Pushover analýza (metoda postupného přitěžování) se nastavuje novým typem analýzy v kombinacích zatížení. Zde máte přístup k volbě vodorovného průběhu a směru zatížení, volbě konstantního zatížení, volbě požadovaného spektra odezvy pro stanovení výsledného posunu a specifická nastavení pro pushover analýzu.
V nastavení pushover analýzy lze upravit přírůstek rostoucího vodorovného zatížení a zadat podmínku pro ukončení analýzy. Kromě toho je možné snadno upravit přesnost pro iterační stanovení výsledného posunu.
Pro zadání hmot pro modální analýzu máte několik možností. Zatímco hmoty vlastní tíhy se zohledňují automaticky, zatížení a hmoty lze zohlednit přímo v zatěžovacím stavu pro modální analýzu. Potřebujete více možností? Vyberte, zda se mají hmoty konvertovat jako plná zatížení, složky zatížení v globálním směru Z nebo pouze složky zatížení ve směru gravitace.
Program vám nabízí dodatečnou nebo alternativní možnost pro převod hmot: ruční zadání kombinací zatížení, ze kterých se zohledňují hmoty v modální analýze. Vybrali jste si návrhovou normu? Následně lze vytvořit návrhovou situaci pomocí kombinace typu zemětřesení hmota. Program tak automaticky spočítá situaci s hmotami pro modální analýzu podle požadované normy. Jinými slovy: program vytvoří kombinaci zatížení na základě předem nastavených kombinačních součinitelů podle vybrané normy. Ta obsahuje hmoty pro modální analýzu.
V programu RFEM máte dispozici tyto tři výkonné řešiče vlastních čísel:
- Kořen charakteristického polynomu
- Lanczosova metoda
- Iterace podprostoru
RSTAB oproti tomu nabízí tyto dva řešiče vlastních čísel:
- Iterace podprostoru
- Inverzní silová metoda s posunem (Shifted inverse iteration)
Volba řešiče vlastních čísel závisí především na velikosti vašeho modelu.
- Automatické zohlednění hmoty od vlastní tíhy
- Přímý import hmot ze zatěžovacích stavů nebo kombinací zatížení
- Možnost zadat přídavné hmoty (na uzlech, liniích, prutech, plochách a dále setrvačné hmoty) přímo v zatěžovacích stavech
- Možnost zanedbání hmot (např. hmoty základů)
- Kombinace hmot v různých zatěžovacích stavech a kombinacích zatížení
- Přednastavené kombinační součinitele pro různé normy (EC 8, SIA 261, ASCE 7 atd.)
- Možnost importu z počátečních stavů (např. pro zohlednění předpětí a imperfekce)
- Úprava konstrukce
- Možnost zohlednit neúčinné podpory nebo pruty/plochy/tělesa
- Možnost zadat více modálních analýz (např. s cílem analyzovat různé hmoty nebo změny tuhostí)
- Výběr typu matice hmotnosti (diagonální, konzistentní, jednotková matice) včetně uživatelsky definovaných translačních a rotačních stupňů volnosti
- Metody stanovení počtu vlastních tvarů (uživatelské zadání, automaticky - pro dosažení faktorů účinných modálních hmot, automaticky - pro dosažení maximální vlastní frekvence - k dispozici pouze v programu RSTAB)
- Stanovení vlastních tvarů a hmot v uzlech nebo bodech sítě prvků
- Výsledky vlastních čísel, úhlových frekvencí, vlastních frekvencí a period
- Zobrazení výsledných modálních hmot, účinných modálních hmot, součinitelů modálních hmot a podílových součinitelů
- Tabulkové a grafické zobrazení hmot v bodech sítě
- Zobrazení a animace vlastních tvarů
- Různé možnosti úprav vlastních tvarů
- Dokumentace číselných a grafických výsledků v tiskovém protokolu
Nejdříve se zobrazí rozhodující posouzení spoje pro příslušný zatěžovací stav a kombinaci zatížení nebo kombinaci výsledků. Dále je možné zobrazit výsledky zvlášť pro sady prutů, plochy, průřezy, pruty, uzly a uzlové podpory.
- Pomocí filtru lze zobrazené výsledky dále zmenšit a zobrazit tak přehledněji.
- Posouzení kloubových, ohybově tuhých a polotuhých spojů
- Zadání až pěti ocelových plechů vložených v dřevěných nosnících
- Až 8 prutů připojených k jednomu uzlu
- Tloušťka ocelového plechu 5 mm – 40 mm
- Všechny velikosti spojovacích prostředků
- Automatická kontrola minimální vzdálenosti mezi spojovacími prostředky
- Volitelné volné zadání vzdáleností spojovacích prostředků
- Zadání nesymetrického uspořádání spojovacích prostředků (např. libovolné polygonové řetězce)
- Grafické znázornění spojů přímo v modulu a v programu RFEM/RSTAB
- Všechna požadovaná posouzení oceli a dřeva včetně redukce hodnot průřezu
- Posouzení výztuže v příčném tahu (pouze pro EN 1995-1-1)
- Export excentricit prutů do programu RFEM/RSTAB pro zohlednění při výpočtu vnitřních sil
- Délka kolíku volitelně kratší než šířka průřezu (u dřevěných hmoždinek)
- Export geometrie přípoje do formátu DXF
- Posouzení požární odolností podle EN 1995‑1‑2
V nastavení pro modální analýzu musíte zadat všechny údaje, které jsou nutné pro stanovení vlastních frekvencí. Patří sem například například údaje o hmotách a řešič vlastních čísel.
Add-on Modální analýza stanovuje nejmenší vlastní čísla konstrukce. Buď upravíte počet vlastních čísel sami, nebo se stanoví automaticky. Tím byste měli dosáhnout buď faktorů účinných modálních hmot, nebo maximálních vlastních frekvencí. Hmoty se importují přímo ze zatěžovacích stavů nebo kombinací zatížení. Máte možnost zohlednit plné zatížení, složky zatížení v globálním směru Z nebo pouze složku zatížení ve směru gravitace.
Přídavné hmoty můžete ručně definovat na uzlech, liniích, prutech nebo plochách. Dále můžete matici tuhosti ovlivnit tím, že ze zatěžovacího stavu nebo z kombinace zatížení importujete normálové síly nebo úpravy tuhosti.
Mají se kromě statických zatížení uvažovat i jiná zatížení jako hmoty? Program vám to umožňuje pro zatížení na uzly, pruty, linie a plochy. Nejdříve musíte při zadávání požadovaného zatížení vybrat jako typ zatížení Hmotnost. Pro taková zatížení definujte hmotnost nebo komponenty hmoty ve směru X, Y a Z. Pro hmoty v uzlech můžete také zadat momenty setrvačnosti X, Y a Z pro modelování složitějších hmotných bodů.
- Posouzení konců prutů, prutů, uzlových podpor, uzlů a ploch
- Zohlednění zadaných návrhových oblastí
- Přezkoumání rozměrů průřezů
- Návrh podle EN 1995-1-1 (Eurokód pro navrhování dřevěných konstrukcí) s příslušnými národními přílohami + DIN 1052 + DSTV DIN EN 1993-1-8 + ANSI/AWC - NDS 2015 (americká norma pro navrhování dřevěných konstrukcí)
- Posouzení různých materiálů, jako je ocel, beton a další
- Vazba na určité normy není nutná
- Rozšiřitelná databáze spojovacích prostředků pro dřevo (SIHGA, Sherpa, WÜRTH, Simpson StrongTie, KNAPP, PITZL) a ocel (typizované přípoje v ocelových konstrukcích podle EC 3, M-connect, PFEIFER, TG-Technik)
- Mezní únosnosti dřevěných nosníků od společností STEICO a Metsä Wood jsou k dispozici v databázi
- Napojení na MS Excel
- Optimalizace spojovacích prvků (vypočítá se nejlépe využitý spojovací prostředek)
Software Dlubal pro statické výpočty odvede spoustu práce za vás. Vstupní parametry podle vybraných norem navrhuje program v souladu s předpisy. Spektra odezvy můžete zadat také ručně.
Zatěžovací stavy typu Analýza spektra odezvy určují, ve kterém směru působí spektra odezvy a která vlastní čísla konstrukce jsou pro analýzu relevantní. V nastavení pro spektrální analýzu je možné definovat podrobnosti pro metody modálních kombinací, tlumení, případně také Zero-Period-Acceleration (ZPA).
Modul RF-/DYNAM Pro - Nonlinear Time History je integrován do konstrukce modulu RF-/DYNAM Pro - Forced Vibrations a je rozšířen o dvě nelineární metody analýzy (jedna nelineární analýza v programu RSTAB).
Časové diagramy lze zadat jako přechodné, periodické nebo jako funkci času. Dynamické zatěžovací stavy kombinují časové diagramy se statickými zatěžovacími stavy, což poskytuje vysokou flexibilitu. Dále je možné definovat časové kroky pro výpočet, statický útlum nebo možnosti exportu do dynamických zatěžovacích stavů.
Jakmile program ukončí výpočet, zobrazí se vám v seznamu vlastní čísla, frekvence a periody. Tyto tabulky výsledků jsou součástí hlavního programu RFEM/RSTAB. Všechny vlastní tvary konstrukce najdete uspořádány v tabulce a máte dále možnost je zobrazit graficky nebo jako animaci.
Všechny tabulky výsledků a grafiky jsou součástí tiskového protokolu programu RFEM/RSTAB. Budete tak mít zaručenou přehledně uspořádanou dokumentaci. Navíc můžete tabulky exportovat do aplikace MS Excel.
Hmoty je často třeba zanedbat. To platí zejména v případech, kdy je výstupem modální analýzy seizmická analýza. V té je pro výpočet zapotřebí 90% účinné modální hmoty v každém směru. Můžete tak zanedbat hmoty ve všech pevných uzlových a liniových podporách. Program za vás deaktivuje příslušné hmoty automaticky.
Objekty, jejichž hmoty se mají pro modální analýzu zanedbat, můžete také vybrat ručně. Poslední možnost je pro lepší představu na obrázku. Je zde nastaveno uživatelské zadání a objekty a jejich příslušné složky hmoty jsou vybrány pro zanedbání hmot.
Už to vidíte na obrázku: Při zadávání zatěžovacího stavu typu modální analýza lze zohlednit také imperfekce. Jako typy imperfekcí, které můžete použít v modální analýze, lze uvést fiktivní zatížení ze zatěžovacího stavu, počáteční naklonění pomocí tabulky, statickou deformaci, tvar vybočení, dynamický vlastní tvar a skupinu imperfekčních stavů
Při zadávání vstupních údajů pro zatěžovací stav typu modální analýza lze zohlednit zatěžovací stav, jehož tuhosti představují výchozí polohu pro modální analýzu. Jak to uděláte? Vyberte, jako na obrázku, možnost 'Uvážit počáteční stav z...'. Otevřete dialog 'Nastavení pro počáteční stav' a vybereme Tuhost jako typ počátečního stavu. V tomto zatěžovacím stavu, od kterého se bere počáteční stav, můžete zohlednit tuhost konstrukce s neúčinnými tahovými pruty. Cíl toho všeho: tuhost z tohoto zatěžovacího stavu se zohlední při modální analýze. To vám dává jednoznačně flexibilnější systém.
- Použitelné pro pruty definované jako sady prutů
- Výpočet zohledňující 7 směrů deformací (ux, uy, uz, φx, φy, φz, ω) nebo 8 vnitřních sil (N, Vu, Vv, Mt,pri, Mt,sec, Mu, Mv, Mω)
- Nelineární posouzení podle teorie druhého řádu
- Zadávání imperfekcí
- Výpočet součinitelů kritického zatížení i vlastních tvarů vybočení a jejich zobrazení (včetně deplanace)
- Integrace do navrhování prutů v přídavném modulu RF‑/STEEL EC3 a RF-/STEEL AISC
- Použitelné pro všechny tenkostěnné ocelové průřezy
- Automatické zohlednění hmoty od vlastní tíhy
- Přímý import hmot ze zatěžovacích stavů nebo kombinací zatížení
- Volitelná definice přídavných hmot (uzlových, liniových, plošných a setrvačních hmot)
- Kombinace hmot v různých hmotových stavech nebo kombinací hmotových stavů
- Přednastavené kombinační součinitele podle EC 8
- Volitelný import z průběhu normálových sil (například při uvažování předpětí)
- Změna tuhosti (například import neaktivních prutů nebo tuhosti z modulu RF‑/CONCRETE)
- Zohlednění neúčinných podpor nebo vypadávajících prutů
- Zadání několika stavů vlastního kmitání (například pro analýzu různých hmot nebo změn tuhosti)
- Výsledky vlastních čísel, úhlových frekvencí, vlastních frekvencí a period
- Stanovení vlastních tvarů a hmot v uzlech nebo bodech sítě prvků
- Výsledky modálních hmot, efektivních modálních hmot a součinitelů modálních hmot
- Zobrazení a animace vlastních tvarů
- Různé možnosti úprav vlastních tvarů
- Dokumentace číselných a grafických výsledků v tiskovém protokolu
Po výběru zatížení potřebných pro posouzení a v případě potřeby požadované normy pro posouzení můžete v dialogu 1.2 Parametry mezních hodnot definovat mezní zatížení. Kromě výrobců uvedených v databázi lze přidávat další výrobce.
Po výběru všech mezních prvků pro posouzení je možné volitelně zadat třídu trvání zatížení (LTC). Toto vstupní okno modulu je však k dispozici pouze v případě, kdy jsou spojovací prostředky navrhovány podle EN 1995-1-1 nebo DIN 1052.
Věděli jste, že...? V zatěžovacích stavech typu modální analýza můžete snadno definovat změny konstrukce. Můžete tak například individuálně upravit tuhosti materiálů, průřezů, prutů, ploch, kloubů a podpor. Tuhosti můžete upravovat také pro některé addony pro posouzení. Jakmile vyberete objekty, jejich tuhosti se přizpůsobí typu objektu. Můžete je tak definovat v samostatných záložkách.
Chcete ve své modální analýze simulovat neúčinnost objektu, například sloupu? I to je bez problémů možné. Jednoduše přejděte do dialogu Upravit změnu konstrukce, v kterém vybrané objekty deaktivujete.
Nejdříve vybereme typ spoje a normu posouzení.
Připojené pruty se převezmou z modelu RFEM/RSTAB. Přídavný modul automaticky zkontroluje, zda jsou splněny všechny geometrické podmínky.
Kromě toho se zatížení automaticky importují z programu RFEM/RSTAB. V okně Geometrie lze zadat parametry vrutu (průměr, délka, úhel atd.).
Zatěžovací stavy typu Analýza spektra odezvy obsahují vygenerovaná náhradní zatížení Nejdříve je třeba superponovat modální příspěvky (pravidlo SRSS nebo CQC). Zobrazeny mohou být výsledky se znaménkem podle dominantního vlastního tvaru.
Následně se superponují zatížení vlivem složek seizmických účinků (pravidlo SRSS nebo pravidlo 100% / 30%).
Protože je modul RF-/STEEL Warping Torsion plně integrován do modulů RF-/STEEL AISC a RF-/STEEL EC3, zadávají se údaje stejným způsobem jako pro obvyklé posouzení v těchto modulech. Je potřeba pouze vybrat možnost „Provést analýzu vázaného kroucení“ v dialogu Detaily (viz obrázek). V dialogu lze také zadat maximální počet iterací.
Analýza vázaného kroucení se provádí u sad prutů v přídavných modulech RF-/STEEL AIS a RF-/STEEL EC3. Můžeme pro ně stanovit okrajové podmínky jako jsou uzlové podpory nebo klouby na koncích prutů.
Pro nelineární výpočet lze také zadat imperfekce.
- Nelineární typy prutů, například tahové a tlakové pruty či lana
- Nelinearity prutů, například neúčinnost, kolaps a tečení při tahu či tlaku
- Nelinearity podpor, například neúčinnost, tření, diagram a částečná účinnost
- Nelinearity kloubů, například tření, částečná účinnost, diagram a pevný při kladných či záporných vnitřních silách
Náhradní statická zatížení se generují zvlášť pro každé příslušné vlastní číslo a zvlášť pro budicí směr. Ty se následně exportují do statických zatěžovacích stavů a program RFEM/RSTAB provede lineárně statickou analýzu.
Při časové analýze se uplatňuje modální analýza nebo lineární implicitní Newmarkova metoda. Časová analýza je v tomto přídavném modulu omezena na lineární systémy. Ačkoli modální analýza představuje rychlejší algoritmus, je třeba použít určitý počet vlastních čísel pro zajištění požadované přesnosti výsledků.
Implicitní Newmarkův řešič je velmi přesná metoda nezávislá na počtu použitých vlastních čísel, nicméně výpočet vyžaduje dostatečné množství menších časových kroků. Při analýze spektra odezvy se vypočítají náhradní statická zatížení. Následně je proveden lineární výpočet.
Vzhledem k integraci modulu RF-/DYNAM Pro do programu RFEM/RSTAB lze do globálního tiskového protokolu zahrnout numerické a grafické výsledky z modulu RF-/DYNAM Pro - Nonlinear Time History. Pro grafické zobrazení jsou k dispozici všechny možnosti programu RFEM a RSTAB. Výsledky časové analýzy se zobrazí v časovém diagramu.
Výsledky se zobrazí v závislosti na čase. Číselné hodnoty lze exportovat do MS Excelu. Kombinace výsledků lze exportovat buď jako výsledky jednotlivých časových kroků nebo lze vyfiltrovat nejnepříznivější výsledky všech časových kroků.
Modul RF-DYNAM Pro - Natural Vibrations programu RFEM nabízí čtyři výkonné řešiče vlastních čísel:*Odmocnina charakteristického polynomu
- Lanczosova metoda
- Iterace podprostoru
- ICG metoda iterace (Incomplete Conjugate Gradient)
Přídavný modul DYNAM Pro - Natural Vibrations pro RSTAB nabízí dvě metody výpočtu vlastních čísel:
- Iterace podprostoru
- Inverzní silová metoda s posunem (Shifted inverse iteration)
Výběr řešiče vlastních čísel závisí především na velikosti modelu.
- Návrh kloubových spojů
- Dvouosý sklon napojeného prutu (například připojení krokve)
- Připojení libovolného počtu prutů na jednom uzlu pro typ "Pouze hlavní prut"
- Průměr vrutů 6 mm - 12 mm
- Automatická kontrola minimálních roztečí vrutů
- Libovolná definice vzdáleností vrutů
- Import excentricity z programu RFEM/RSTAB
- Úhlopříčné nebo paralelní uspořádání vrutů
- Definice až 16 vrutů v řadě
- Grafické znázornění spojů přímo v modulu a v programu RFEM/RSTAB
- Všechna požadovaná posouzení
Nejprve se rozhodující posouzení spoje uspořádají do skupin a zobrazí se v tabulce výsledků včetně geometrií spoje. V dalších tabulkách výsledků vidíme všechny důležité detaily posouzení.
Rozměry, materiálové charakteristiky a svary podstatné pro model jsou patrné na první pohled a mohou se přidat do globálního tiskového protokolu. Je možný i export do souboru DXF. Spoje lze vizualizovat v přídavném modulu RF-/JOINTS Timber - Steel to Timber nebo přímo na RFEM/RSTAB modelu.
Všechny grafiky je možné vytisknout přímo nebo je přidat do globálního tiskového protokolu programu RFEM/RSTAB. Výsledky v odpovídajícím měřítku umožňují optimální kontrolu modelu již ve fázi navrhování.
- Uživatelsky definované časové diagramy jako funkce času, v tabulkové formě nebo jako harmonická zatížení
- Kombinace časových diagramů se zatěžovacími stavy nebo kombinacemi zatížení v programu RFEM/RSTAB (umožňuje definovat zatížení na uzly, pruty a plochy, volná a generovaná zatížení proměnná v čase)
- Kombinace několika nezávislých budících funkcí
- Nelineární časová analýza pomocí implicitního Newmarkova řešiče (pouze RFEM) nebo explicitního řešiče
- Rayleighovo nebo Lehrovo tlumení konstrukce
- Přímý import počátečních deformací ze zatěžovacího stavu nebo kombinace (pouze RFEM)
- Změny tuhosti jako počáteční podmínky; například účinek normálové síly, deaktivované pruty (pouze RSTAB)
- Grafické zobrazení výsledků v časovém diagramu
- Export výsledků v uživatelsky definovaných časových krocích nebo jako obálky