V programu RFEM 6 je nyní k dispozici posouzení ocelových prutů tvarovaných za studena podle AISI S100-16 / CSA S136-16. Posouzení lze aktivovat zvolením normy „AISC 360“ nebo „CSA S16“ pro addon Posouzení ocelových konstrukcí. „AISI S100“ nebo „CSA S136“ jsou pak automaticky vybrány pro posouzení oceli tvarované za studena.
Pro výpočet pružného vzpěrného zatížení prutu používá RFEM přímou pevnostní metodu (DSM). Přímá pevnostní metoda nabízí dva typy řešení, numerické (metoda konečných pásů) a analytické (specifikace). Charakteristickou křivku (signaturu) FSM a tvary vybočení lze zobrazit v dialogu pro Průřezy.
V konfiguraci mezního stavu použitelnosti lze upravovat různé parametry posouzení průřezů. Je zde také možné zadat výchozí stav průřezu pro posouzení deformací a šířky trhlin.
Aktivovat lze následující nastavení:
- Stav s trhlinami spočítaný z přiřazeného zatížení
- Stav s trhlinami stanovený jako obálka ze všech návrhových situací pro posouzení MSP
- Stav s trhlinami nezávisle na zatížení
- Zohlednění 7 lokálních směrů deformace (ux, uy, uz, φx, φy, φz, ω) a 8 vnitřních sil (N, Vu, Vv, Mt,pri, Mt,sec, Mu, Mv, Mω) při výpočtu prutových prvků
- Lze použít v kombinaci se statickým výpočtem analýzy I., II. a III. řádu (přitom lze zohlednit také imperfekce)
- V kombinaci s addonem Stabilita konstrukce stanovení kritických součinitelů zatížení a vlastních tvarů pro případy se vzpěrem zkroucením a klopením
- Zohlednění čelních desek a příčných výztuh jako deplanačních pružin při výpočtu I-profilů s automatickým stanovením a grafickým zobrazením deplanační tuhosti
- Grafické zobrazení deplanace průřezu prutů v tvaru deformace
- Úplná integrace do programů RFEM a RSTAB
Výpočet vázaného kroucení provedete na celém systému. Přitom zohledníte přídavný 7. stupeň volnosti pro výpočet prutů. Automaticky se tak uvažují tuhosti připojených konstrukčních prvků. Není tudíž třeba definovat náhradní tuhosti ani podporové podmínky u dílčích systémů.
Vnitřní síly z výpočtu s vázaným kroucením pak můžete použít v addonech pro posouzení. Deplanační bimoment a sekundární krouticí moment se zohledňují v závislosti na materiálu a zvolené normě. Typicky se uplatňuje posouzení stability s účinky druhého řádu a s imperfekcemi v ocelových konstrukcích.
Věděli jste, že...? Použití se neomezuje pouze na tenkostěnné ocelové průřezy. Možný je také výpočet kritického momentu při klopení dřevěných nosníků s masivním průřezem.
- Použití addonu pro posouzení můžete aktivovat nebo deaktivovat v základních údajích modelu v záložce Addony
- Po aktivaci addonu se uživatelské prostředí v programu RFEM rozšíří o nové položky v navigátoru, v tabulkách a dialozích
Integrované modulové rozšíření RF-/STEEL Warping Tosion umožňuje provádět v přídavném modulu RF-/STEEL AISC posouzení podle návrhového průvodce Steel Design Guide 9.
Výpočet probíhá podle teorie vázaného kroucení se 7 stupni volnosti. Lze tak realisticky posoudit stabilitu konstrukce včetně kroucení.
Pro výpočet kritického momentu vzpěru je v přídavném modulu RF-/STEEL AISC k dispozici řešič vlastních čísel, který umožňuje přesně stanovit kritické zatížení.
Tento řešič je doplněn oknem pro grafické znázornění vlastního tvaru, které slouží ke kontrole okrajových podmínek.
V modulu RF-/STEEL AISC můžeme na libovolných místech zohlednit příčné mezilehlé podpory. Například lze stabilizovat pouze horní pásnici.
Dále je možné přiřadit uživatelsky zadané příčné mezilehlé podpory, například jednotlivé rotační nebo translační pružiny na libovolná místa na průřezu.
- Modelování průřezu pomocí prvků, profilů, oblouků a bodových prvků
- Rozšiřitelná databáze vlastností materiálů, mezí kluzu a mezních napětí
- Průřezové charakteristiky otevřených, uzavřených nebo nesouvislých průřezů
- Ideální průřezové charakteristiky profilů složených z různých materiálů
- Stanovení napětí v koutových svarech
- Analýza napětí včetně posouzení na volné a vázané kroucení
- Posouzení poměrů (c/t) tlačených částí
- Účinné průřezy podle
- EN 1993-1-5 (včetně podélně vyztužených částí stěn podle čl. 4.5)
-
EN 1993-1-3
-
EN 1999-1-1
-
DIN 18800-2
- Klasifikace podle
-
EN 1993-1-1
-
EN 1999-1-1
-
- Rozhraní na MS Excel pro import a export tabulek
- Výstupní protokol
- 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
Veškeré výsledky lze snadno vyhodnotit v číselné a grafické podobě. Pro grafické znázornění jsou k dispozici nástroje pro výběr, které umožňují podrobné prohlížení výsledků.
Tiskový protokol odpovídá vysokým standardům programů RFEM a rstab/rstab-9/co-je-rstab RSTAB. Úpravy se automaticky aktualizují.
Program SHAPE-THIN počítá všechny příslušné průřezové charakteristiky včetně plastických mezních sil a momentů. Překrývající se plochy se zohledňují realisticky. U průřezů, které se skládají z různých materiálů, stanoví SHAPE-THIN účinné průřezové charakteristiky vzhledem k referenčnímu materiálu.
Kromě analýzy napětí pružno-pružně lze provést plastické posouzení včetně interakce vnitřních sil u libovolných tvarů průřezů. Plastické posouzení se zohledněním interakce se provádí simplexovou metodou. Jako podmínku plasticity lze zvolit teorii podle Trescy nebo von Misese.
Program SHAPE-THIN provádí klasifikaci průřezů podle EN 1993-1-1 a EN 1999-1-1. U ocelových průřezů třídy 4 stanoví program účinné šířky nevyztužených nebo podélně vyztužených panelů podle EN 1993-1-1 a EN 1993-1-5. U hliníkových průřezů třídy 4 počítá program účinné tloušťky podle EN 1999-1-1.
Pro posouzení mezních hodnot (c/t) lze v programu zvolit metodu el-el, el-pl nebo pl-pl podle DIN 18800. Přitom se (c/t) pole prvků ve stejném směru rozpoznají automaticky.
Program SHAPE-THIN obsahuje rozsáhlou databázi různých typů válcovaných a parametrických průřezů. Ty lze dále kombinovat nebo doplňovat novými prvky. Bez problému lze modelovat i průřezy složené z různých materiálů.
Grafické nástroje a funkce umožňují modelovat složité tvary průřezů jako v CAD nástrojích Díky grafickým nástrojům lze mimo jiné snadno zadávat bodové prvky, koutové svary, oblouky, parametrické obdélníkové a kruhové průřezy, elipsy, eliptické oblouky, paraboly, hyperboly, linie typu Spline nebo NURBS. Lze také importovat DXF soubor a použít jej jako základ pro další modelování. Při modelování lze používat i vodicí linie.
Parametrické zadávání umožňuje zadávat údaje o konstrukci a zatížení v závislosti na určitých proměnných.
Prvky můžeme graficky rozdělovat nebo připojovat k jiným objektům. Program SHAPE-THIN prvky automaticky rozdělí a zajistí nepřerušený smykový tok pomocí nulových prvků. U nulových prvků můžeme definovat specifickou tloušťku, a tak regulovat přenos smyku.
SHAPE-THIN stanoví průřezové charakteristiky a napětí u libovolných otevřených, uzavřených, spojených nebo nesouvislých průřezů.
- průřezové charakteristiky
- Celková plocha A
- Smykové plochy Ay, Az, Au a Av
- Poloha těžiště yS , zS
- momenty plochy 2 stupně Iy, Iz, Iyz, Iu, Iv, Ip, Ip, M
- Poloměry setrvačnosti iy, iz, iyz, iu, iv, ip, ip,M
- Sklon hlavních os α
- Tíha průřezu G
- Obvod průřezu U
- torzní konstanty plochy stupně IT, IT,St.Venant, IT,Bredt, IT,s
- Poloha středu smyku yM , zM
- Výsečové konstanty Iω,S, Iω,M nebo Iω,D pro příčné omezení
- Max/min průřezové moduly Sy, Sz, Su, Sv, Sω,M s polohami
- Stabilitní parametry ru, rv, rM,u, rM,v
- Redukční součinitel λM
- Plastické průřezové charakteristiky
- Normálová síla Npl,d
- Smykové síly Vpl,y,d, Vpl,z,d, Vpl,u,d, Vpl,v,d
- Ohybové momenty Mpl,y,d, Mpl,z,d, Mpl,u,d, Mpl,v,d
- Průřezové moduly Wpl,y, Wpl,z, Wpl,u, Wpl,v
- Smykové plochy Apl,y, Apl,z, Apl,u, Apl,v
- Poloha os plochy fu, fv,
- Zobrazení elipsy setrvačnosti
- Statické momenty
- Plošné momenty prvního stupně Su, Sv, Sy, Sz s polohou maxima a určením smykového toku
- Výsečové souřadnice ωM
- momenty plochy Sω,M
- Plochy ohraničené střednicí Am
- Napětí
- Normálová napětí σx od normálové síly, ohybových momentů a deplanačního bimomentu
- Smyková napětí τ od smykových sil a také od primárních a sekundárních krouticích momentů
- Srovnávací napětí σv s upravitelným součinitelem pro smyková napětí
- Využití vzhledem k mezním napětím
- Napětí na okrajích prvku nebo na střednicích
- Napětí v koutových svarech
- Vyztužující systémy
- Průřezové charakteristiky nesouvislých průřezů (jádra výškových budov, složené profily)
- Smykové síly vyztužujícího systému vlivem ohybu a kroucení
- Plastické posouzení
- Posouzení plastické únosnosti se stanovením součinitele zvětšení αpl
- Posouzení poměrů (c/t) metodou el-el, el-pl nebo pl-pl podle DIN 18800
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.
RF-CONCRETE Surfaces
Nelineární výpočtová metoda se aktivuje výběrem návrhové metody pro posouzení mezního stavu použitelnosti. Jednotlivá posouzení a pracovní diagramy pro beton a železobeton lze nastavit samostatně. Průběh iterace lze ovlivnit těmito řídicími parametry: přesností konvergence, maximálním počtem iterací, uspořádáním vrstev nad hloubkou průřezu a součinitelem tlumení.
Mezní hodnoty v mezním stavu použitelnosti lze nastavit individuálně pro každou plochu nebo skupinu ploch. Jako přípustné limitní hodnoty se definují maximální deformace, maximální napětí a maximální šířky trhlin. Definice maximální deformace vyžaduje další upřesnění, zda se má pro posouzení použít nedeformovaný nebo deformovaný systém.
RF-CONCRETE Members
Nelineární výpočet lze použít pro posouzení mezního stavu únosnosti a použitelnosti. Dle potřeby je možné při výpočtu uvažovat pevnost betonu v tahu nebo tahové zpevnění mezi trhlinami. Průběh iterace lze ovlivnit těmito řídicími parametry: přesností konvergence, maximálním počtem iterací a součinitelem tlumení.
Výsledky analýzy deplanace se zobrazí v modulu RF-/STEEL EC3 a RF-/STEEL AISC obvyklým způsobem. Kromě dalších výsledků obsahují příslušné výstupní tabulky kritické deplanační a torzní hodnoty, vnitřní síly a shrnutí posouzení.
Grafické zobrazení vlastních tvarů (včetně deplanací) umožňuje realisticky vyhodnotit chování při vzpěru.
- Celková plocha A
- Smykové plochy A y a A z s příčným smykem a bez něj
- Poloha těžiště yS , zS
- momenty plochy 2 stupně Iy, Iz, Iyz, Iu, Iv, Ip
- Úhel natočení hlavních os α
- Poloměry setrvačnosti iy , iz , iyz , iu , iv , ip
- Moment setrvačnosti v kroucení It
- Hmotnost průřezu G a obvod průřezu U
- Poloha středu smyku yM , zM
- Výsečové momenty setrvačnosti Iω, S , Iω, M
- Max./min. průřezové moduly Wy , Wz , Wu , Wv a Wt
- Plastické průřezové moduly Wy, pl , Wz, pl , Wu, pl , Wv, pl
- Napěťová funkce podle Prandtla Φ
- Derivace Φ podle y a z
- Deplanace ω
- Modelování průřezu pomocí polygonálně ohraničených ploch, otvorů a bodových ploch (výztuže)
- Automatické nebo individuální uspořádání napěťových bodů
- Rozšiřitelná databáze materiálů pro beton, ocel a betonářskou výztuž
- Průřezové charakteristiky železobetonových a spřažených průřezů
- Posouzení napětí podle různých teorií - von Mises nebo Tresca
- Posouzení železobetonu podle:
-
DIN 1045-1:2008-08
-
DIN 1045:1988-07
-
ÖNORM B 4700: 2001-06-01
-
EN 1992-1-1:2004
-
- Pro posouzení podle EN 1992-1-1:2004 jsou k dispozici následující národní přílohy:
-
DIN EN 1992-1-1/NA:2013-04 (Německo)
-
NEN-EN 1992-1-1/NA:2011-11 (Nizozemsko)
-
CSN EN 1992-1-1/NA:2006-11 (Česká republika)
-
ÖNORM B 1992-1-1:2011-12 (Rakousko)
-
UNE EN 1992-1-1/NA:2010-11 (Španělsko)
-
EN 1992-1-1 DK NA:2007-11 (Dánsko)
-
SIST EN 1992-1-1:2005/A101:2006 (Slovinsko)
-
NF EN 1992-1-1/NA:2007-03 (Francie)
-
STN EN 1992-1-1/NA:2008-06 (Slovensko)
-
SFS EN 1992-1-1/NA:2007-10 (Finsko)
-
BS EN 1992-1-1:2004 (Velká Británie)
-
SS EN 1992-1-1/NA:2008-06 (Singapur)
-
NP EN 1992-1-1/NA:2010-02 (Portugalsko)
-
UNI EN 1992-1-1/NA:2007-07 (Itálie)
-
SS EN 1992-1-1/NA:2008 (Švédsko)
-
PN EN 1992-1-1/NA:2008-04 (Polsko)
-
NBN EN 1992-1-1 ANB:2010 (Belgie)
-
CYS EN 1992-1-1:2004/NA:2009 (Kypr)
-
BDS EN 1992-1-1: 2005/NA:2011 (Bulharsko)
-
LST EN 1992-1-1:2005/NA:2011 (Litva)
-
SR EN 1992-1-1:2004/NA:2008 (Rumunsko)
-
- Kromě výše uvedených národních příloh (NP) lze také definovat uživatelské NP s vlastními mezními hodnotami a parametry.
- Posouzení železobetonu na napětí a protažení, návrhovou bezpečnost nebo přímé posouzení
- Výsledný seznam výztuže a celková plocha výztuže
- Tiskový protokol s možností tisku zkrácené formy protokolu
RF-CONCRETE Surfaces:
Nelineární analýza deformací probíhá jako iterační proces, při němž jsou zohledněny tuhosti průřezů bez trhlin a s trhlinami. Pro nelineární modelování železobetonu je nutné definovat vlastnosti materiálu, které se mění s tloušťkou plochy. Za účelem stanovení výšky průřezu se konečný prvek rozdělí na určitý počet vrstev z betonu a oceli.
Průměrné pevnosti oceli použité při výpočtu vycházejí z 'pravděpodobnostního modelu' vydaného technickou komisí JCSS. Je na uživateli, zda pevnost oceli použije až do mezní pevnosti v tahu (rostoucí větev v plastické oblasti). Materiálové vlastnosti betonu lze stanovit pomocí pracovního diagramu pro pevnost v tlaku a tahu. Pro určení pevnosti betonu v tlaku se nabízí parabolický nebo parabolicko-rektangulární pracovní diagram. V případě betonu v tahu je možné pevnost v tahu deaktivovat, definovat podle lineární elastické metody nebo podle modelové normy CEB-FIB 90:1993 a použít zbytkovou pevnost betonu v tahu, čímž se zohlední tahové zpevnění mezi trhlinami.
V neposlední řadě lze nelineární výpočet pro mezní stav použitelnosti omezit na tyto výsledné hodnoty:
- Deformace (globální, lokální vztažené na nedeformovaný / deformovaný systém)
- Šířky trhlin, hloubky a vzdálenosti horní a dolní strany v hlavních směrech I a II
- Napětí v betonu (napětí a přetvoření v hlavním směru I a II) a ve výztuži (přetvoření, plocha, profil, krytí a směry v každém směru výztuže)
RF-CONCRETE Members:
Nelineární výpočet prutových prvků probíhá rovněž iteračním způsobem, přičemž se stanoví tuhosti ve stavu bez trhlin a s trhlinami. Vlastnosti materiálu použité pro nelineární výpočet lze zvolit podle různých mezních stavů. Příspěvek pevnosti betonu v tahu mezi trhlinami (tahové zpevnění) lze stanovit buď pomocí upraveného pracovního diagramu betonářské výztuže, nebo pomocí zbytkové pevnosti betonu v tahu.