Addon Posouzení dřevěných konstrukcí umožňuje posuzovat dřevěné sloupy metodou ASD (pomocí dovolených napětí) podle normy 2018 NDS. Přesný výpočet únosnosti v tlaku a součinitelů přizpůsobení dřevěných prutů je důležitý pro návrh a posouzení bezpečnosti. V následujícím příspěvku ověříme maximální kritickou pevnost ve vzpěru v addonu Posouzení dřevěných konstrukcí krok za krokem pomocí analytických rovnic podle NDS 2018 včetně součinitelů přizpůsobení v tlaku, upravené návrhové hodnoty pevnosti v tlaku a konečného využití.
Pokud jsou k dispozici naměřené tlaky od větru na plochách budovy, lze je zadat do statického modelu v programu RFEM 6, zpracovat v programu RWIND 2 a aplikovat jako zatížení větrem pro statickou analýzu v programu RFEM 6.
Programy RWIND 2 a RFEM 6 lze nyní použít pro výpočet zatížení větrem z experimentálně naměřených tlaků od větru na plochách. V zásadě jsou k dispozici dvě interpolační metody pro rozložení tlaků měřených v izolovaných bodech po plochách. Vhodnou metodou a nastavením parametrů lze dosáhnout požadovaného rozdělení tlaku.
Aby bylo možné rozhodnout, zda je při dynamické analýze nutné zohlednit také analýzu druhého řádu, stanovuje EN 1998-1, čl. 2.2.2 a 4.4.2.2 součinitel citlivosti na mezipodlažní posun θ. V programech RFEM 6 a RSTAB 9 ho lze vypočítat a analyzovat. Součinitel θ se vypočítá následovně: $$\mathrm\theta\;=\;\frac{\displaystyle{\mathrm P}_\mathrm{tot}\;\cdot\;{\mathrm d}_\mathrm r}{{\mathrm V}_\mathrm{tot}\;\cdot\;\mathrm h}\;$$
Pro posouzení mezního stavu únosnosti se podle EN 1998-1, čl. 2.2.2 a 4.4.2.2 vyžaduje výpočet zohledňující účinky druhého řádu (účinek P-Δ). Tento účinek nemusí být zohledněn pouze tehdy, pokud je součinitel citlivosti mezipodlažního posunu θ menší než 0,1.
Modální součinitel důležitosti je výsledkem lineární stabilitní analýzy a kvalitativně popisuje míru spoluúčasti jednotlivých prutů na určitém vlastním tvaru.
Pokud na horní pásnici leží betonová deska, funguje jako příčná podpora (spřažená konstrukce) a zabraňuje problémům se stabilitou při klopení. Pokud je ohybový moment záporný, je dolní pásnice namáhána v tlaku a horní pásnice v tahu. Pokud není příčné podepření dostatečné z důvodu tuhosti stojiny, je v tomto případě úhel mezi dolní pásnicí a linií řezu stojiny proměnný, takže vznikne možnost distorzního boulení dolního pásnice.
Addon „Modální analýza“ v programu RFEM 6 umožňuje provádět modální analýzu konstrukčních systémů, a stanovit tak hodnoty vlastního kmitání, jako jsou vlastní frekvence, vlastní tvary, modální hmoty a součinitele účinných modálních hmot. Tyto výsledky lze použít pro posouzení kmitání i pro další dynamickou analýzu (například zatížení spektrem odezvy).
Standardní situací v případě dřevěných prutových konstrukcí je spojení menších prutů s větším hlavním nosníkem za vzniku kontaktní plochy. Podobné podmínky mohou nastat na konci prutu, když je nosník uložen na podpoře s možným otlačením. V obou případech musí být nosník navržen tak, aby zohledňoval únosnost v otlačení kolmo k vláknům podle NDS 2018, čl. 3.10.2 a CSA O86:19, body 6.5.6 a 7.5.9. V programech pro statické výpočty není obvykle možné provést toto kompletní posouzení, protože není známa kontaktní plocha uložení. V programu nové generace RFEM 6 a addonu Posouzení dřevěných konstrukcí je ale nová funkce 'Návrhová podpora', která umožňuje uživateli provést posouzení únosnosti v otlačení kolmo k vláknům podle norem NDS a CSA.
V souladu s čl. 6.6.3.1.1 a čl. 10.14.1.2 normy ACI 318-19 a CSA A23.3-19 zohledňují redukci tuhosti betonových prutů a ploch pro různé typy prvků. Mezi typy komponent na výběr patří stěny s trhlinami i bez trhlin, ploché desky a stropy lokálně podepřené, nosníky nebo sloupy. Součinitele násobení v programu jsou převzaty přímo z tabulek 6.6.3.1.1 (a) a 10.14.1.2.
Při stabilitní analýze pro posouzení metodou náhradního prutu podle EN 1993-1-1, AISC 360, CSA S16 a dalších mezinárodních norem je třeba zohlednit návrhovou délku (tedy vzpěrnou délku prutů). V programu RFEM 6 lze vzpěrnou délku stanovit ručně přiřazením uzlových podpor a součinitelů vzpěrné délky nebo ji lze také převzít z posouzení stability. Obě možnosti předvedeme v našem příspěvku na výpočtu vzpěrné délky rámové stojky z obrázku 1.
V tomto příspěvku se zabýváme rovnými prvky, jejichž průřez je vystaven osovému tlaku. Cílem našeho příspěvku je ukázat, jak se v programu RFEM pro statické výpočty zohledňuje řada parametrů, které Eurokódy stanoví pro posouzení betonových sloupů.
Tento příspěvek přináší porovnání s řešením v článku: Výpočet betonových sloupů namáhaných v osovém tlaku v modulu RF-CONCRETE Members. Stejný teoretický základ, který jsme uplatnili v modulu RF-CONCRETE Members, nyní znovu použijeme v modulu RF-CONCRETE Columns. Cílem je porovnat různé vstupní parametry a výsledky výpočtu ve dvou přídavných modulech pro posouzení betonových prutů typu sloup.
V tomto článku se posuzuje vhodnost dřevěného prutu z dimenzovaného řeziva 2x4 při kombinovaném dvouosém ohybu a osovém tlaku v přídavném modulu RF-/TIMBER AWC. Vlastnosti a zatížení kombinovaně namáhaného prutu vycházejí z příkladu E1.8 AWC Structural Wood Design examples 2015/2018.
RFEM a RSTAB mohou v případě geometricky nelineárního výpočtu (analýza druhého řádu a další) spočítat pro každý zatěžovací stav ZS a každou kombinaci zatížení KZ součinitel kritického zatížení.
Okrajové podmínky prutu mají rozhodující vliv na pružný kritický moment při klopení Mcr. Program používá pro výpočet rovinný model se čtyřmi stupni volnosti. Příslušné součinitele kz a kw lze pro normované průřezy jednotlivě stanovit. Tak lze popsat stupně volnosti, které jsou k dispozici na obou koncích prutu na základě podporových podmínek.
Posouzení železobetonu v požární situaci se provádí zjednodušenou metodou podle EN 1992-1-2, čl. 4.2. Používá se „zónová metoda“ popsaná v příloze B.2: Průřez je rozdělen do několika paralelních oblastí stejné tloušťky a stanovuje se jejich pevnost v tlaku v závislosti na teplotě. Sníženou únosnost při účincích požáru tak představuje redukovaný průřez konstrukčních prvků se sníženou pevností.
Přídavný modul RF-STABILITY stanovuje součinitele kritického zatížení, vzpěrné délky a vlastní tvary RFEM modelů. Stabilitní analýzu lze provádět různými metodami vlastních čísel, které mají své výhody v závislosti na konfiguraci systému a počítače.
V přídavných modulech RF-TENDON a RF-TENDON Design je možné pomocí funkce "Norma" zobrazit a upravit nastavení součinitelů daných v normě, parametrů výpočtu a metod výpočtu. V dialogu je možné zobrazit možnosti nastavení a úprav seskupené podle kapitol normy.
Při použití pomalu tuhnoucího betonu (obvykle u konstrukčních prvků s velkou tloušťkou) může být vypočítaná minimální výztuž pro vynucené přetvoření redukována součinitelem 0,85 podle EN 1992-1-1, 7.3.2. Podmínkou však je, aby charakteristická hodnota pro vývoj pevnosti r = fcm2/fcm28 nebyla větší než 0,3. Kromě toho musí být v projektové dokumentaci výslovně definovány obecné podmínky pro použití této redukce výztuže.
Při statické analýze konstrukcí ohrožených ztrátou stability v modulech RF‑STABILITY (pro RFEM) nebo RS‑BUCK (pro RSTAB) je někdy nutné aktivovat vnitřní dělení prutů.
V programech RFEM a RSTAB lze podpory, které nepřenášejí zatížení pouze v tlaku nebo v tahu, definovat jako nelineární podpory. Pro uživatele není vždy snadné zvolit správnou nelinearitu "neúčinná v tahu" nebo "neúčinná v tlaku".
V dialogu „Upravit zatěžovací stavy a kombinace“ je pod záložkou „Kombinace zatížení“ možnost zkombinovat navzájem různé zatěžovací stavy do jedné kombinace zatížení.
V EN 1993-1-1 byla obecná metoda představena jako formát pro posouzení stability, který lze použít pro rovinné systémy s jakýmikoli okrajovými podmínkami a proměnnou konstrukční výškou. Posouzení lze provést pro zatížení v hlavní nosné rovině a současně působící zatížení v tlaku. Při tom se posuzují stabilitní případy klopení a vzpěru z hlavní nosné roviny, tedy okolo osy nejmenší tuhosti konstrukčního prvku. Proto v této souvislosti často vyvstává otázka, jak lze posuzovat vzpěr v hlavní nosné rovině.