Větrolamy jsou speciální tkaninové konstrukce, které chrání životní prostředí před škodlivými chemickými částicemi, omezují větrnou erozi a pomáhají zachovat cenné zdroje. Programy RFEM a RWIND se používají pro analýzu větrolamů jako programy pro jednosměrnou interakci proudění a konstrukce (FSI). V tomto příspěvku ukážeme, jak lze provést statické posouzení větrolamů pomocí programů RFEM a RWIND.
Účinky od zatížení sněhem jsou popsány v americké normě ASCE/SEI 7-16 a v Eurokódu 1, části 1 až 3. Tyto normy byly implementovány do nového programu RFEM 6 a do generátoru zatížení sněhem, který umožňuje snadno vnášet zatížení sněhem. Kromě toho tato nejnovější generace programu umožňuje zadat umístění stavby na digitální mapě a odtud automaticky importovat oblast zatížení sněhem. Tyto údaje následně slouží generátoru zatížení pro aplikaci účinků zatížení sněhem.
Při modelování statických nosných systémů, zejména hal, se může stát, že některé části konstrukce v oblasti základů, které nemají žádný vliv na navazující konstrukci, nejsou v programu RFEM nebo RSTAB modelovány. U halových konstrukcí se jedná například o železobetonové základové desky, základové pásy nebo tahové pásy mezi základy sloupů.
Přídavné moduly RF-/JOINTS jsou vybaveny grafickým oknem, které zobrazuje všechny konstrukční prvky přípoje. V této grafice můžeme použít myš jako v programech RFEM a RSTAB pro přiblížení, posun nebo otáčení zobrazení.
V programech RFEM a RSTAB je možné přiřadit každému prvku (části modelu, zatížení atd.) komentáře. To může přispět k lepší přehlednosti a dokumentaci modelů, neboť tyto komentáře se zobrazí v tiskovém protokolu a také se podle nich mohou určité objekty pomocí funkce „Speciální výběr“ filtrovat a zobrazit.
V programech RFEM a RSTAB lze přesouvat nebo kopírovat modely nebo části modelu v uživatelsky definovaném souřadném systému. Předpokladem použití této možnosti je samozřejmě zadání vlastního uživatelského souřadného systému.
V přídavném modulu RF-/STEEL EC3 lze provést automaticky klasifikaci průřezů podle EN 1993-1-1 a EN 1993-1-5. Maximální poměry c/t udává norma pro přímé průřezové části. Pro zakřivené části průřezů neexistují žádné normativní specifikace, a proto pro ně nelze provést klasifikaci průřezů.
V části 1 byl vysvětlen výběr kritérií pro posouzení výztuže pro posouzení mezního stavu použitelnosti v přídavných modulech RF-CONCRETE Members a CONCRETE. V tomto článku popisujeme funkci „Najít nejekonomičtější výztuž pro posouzení šířky trhlin“.
V programu SHAPE-THIN lze části stěn s podélnými výztuhami posoudit podle článku 4.5 normy EN 1993-1-5. U stěn s podélnými výztuhami se mají uvážit účinné plochy lokálního boulení různých subpanelů mezi výztuhami a účinné plochy celkového boulení vyztuženého panelu.
Ideální plyn je model plynu, který se skládá z neuspořádaně se pohybujících nerozpínavých hmotných částic v uzavřeném prostoru. V tomto prostoru se každá částice pohybuje určitou rychlostí v určitém směru. Náraz částice na jinou částici nebo na stěnu vymezeného prostoru vyvolává vychýlení a změnu rychlosti zúčastněných částic.
Lanové a membránové konstrukce jsou považovány za velmi štíhlé a estetické stavební konstrukce. Jejich zčásti velmi složité tvary vyznačující se dvojitou křivostí lze stanovit pomocí vhodných algoritmů pro form-finding. Ein möglicher Lösungsansatz ist hier zum Beispiel die Formensuche über das Gleichgewicht zwischen der Oberflächenspannung (vorgegebene Vorspannung und zusätzliche Last wie Eigengewicht, Druck etc.) und den gegebenen Randbedingungen.
V části 4.1 naší série jsme popsali připojení přídavného modulu RF-/STEEL EC3 a již jsme zadali pruty a kombinace zatížení, které se mají posoudit. V tomto příspěvku se zaměříme na optimalizaci průřezů v modulu a jejich předání do programu RFEM. Prvky, kterými jsme se zabývali již v předchozích článcích, ponecháme stranou.
Při posouzení ohybově tuhých spojů z I-nosníků se spoj rozloží na jednotlivé části. Pro tyto základní komponenty přípoje jsou k dispozici samostatné kalkulačky pro výpočet únosnosti a tuhosti. V programech RFEM a RSTAB lze rámové spoje posuzovat pomocí přídavného modulu RF-/FRAME-JOINT Pro.
V praxi stojíme často před úkolem co možná nejreálněji modelovat podporové podmínky, abychom mohli uvážit jejich vliv při posouzení deformací a vnitřních sil konstrukce a abychom umožnili navrhnout co možná nejekonomičtější konstrukce. Programy RFEM a RSTAB nabízejí mnoho různých možností pro zadání nelinearit uzlových podpor. V první části našeho příspěvku popisujeme možnosti pro vytvoření nelineární volné podpory a uvádíme na jednoduchém příkladu. Pro lepší pochopení vždy současně předvedeme výsledek v případě lineárně zadané podpory.
U deskových konstrukcí bychom měli vždy zadávat podporové podmínky, které odpovídají skutečnosti. V závislosti na způsobu zadání poddajnosti podepření se mohou zčásti výsledky výrazně lišit.
Norma EN 1992‑1‑1 [1] stanoví v článku 7.3.2 (2): "U profilovaných průřezů, jako jsou deskové a komorové nosníky, by měla být stanovena minimální výztuž pro jednotlivé části průřezu (stojiny, pásnice)." U podlahového nosníku s T-profilem by měla být stanovena minimální výztuž pro obě pásnice a stojinu, pokud příslušné dílčí průřezy leží v tažené oblasti. Die Einteilung der Querschnitte ist in Bild 01 dargestellt.
V části 4.1 a 4.2 této série se budeme zabývat optimalizací rámu pomocí přídavného modulu RF-/STEEL EC3. V následující části přitom popíšeme připojení modulu a vyvolání relevantních prutů. Prvky, kterými jsme se zabývali již v předchozích článcích, ponecháme stranou.
Pokud se ohybové zatížení křehkého nosníku (nevyztuženého betonového nosníku) zvýší pomocí ohybové únosnosti, konstrukce reaguje porušením průřezu a prut se rozdělí na dvě části. Místo porušení náhle ztrácí v okamžiku lomu schopnost přenášet ohybový moment. Zároveň ale ztrácí kritické místo v důsledku rozpadu na dvě části možnost přenášet také jiné druhy sil, například normálové síly.
V části 2.2 článku o rozhraní COM popisujeme vytváření a úpravu uzlových podpor, zatížení, zatěžovacích stavů, kombinací zatížení a kombinací výsledků na příkladu prutu. Čtvrtá část popisuje vytváření jednotlivých nástrojů.
Kromě oblouků a kružnic lze v programu SHAPE-THIN 8.xx modelovat následující zakřivené části průřezu: elipsy, eliptické oblouky, paraboly, hyperboly, spline a NURBS (neuniformní racionální B-spline).
Program SHAPE-THIN pro průřezové charakteristiky nabízí možnost sloučit části průřezu do „průřezu“ a zobrazit průřezové charakteristiky. Damit lassen sich beispielsweise bei Verbundprofilen die Kennwerte der Komponenten bestimmen.
Jak jsme zmínili v první části našeho příspěvku, lze v souladu s platnou normou DIN 18008-3 modelovat bodové držáky skleněných konstrukčních prvků metodou konečných prvků pro posouzení jejich dostatečné únosnosti. Postup je popsán v příloze B normy [1].
Sila se používají jako velkoobjemové kontejnery pro skladování sypkých materiálů, jako jsou zemědělské produkty nebo výchozí materiály, a také meziproduktů průmyslové výroby. Statické inženýrství takových konstrukcí vyžaduje přesnou znalost napětí způsobených částicemi ve stavební konstrukci. Norma EN 1991-4 "Zatížení pro sila a nádrže" [1] stanoví obecné zásady a požadavky pro stanovení těchto zatížení.
Před vlastní analýzou je třeba ocelové průřezy klasifikovat podle kap. 5.5 normy EN 1993‑1‑1 s ohledem na jejich únosnost a rotační kapacitu. Analyzují se přitom jednotlivé části průřezů a zařazují se do třídy 1 až 4. Třídu průřezu přitom obecně určuje část průřezu s nejvyšší třídou. Zatímco u průřezů třídy 1 a 2 lze při následném posouzení uvažovat plastickou únosnost, lze u průřezů od třídy 3 provést pouze pružnou analýzu. U průřezů třídy 4 se vyskytuje lokální boulení již před dosažením pružného momentu. Tuto skutečnost lze zohlednit tak, že použijeme účinné šířky. Následující článek se podrobněji zabývá výpočtem účinných průřezových hodnot.
Pro posouzení mezního stavu únosnosti se podle EN 1998-1, čl. 2.2.2 a 4.4.2.2 [1] vyžaduje výpočet zohledňující teorii druhého řádu (P-Δ účinek). Tento účinek nemusí být zohledněn pouze tehdy, pokud je součinitel citlivosti mezipodlažního posunu θ menší než 0,1. Součinitel θ je definován následovně:$$\mathrm\theta\;=\;\frac{\displaystyle{\mathrm P}_\mathrm{tot}\;\cdot\;{\mathrm d}_\mathrm r} návrhová situace zemětřesení (viz rovnice 2) dr = vzájemný posun podlaží stanovený jako rozdíl vodorovných posunů dS v horní a dolní části uvažovaného podlaží, pro tento účel se posuny stanoví pomocí lineárního spektra návrhové odezvy s q = 1,0Vtot = celkové seizmické zatížení uvažovaného podlaží pomocí návrhového spektra lineární odezvyh = výška podlaží
V této části je vysvětleno stanovení sil, které vznikají při přišroubování přímé desky z křížem lepeného dřeva k zakřivenému nosníku z lepeného lamelového dřeva. Hierzu wurde ein BSH-Binder mit einem gekrümmten Stab in RFEM modelliert. Der Stab wurde 12 cm überhöht, da bereits eine Vorbemessung ergab, dass die angesetzten 6 cm Überhöhung niemals ausreichen, um l/300 einzuhalten. Die Dimensionen des Untergurts betragen 12/32 cm. Die Platte wurde als dreilagige Platte in RF-LAMINATE mit einer Dicke von 8 cm gewählt.
V RFEMu a RSTABu máme k dispozici několik možností, jak si vybrat část modelu konstrukce pro další práci. Nejčastěji používanou možností výběru je jistě výběr pomocí okna. V závislosti na velikosti konstrukce může být při této volbě výběr několika oblastí konstrukce časově náročný, protože vybíráme i nechtěné části konstrukce.
U opakujících se prvků, jako jsou určité konstrukční prvky nebo normované části, lze použít parametrizaci základního modelu. Neboť v programu nejsou hlavními prvky dílce, ale jejich uzly, musíme parametrizovat tyto uzly. Například prut není definován svojí délkou, ale svým počátečním a koncovým uzlem. Díky tomuto způsobu modelování lze snadno vytvořit komplexní vzorce přímo pro trojrozměrné konstrukce.