Výpočet modelu budovy probíhá ve dvou výpočetních fázích:
- Globální 3D výpočet celkového modelu, ve kterém jsou podlaží modelována jako tuhá deska (diafragma) nebo jako ohybová deska
- Lokální 2D výpočet jednotlivých desek podlaží
Výsledky pro sloupy a stěny z 3D výpočtu a výsledky pro desky z 2D výpočtu se po výpočtu sloučí do jednoho modelu. To znamená, že není třeba přepínat mezi 3D modelem a jednotlivými 2D modely desek podlaží. Uživatel pracuje pouze s jedním modelem, šetří drahocenný čas a vyhýbá se případným chybám při ruční výměně dat mezi 3D modelem a jednotlivými 2D modely desek.
Svislé plochy v modelu může uživatel rozdělit na smykové stěny a otvorové překlady. Program z těchto stěnových objektů automaticky vygeneruje vnitřní výsledkové pruty, takže je lze následně použít podle požadované normy v Posouzení železobetonových konstrukcí .
V addonu Posouzení dřevěných konstrukcí pro RFEM můžete posuzovat nejen pruty, ale také plochy podle Eurokódu 5, SIA 265 (švýcarské normy), CSA O86 (kanadské normy) nebo ANSI/AWC NDS (normy USA), např. křížem lepené dřevo, lepené lamelové dřevo, jehličnaté dřevo, materiály na bázi dřeva atd.
K názornému videuAktivovali jste addon Model budovy? Velmi dobře! Pak můžete střed tuhosti zobrazit v tabulce i graficky. Použijte jej například pro dynamickou analýzu.
U dřevěných ploch s typem tloušťky "Konstantní" se zohlední, podobně jako při posouzení prutů, součinitel trhlin kcr a tím i negativní vliv trhlin na smykovou únosnost.
Věděli jste, že...? Při odlehčování konstrukčního prvku s plastickým materiálovým modelem zůstává, na rozdíl od materiálového modelu izotropní | Nelineárně elastický, po úplném odlehčení zbytkové přetvoření.
Vybrat lze jeden ze tří různých typů zadání:
- Standardní (zadání srovnávacího napětí, při kterém materiál zplastizuje)
- Bilineární (zadání srovnávacího napětí a modulu zpevnění)
- Pracovní diagram: zadání polygonálního pracovního diagramu
- Možnost uložit nebo načíst diagram
- Rozhraní na MS Excel
Jak jistě víte, posouzení vybraných prutů probíhají se zohledněním zadané doby trvání zuhelnatění. Všechny potřebné redukční součinitele a faktory jsou v programu uloženy a zohlední při stanovení únosnosti. Ušetříte si tím spoustu práce.
Vzpěrné délky pro posouzení metodou náhradního prutu se převezmou přímo z údajů pro únosnost. Nemusíte je znovu zadávat.
Jakmile je posouzení dokončeno, program vám nabídne jasný přehled o posouzení požární odolnosti se všemi detaily výsledků. To vám zcela transparentně umožňuje porozumět výsledkům. Výsledky obsahují také všechny parametry, které potřebujete pro stanovení rozhodující teploty konstrukčního prvku v době posouzení.
Kromě všech těchto funkcí vám program umožňuje všechny výsledkové tabulky a obrázky zahrnout do globálního tiskového protokolu programu RFEM/RSTAB spolu s výsledky pro mezní stav únosnosti a použitelnosti.
V programech RFEM a RSTAB lze posuzovat pruty s typem materiálu 'Vrstvené dřevo'. K dispozici jsou materiály následujících výrobců:
- Pollmeier (Baubuche)
- Metsä (Kerto LVL)
- STEICO
- Stora Enso
V konfiguraci pro únosnost můžete pro zvýšení pevnosti zohlednit odpovídajícím způsobem součinitele pevnosti. Součinitele, které pevnost redukují, se bez ohledu na to automaticky zohlední. Vyzkoušejte sami!
K názornému videuPři posouzení dřevěných ploch můžete nyní graficky vyhodnotit výsledkové řezy. Jednak v grafickém okně programu RFEM a jednak v dialogu Průběhů výsledků. Řezy lze umístit kamkoli, aby bylo možné podrobně vyhodnotit výsledky posouzení.
- 002462
- Obecné
- Posouzení hliníkových konstrukcí pro RFEM 6
- Posouzení hliníkových konstrukcí pro RSTAB 9
Stanovili jste součinitele kritického zatížení pro posouzení stability pomocí interního řešiče vlastních čísel addonu? V takovém případě můžete jako výsledek zobrazit v programu rozhodující vlastní tvar posuzovaného objektu.
- 002457
- Obecné
- Posouzení hliníkových konstrukcí pro RFEM 6
- Posouzení hliníkových konstrukcí pro RSTAB 9
Addon Posouzení hliníkových konstrukcí vám nabízí ještě více možností. Je zde možné posuzovat také obecné průřezy, které nejsou předem definovány v databázi průřezů. Vytvořte například průřez pomocí programu RSECTION a poté ho importujte do programu RFEM/RSTAB. V závislosti na použité normě lze vybírat z různých formátů posouzení. Patří sem například posouzení srovnávacího napětí.
S licencí na programy RSECTION a Účinné průřezy lze také provádět posouzení s ohledem na účinné průřezové charakteristiky podle EN 1993-1-5.
- Posouzení na tah, tlak, ohyb, smyk, kroucení a kombinované vnitřní síly
- Zohlednění zářezu
- Posouzení tlaku kolmo ke směru vláken na koncových i mezilehlých podporách s výztužnými prvky (EC 5) a bez výztužných prvků (celozávitové šrouby)
- Možnost redukovat posouvající sílu na podpoře (na funkci programu)
- Posouzení zakřivených prutů a sad prutů
- Zohlednění vyšších pevností u spojených podobných prvků se stejnou malou příčnou vzdáleností (součinitel ksys podle EN 1995-1-1, 6.6 (1)-(3))
- Možnost zvýšení únosnosti ve smyku pro jehličnaté dřevo podle DIN EN 1995-1-1:NA NDP, 6.1.7(2)
- Posouzení stability pro rovinný vzpěr, vzpěr zkroucením a prostorový vzpěr v tlaku
- Vzpěrné délky lze převzít z výpočtu provedeného v addonu Stabilita konstrukce
- Grafické zadávání a kontrola definovaných uzlových podpor a vzpěrných délek pro posouzení stability
- Stanovení náhradních délek prutů s náběhem
- Zohlednění polohy postranních podpěr proti klopení
- Posouzení na klopení konstrukčních prvků namáhaných momentem
- v závislosti na normě možný výběr mezi uživatelským zadáním Mcr, analytickou metodou z normy a použitím interního řešiče vlastních čísel
- Zohlednění smykového pole a torzního uložení při použití řešiče vlastních čísel
- Grafické zobrazení vlastního tvaru při použití řešiče vlastních čísel
- Posouzení stability konstrukčních prvků s kombinovaným namáháním v tlaku a ohybu v závislosti na návrhové normě
- Srozumitelný výpočet všech potřebných součinitelů, jako jsou součinitele rozdělení momentu nebo interakční součinitele
- Alternativně zohlednění všech účinků pro posouzení stability již při stanovení vnitřních sil v programu RFEM/RSTAB (účinky druhého řádu, imperfekce, redukce tuhosti, případně v kombinaci s addonem Vázané kroucení (7 stupňů volnosti))
Vaše možnosti při posouzení dřevěných konstrukcí jsou rozmanité. Pro pruty s náběhy a zakřivené pruty můžete zohlednit úhly řezu vůči vláknům, příčná tahová napětí a poloměry zakřivení závislé na objemu. Pokud chcete posuzovat oblast řezu, upraví se příslušně pevnost v tahu za ohybu nebo v tlaku za ohybu. Abyste mohli provést posouzení stability také metodou náhradního prutu, provede se výpočet výšky pro vzpěrnou délku a vzpěrnou délku při klopení ve vzdálenosti 0,65 x h od vlastního návrhového bodu.
V databázi skladeb vrstev jsou k dispozici následující výrobci křížem lepeného dřeva:
- Binderholz (USA)
- KLH (USA, CAN)
- Kalesnikoff (USA, CAN)
- Nordic Structures (USA, CAN)
- Mercer Mass Timber
- SmartLam
- Sterling Structural
- Skladby, které jsou uvedeny v edici Lignatec 32 "Křížem lepené dřevo švýcarské výroby"
Načtením skladby z databáze skladeb vrstev se vám automaticky převezmou všechny příslušné parametry. Databáze se pro vás neustále rozšiřuje.
Pokud konstrukční prvek z nelineárního elastického materiálu opět odlehčíte, vrátí se přetvoření stejnou cestou zpět. Při úplném odlehčení nezůstává na rozdíl od materiálového modelu Izotropní | |Plastický žádné zbytkové přetvoření.
Vybrat lze jeden ze tří různých typů zadání:
- Standardní (zadání srovnávacího napětí, při kterém materiál zplastizuje)
- Bilineární (zadání srovnávacího napětí a modulu zpevnění)
- Pracovní diagram:
- Zadání polygonálního pracovního diagramu
- Možnost uložit nebo načíst diagram
- Rozhraní na MS Excel
Základní informace o nelineárních materiálových modelech najdete v odborném článku Podmínky plasticity v izotropním nelineárním elastickém materiálovém modelu.
Pro analýzu vlastních čísel máte na výběr z několika metod:
- Přímé metody
- Přímé metody (Lanczos (RFEM), kořeny charakteristického polynomu (RFEM), iterace podprostoru (RFEM/RSTAB), inverzní silová metoda s posunem (Shifted inverse iteration, RSTAB) jsou vhodné pro analýzu malých a středních modelů. Tyto rychlé maticové metody řešení byste měli volit pouze v případě, že váš počítač disponuje větší kapacitou operační paměti (RAM).
- Iterační metoda sdružených gradientů (ICG - Incomplete Conjugate Gradient) (RFEM)
- Tato metoda oproti tomu vyžaduje jen malou část operační paměti. Vlastní tvary se určují jeden po druhém. Metodu lze použít pro výpočet velkých konstrukčních systémů jen s několika vlastními čísly.
S addonem Stabilita konstrukce můžete provést nelineární analýzu stability také přírůstkovou metodou. Touto analýzou se i v případě nelineárních konstrukcí stanoví výsledky blízké realitě. Součinitel kritického zatížení se stanoví tak, že se postupně zvyšuje zatížení vybraného zatěžovacího stavu až k dosažení nestability. Při zvyšování zatížení se zohledňují nelinearity jako např. neúčinné pruty, podpory a podloží nebo také materiálové nelinearity. Jakmile se zatížení přestane zvyšovat, můžete případně provést lineární stabilitní analýzu na posledním stabilním stavu ke stanovení stabilitního tvaru.
Ve srovnání s přídavným modulem RF-/TIMBER Pro (RFEM 5 / RSTAB 8) jsou v addonu Posouzení dřevěných konstrukcí pro RFEM 6 / RSTAB 9 přidány následující nové funkce:
- Kromě Eurokódu 5 jsou integrovány i další mezinárodní normy (SIA 265, ANSI/AWC NDS, CSA 086, GB 50005)
- Posouzení tlaku kolmo na směr vláken (tlak na podpoře)
- Implementace řešiče vlastních čísel pro stanovení kritického momentu pro klopení (pouze EC 5)
- Definice rozdílných vzpěrných délek pro posouzení za studena a při požáru
- Vyhodnocení napětí pomocí jednotkových napětí (MKP)
- Optimalizované posouzení stability pro pruty s náběhem
- Sjednocení materiálů pro všechny národní přílohy (pro lepší přehled je v databázi materiálů k dispozici pouze jedna norma „EN“)
- Zobrazení oslabení průřezu přímo v renderování
- výstup vzorců použitých pro posouzení (včetně odkazu na použitou rovnici z normy)
V programu RFEM je implementována databáze pro desky z křížem lepeného dřeva, ze které můžete načíst skladby výrobců (např. Binderholz, KLH, Piveteaubois, Södra, Züblin Timber, Schilliger, Stora Enso). Kromě tloušťky vrstev a materiálů jsou zde k dispozici také informace o redukci tuhosti a stranovém lepení.
K názornému videu- 002142
- Výsledky
- Posouzení hliníkových konstrukcí pro RFEM 6
- Posouzení hliníkových konstrukcí pro RSTAB 9
- Posouzení stability pro rovinný vzpěr, vzpěr zkroucením a prostorový vzpěr v tlaku
- Posouzení na klopení konstrukčních prvků namáhaných momentem
- Vzpěrné délky lze převzít z výpočtu provedeného v addonu Stabilita konstrukce
- Grafické zadávání a kontrola definovaných uzlových podpor a vzpěrných délek pro posouzení stability
- v závislosti na normě možný výběr mezi uživatelským zadáním Mcr, analytickou metodou z normy a použitím interního řešiče vlastních čísel
- Zohlednění smykového pole a torzního uložení při použití řešiče vlastních čísel
- Grafické zobrazení vlastního tvaru při použití řešiče vlastních čísel
- Posouzení stability konstrukčních prvků s kombinovaným namáháním v tlaku a ohybu v závislosti na návrhové normě
- Srozumitelný výpočet všech potřebných součinitelů jako jsou interakční součinitele
- Alternativně zohlednění všech účinků pro posouzení stability již při stanovení vnitřních sil v programu RFEM/RSTAB (účinky druhého řádu, imperfekce, redukce tuhosti, případně v kombinaci s addonem Vázané kroucení (7 stupňů volnosti).
Věděli jste, že...? Na rozdíl od jiných materiálových modelů není pracovní diagram pro tento materiálový model antimetrický vzhledem k počátku. Tento materiálový model můžete použít například pro modelování chování drátkobetonu. Podrobné informace o modelování drátkobetonu naleznete v odborném článku Stanovení materiálových vlastností drátkobetonu.
U tohoto materiálového modelu je izotropní tuhost redukována skalárním parametrem poškození. Tento parametr poškození se stanoví na základě průběhu napětí, které je definováno v diagramu. V tomto případě se nezohledňuje směr hlavních napětí, ale dochází k poškození ve směru srovnávacího poměrného přetvoření, které zahrnuje také třetí směr kolmý na rovinu. Tahové a tlakové oblasti tenzoru napětí jsou řešeny odděleně. Přitom platí vždy různé parametry poškození.
Velikost "referenčního prvku" určuje, jak se má přetvoření v oblasti trhlin přizpůsobit délce prvku. Při přednastavené nulové hodnotě nedochází ke změně měřítka. Tímto způsobem se téměř realisticky modeluje materiálové chování drátkobetonu.
Teoretické základy materiálového modelu 'Izotropní Poškození' najdete v odborném článku Nelineární materiálový model Poškození.
Znáte již materiálový model Tsai-Wu? Kombinuje plastické a ortotropní vlastnosti, což umožňuje modelování speciálních materiálů s anizotropními charakteristikami, jako jsou plasty vyztužené vlákny nebo dřevo.
Při plastizaci materiálu zůstávají napětí konstantní. Dochází k jejich redistribuci v závislosti na tuhosti v jednotlivých směrech. Elastická oblast odpovídá materiálovému modelu Ortotropní | lineárně elastický (tělesa). Pro plastickou oblast platí následující podmínka plasticity podle Tsai-Wu:
Veškeré pevnosti jsou zadány jako kladné hodnoty. Podmínku plasticity si můžete představit jako plochu ve tvaru elipsy v šestirozměrném prostoru napjatosti. Pokud se jedna z daných tří složek napětí uvažuje jako konstantní hodnota, lze plochu promítnout do trojrozměrného prostoru napjatosti.
Pokud je hodnota fy(σ) podle rovnice Tsai-Wu pro rovinnou napjatost menší než 1, jsou působící napětí v pružné oblasti. Plastické oblasti je dosaženo, jakmile fy(σ) = 1. Hodnoty větší než 1 jsou nepřípustné. Chování modelu je ideálně plastické, tzn. nedochází k žádnému zpevnění.
Ve srovnání s přídavnými moduly RF-STABILITY (RFEM 5) a RSBUCK (RSTAB 8) obsahuje addon konstrukce pro RFEM 6 / RSTAB 9 následující nové funkce:
- Nastavitelná aktivace zatěžovacího stavu nebo kombinace zatížení
- Automatizovaná aktivace výpočtu stability pomocí generátoru kombinací pro několik zatěžovacích situací v jednom kroku
- Postupné zvyšování zatížení na základě uživatelsky definovaných kritérií ukončení
- Úprava normování vlastních tvarů bez nového výpočtu
- Tabulky výsledků s možností filtrování
- 002173
- Obecné
- Posouzení hliníkových konstrukcí pro RFEM 6
- Posouzení hliníkových konstrukcí pro RSTAB 9
Ve srovnání s přídavným modulem RF-/ALUMINIUM (RFEM 5 a RSTAB 8) obsahuje addon Posouzení hliníkových konstrukcí pro RFEM 6 a RSTAB 9 následující nové funkce:
- integrovaná americká norma ADM 2020 kromě Eurokódu 9
- zohlednění stabilizačního účinku vaznic a plechů ve formě torzních uložení a smykových polí
- grafické zobrazení výsledků na neoslabeném průřezu
- výstup vzorců použitých pro posouzení (včetně odkazu na použitou rovnici z normy)
- 002459
- Obecné
- Posouzení hliníkových konstrukcí pro RFEM 6
- Posouzení hliníkových konstrukcí pro RSTAB 9
Addon Vázané kroucení (7 stupňů volnosti) vám umožňuje počítat prutové konstrukce v programech RFEM a RSTAB se zohledněním deplanace průřezu. Všechny vnitřní síly (N, Vu, Vv, Mt,pri, Mt,sec, Mu, Mv, Mω), které jste takto stanovili, můžete zohlednit při posouzení srovnávacího napětí v Posouzení hliníkových konstrukcí. Upozornění: Tato funkce není v současnosti dostupná pro návrhovou normu ADM 2020.
Víte, jak přesně probíhá form-finding? Nejdříve se při procesu form-finding v zatěžovacím stavu typu "Předpětí" posune pomocí iteračních výpočtových smyček počáteční geometrie sítě do optimální rovnovážné polohy. Pro tuto úlohu používá program metodu Updated Reference Strategy (URS) od prof. Bletzingera a prof. Ramma. Tato technika se vyznačuje rovnovážnými tvary, které po výpočtu téměř přesně odpovídají původně zadaným okrajovým podmínkám form-findingu (průvěs, síla a předpětí).
Kromě pouhého popisu očekávaných sil nebo průvěsů hledaného tvaru umožňuje celistvý přístup metodou URS také zohlednění ostatních sil. To umožňuje v celém procesu např. popis vlastní tíhy nebo pneumatického tlaku pomocí odpovídajících zatížení prvků.
Se všemi těmito možnostmi má výpočetní jádro potenciál pro výpočet antiklastických a synklastických tvarů v rovnováze sil pro rovinné nebo rotačně symetrické geometrie. Aby bylo možné použít oba typy jednotlivě nebo společně v jednom prostředí, jsou ve výpočtu dva možné způsoby, jak popsat vektory síly při form-findingu:
- Tahová metoda - popis vektorů sil při form-findingu v prostoru pro rovinné geometrie
- Průmětová metoda - popis vektorů sil při form-findingu v rovině průmětu s fixací vodorovné polohy pro kuželové geometrie
Pomocí typu podlaží "Jen přenos zatížení" můžete v addonu Model budovy uvažovat desky bez účinků tuhosti v rovině, i z roviny. Tento typ prvku shromažďuje zatížení na desce a přenáší je na nosné prvky 3D modelu. Máte tak možnost modelovat sekundární prvky, jako například rošty a podobné prvky pro rozložení zatížení bez dalších účinků ve 3D modelu.
Program RFEM/RSTAB vám nabízí také řadu funkcí pro případy požáru. Program umožňuje automatické generování kombinací zatížení a výsledků pro mimořádné návrhové situace posouzení požáru. Pruty, které se mají posoudit s příslušnými vnitřními silami, se převezmou přímo z programu RFEM/RSTAB. Stejně tak se použijí veškeré informace o materiálu a průřezu. Nemusíte tedy dělat nic dalšího.
Jen přiřadíte Konfiguraci požární odolnosti a posuzovaným prutům a plochám se nastaví parametry důležité pro posouzení požární odolnosti. K dispozici máte také další podrobná nastavení, jako je například vystavení účinkům požáru z jedné strany až po vystavení ze všech stran.
Zde máte svobodnou volbu. Posouzení tlaku na podpoře můžete provést v libovolném bodě pro zatížení ve směru y a z průřezu. Přitom je jen na vás, zda rozlišovat mezi vnitřními a koncovými podporami. Součinitel tlaku kolmo k vláknům kc, 90 může nastavit uživatel (např. 1,75 pro lepené dřevo). Pokud je to možné, délka podpory se automaticky zvětší podle zadání v normě. To vám umožní dosáhnout hospodárnějšího návrhu bez velkého úsilí.
Jako první vám program zobrazí výsledky součinitelů kritického zatížení. S jejich pomocí můžete posoudit riziko ztráty stability. U modelů s pruty se vám vzpěrné délky a kritická zatížení prutů zobrazí v tabulce.
Pomocí dalších výsledkových oken lze zkontrolovat normalizované tvary po uzlech, prutech a plochách. Grafické zobrazení vlastních čísel vám umožňuje vyhodnotit chování při vzpěru a boulení. To vám usnadní zavádění protiopatření.
Pro prvky v modelech budov máte k dispozici následující nástroje:
- Svislá linie
- Sloup
- Stěna
- Nosník
- Obdélníková deska
- Polygonová deska
- Obdélníkový otvor v desce
- Polygonový otvor v desce
Tato funkce umožňuje zadání prvku v základní rovině (např. na hladině na pozadí) s vytvořením více příslušných prvků v prostoru.