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
- 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
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
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.
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.
- 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
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.
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.
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 {%/#/cs/produkty/rfem-5/co-is-rfem RFEM]] a {%/cs/produkty/rstab- 8/co-je -rstab RSTAB]]. Úpravy se automaticky aktualizují. Kromě toho lze redukovaný protokol vytisknout ve zkrácené podobě se všemi relevantními údaji a uživatelsky definovaným grafickým zobrazením průřezů.
- Napětí σ a přetvoření ε betonu a výztuže bez zohlednění pevnosti betonu v tahu (stav II)
- Posouzení na mezní stav únosnosti (návrhová bezpečnost) nebo na definované vnitřní síly
- Poloha neutrální osy a0, y0,N, z0,N
- Zakřivení ky, kz
- přetvoření v nulovém bodě ε0 a rozhodující přetvoření na tlačeném okraji ε1 a na taženém okraji ε2
- Rozhodující přetvoření oceli ε2s
- Normálová napětí σx od normálové síly a ohybu
- Smyková napětí τ od smykové síly a kroucení
- Srovnávací napětí σv ve srovnání s mezním napětím
- Využití vzhledem k srovnávacím napětím
- Normálové napětí σx od jednotkové normálové síly N
- Smykové napětí τ od jednotkových smykových sil Vy, Vz, Vu, Vv
- Normálové napětí σx od jednotkových momentů My, Mz, Mu, Mv
Průřez se modeluje libovolně pomocí ploch ohraničených polygonálními liniemi, a to včetně otvorů a bodových ploch (výztuže). Případně je možné využít DXF rozhraní a převzít geometrická data. Rozsáhlá databáze materiálů usnadňuje modelování spřažených průřezů.
Nastavením mezních průměrů a priorit lze zohlednit odstupňování výztuže. Navíc je možné uvažovat příslušná krytí betonu a předpětí.
- Iterační nelineární výpočet deformací prutových a plošných konstrukcí ze železobetonu, který využívá odpovídající tuhost prvku s ohledem na definovaná zatížení
- Výpočty deformací železobetonových ploch porušených trhlinami (Stav II)
- Obecná nelineární stabilitní analýza tlačených prutů ze železobetonu, například podle EN 1992-1-1, čl. 5.8.6
- Tahové zpevnění betonu mezi trhlinami
- Široké spektrum národních příloh (NP) pro posouzení podle Eurokódu 2 - EN 1992-1-1:2004 + A1:2014 (viz EC2 pro RFEM)
- Volitelné zohlednění dlouhodobých vlivů jako smršťování a dotvarování betonu
- Nelineární výpočet napětí ve výztuži a betonu
- Nelineární výpočet šířky trhlin
- Flexibilita na základě podrobného nastavení postupů a rozsahu výpočtu
- Grafické znázornění výsledků v programu RFEM; například deformace nebo průhyb ploché desky ze železobetonu
- Číselné výsledky přehledně uspořádané v tabulkách a možnost grafického znázornění výsledků na konstrukci
- Úplná integrace výsledků do tiskového protokolu programu RFEM
Po výpočtu se v modulu zobrazí přehledné tabulky s výsledky nelineárního výpočtu. Všechny mezihodnoty jsou uvedeny srozumitelně. Grafické znázornění využití, deformací, napětí v betonu a výztuži, šířek trhlin, hloubek trhlin a vzdáleností trhlin v programu RFEM umožňuje rychlý přehled o kritických oblastech nebo oblastech s trhlinami.
Chybová hlášení nebo poznámky týkající se výpočtu indikují potenciální návrhové problémy. Vzhledem k tomu, že se výsledky posouzení zobrazí po plochách nebo po bodech se všemi mezivýsledky, můžete znovu sledovat všechny detaily výpočtu.
Díky volitelnému exportu vstupních nebo výsledkových tabulek do MS Excel zůstávají data k dispozici pro další použití v jiných programech. Úplná integrace výsledků do tiskového protokolu programu RFEM zaručuje ověřitelné statické posouzení.
- 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)