V tomto příspěvku si ukážeme, jak pomocí generátoru kombinací v programu RFEM 6 snížit počet kombinací zatížení pro analýzu, a snížit tak náročnost a zvýšit efektivitu výpočtu.
Dialog pro úpravu kombinací zatížení a výsledků pomocí textového pole není modální dialog. To znamená, že po otevření tohoto dialogu je možné měnit kombinace i mimo tento dialog. Pro definici nebo změnu kombinace pomocí textového pole to znamená, že může být paralelně prováděna s otevřeným dialogem „Upravit zatěžovací stavy a kombinace“.
Pomocí kombinací výsledků můžeme vytvořit mimo jiné i obálky vnitřních sil a deformací. Uživatel tak rychle zjistí maximální a minimální hodnoty pro další posouzení.
Při posuzování nosníků jeřábových drah a také podporových zatížení na pokračující konstrukce lze použít automatické vytváření kombinací zatížení v programech RFEM a RSTAB a volbu „EN 1990 + EN 1991‑3; Jeřáby“.
Pro automatickou kombinaci zatěžovacích stavů v programech RFEM a RSTAB je třeba zadat možné spolupůsobení zatěžovacích stavů. Kromě současného nebo střídavého působení všech zatěžovacích stavů určitého účinku lze zvolit v kombinačních podmínkách také možnost Rozdílně.
Nejčastější příčinou nestabilních modelů je nelinearita při neúčinnosti prutu jako jsou tahové pruty. Nejjednodušším příkladem je rám s kloubově podepřenými sloupy a momentovými klouby v hlavicích sloupů. Takový nestabilní systém musí být stabilizován křížovým ztužením tahovými pruty. V případě kombinací zatížení s vodorovným zatížení zůstává takový systém stabilní. Pokud je však konstrukce zatížena pouze svisle, oba tahové pruty ztužení jsou neúčinné a systém se stává nestabilním, což způsobí přerušení výpočtu. Tomu se lze vyhnout nastavením Zvláštních úprav vypadávajících prutů v menu „Výpočet“ → „Parametry výpočtu“ → „Globální parametry výpočtu“.
V programech RFEM a RSTAB je možné zadat uživatelsky definované schéma kombinací. To může být užitečné, když požadované kombinace nevycházejí z normy. Vytvořené zatěžovací stavy se vyexportují do programů Microsoft Excel, kde se sestaví kombinační schéma a to se zpátky importuje do programu RFEM nebo RSTAB.
Chcete‑li provést statický výpočet podle platné normy, je důležité se zabývat nejen zatížením a pevností konstrukce, ale také kombinacemi zatížení. Některé z nejčastějších účinků ve statickém výpočtu jsou například spolupůsobení stálého zatížení vlastní tíhou a náhlé zatížení větrem a sněhem.
Chcete‑li provést statický výpočet podle platné normy, je důležité se zabývat nejen zatížením a pevností konstrukce, ale také kombinacemi zatížení. Některé z nejčastějších účinků ve statickém výpočtu jsou například spolupůsobení stálého zatížení vlastní tíhou a náhlé zatížení větrem a sněhem.
Chcete‑li provést statický výpočet podle platné normy, je důležité se zabývat nejen zatížením a pevností konstrukce, ale také kombinacemi zatížení. Některé z nejčastějších účinků ve statickém výpočtu jsou například stálé zatížení vlastní tíhou a náhlé zatížení větrem a sněhem.
Popis zatěžovacích stavů, kombinací zatížení nebo výsledků je ve většině případů delší než přednastavená velikost v poli se seznamem „Aktuální ZS, KZ, KV resp. případ modulu“ v panelu nástrojů v programech RFEM nebo RSTAB.
V případě účinků na mosty pozemních komunikací je vedle základních kombinačních pravidel podle EN 1990 třeba navíc uvažovat další kombinační podmínky, které se stanoví v EN 1991-2. Programy RFEM a RSTAB nabízejí přitom automatické vytváření kombinací, které lze aktivovat v základních údajích při výběru normy EN 1990 + EN 1991-2. Dílčí součinitele spolehlivosti a kombinační součinitele v závislosti na kategorii účinku jsou při výběru příslušné národní přílohy již předem nastaveny.
Na názorném příkladu si ukážeme, čeho je třeba si všímat, pokud při návrhu sloupu na ohyb a tlak vycházíme z vnitřních sil z kombinací zatížení anebo z kombinací výsledků.
V tomto příspěvku popíšeme, jak lze vytvořit stropní desku jako 2D model v programu RFEM a její zatížení uvažovat podle Eurokódu 1. Zatěžovací stavy se budou skládat do kombinací podle Eurokódu 0 a následně se provede jejich lineární výpočet. V přídavném modulu RF-CONCRETE Surfaces se při posouzení stropní desky na ohyb bude postupovat podle Eurokódu 2. V oblastech, které nevykrývá základní vyztužení sítěmi, se použijí výztužné ocelové pruty.
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.
Programy RFEM a RSTAB nabízejí uživateli dva různé postupy, jak skládat zatěžovací stavy do kombinací. První z nich představují kombinace zatížení, do nichž se skládají zatížení z jednotlivých zatěžovacích stavů, která se pak počítají v jednom „velkém zatěžovacím stavu“. Do kombinací výsledků oproti tomu vstupují již výsledky jednotlivých zatěžovacích stavů. V našem následujícím příspěvku představíme základní pravidla tvoření kombinací výsledků a přiblížíme si je na dvou konkrétních příkladech.
Seznam materiálů pro zdivo se zdá být na první pohled prázdný. Zdicí prvky a maltu lze totiž používat v tolika různých kombinacích, že by byl seznam příliš dlouhý a nepřehledný. Kvůli těmto kombinačním možnostem je proto třeba pro zdivo vytvořit pokaždé nový materiál.
Od verze 5.06 provádějí přídavné moduly RF-CONCRETE Surfaces a RF-CONCRETE Members posouzení mezního stavu použitelnosti automaticky na základě návrhové situace spočítaných zatěžovacích stavů, kombinací zatížení a kombinací výsledků.
Stejně jako pro hlavní program RFEM máme i pro přídavný modul RF‑PIPING k dispozici automatické skládání zatěžovacích stavů do kombinací. Tato funkce je standardně aktivována a vytváří pro potrubí kombinace zatížení i kombinace výsledků, které jsou zapotřebí pro posouzení. Pro vytvoření správných kombinací je třeba zatěžovací stavy přiřadit k příslušným kategoriím účinků. Speciálně pro potrubní systémy byly do programu zavedeny nové kategorie. Při generování kombinací jsou tlakové a teplotní podmínky vytvářeny spojením prvního (druhého, třetího atd.) zatěžovacího stavu kategorie „Tlak” s prvním (druhým, třetím atd.) zatěžovacím stavem kategorie „Teplota”. Výchozí nastavení je možné zkontrolovat a případně změnit v dialogu „Seskupení teplotních ZS a ZS od vnitřního přetlaku pro provozní kombinace”, který lze vyvolat v záložce „Kombinace zatížení pro potrubí“ v dialogu „Upravit zatěžovací stavy a kombinace”. Zmíněný dialog se automaticky nabízí ke kontrole při každé změně týkající se zatěžovacích stavů typu „Tlak” nebo „Teplota”.
Pro superpozici nebo kombinaci zatížení odkazuje německá norma DIN 18008 na DIN 1055-100. Dies kommt auch für die einzelnen Parameter der Klimalasten zum Tragen. Hierbei dürfen die Temperaturänderung sowie die meteorologische Druckänderung als eine Einwirkung zusammengefasst und die Ortshöhenveränderung als ständige Einwirkung eingeordnet werden.
Programy RFEM a RSTAB nabízejí možnost automaticky vytvářet kombinace zatížení a výsledků podle kombinačních pravidel definovaných v normách. Die Teilsicherheits- und Kombinationsbeiwerte sind in den Normen beziehungsweise den Nationalen Anhängen hinterlegt. Diese können nach Bedarf angepasst und in einer modifizierten Norm gespeichert werden.
Do kombinace výsledků (KV) se skládají podle zadané kombinační skladby výsledky vybraných zatěžovacích stavů (ZS), kombinací zatížení (KZ) a kombinací výsledků (KV). Protože v závislosti na kombinaci může na různých místech určitý výsledek představovat extrémní hodnotu, zobrazí KV pro každý typ výsledku na každém místě maximální a minimální hodnotu.
Pokud v programu nastavíme vytváření kombinací podle EN 1990 + EN 1991-2 a definujeme zatěžovací stav v kategorii účinku gr1a, gr2 nebo gr5, pak je třeba zatěžovací stav dodatečně specifikovat. Tato informace je nezbytná pro určení kombinačních pravidel při automatickém vytváření kombinací podle EN 1990 + EN 1991-2. V kategorii gr1a můžeme například zvolit dvojnápravu (LM1), RZ (LM1) nebo chodníky a cyklistické pruhy. Předem nastavena je přitom dvojnáprava (LM1). V kategorii gr2 můžeme upřesnit, zda se jedná o brzdné a rozjezdové síly nebo o odstředivé síly.
Modální výsledky při analýze spektra odezvy se superponují kvadraticky, v modulu RF-/DYNAM Pro máme k dispozici kombinační pravidla SRSS a CQC. Při standardním nastavení se v modulu RF-/DYNAM Pro tyto kvadratické výrazy upravují na ekvivalentní lineární kombinace. Výhodou této volby je, že odpovídající vnitřní síly si zachovávají příslušná znaménka a jsou často mnohem menší ve srovnání se standardní kombinací SRSS nebo CQC. Standardní kombinační pravidla SRSS a CQC jsou konzervativní a doporučuje se použít „ekvivalentní lineární kombinaci“.
Zejména při automatickém generování kombinací lze získat mnoho kombinací zatížení. Diese werden dann automatisch in einer Ergebniskombination (EK) mit der Oder-Verknüpfung als Umhüllende zusammengefasst. Wird nun so eine EK zur Bemessung in RF-/STAHL EC3 gewählt, kann dies zu einer sehr langen Berechnungszeit führen, da das Modul standardmäßig alle Kombinationsmöglichkeiten einzeln durchrechnet und anschließend die Ergebnisse der maßgebenden Kombination ausgibt.
V nejnovějších verzích programu RFEM 5 je nová možnost statického výpočtu (součinitel kritického zatížení) v parametrech výpočtu zatěžovacích stavů a kombinací zatížení ve spojení s přídavným modulem RF‑STABILITY.
V programech RFEM a RSTAB je nyní možné vytvořit videosoubor s výsledky všech zatěžovacích stavů, kombinací zatížení a kombinací výsledků. Takže můžete velmi jednoduše vytvořit například prezentaci pohyblivého zatížení mostu. Die Funktion befindet sich unter "Extras" -> "Videodatei erzeugen".