U obdélníkových průřezů můžete obvykle dosáhnout přímého spoje pomocí svarů. Stejným způsobem tak můžete napojit i na jiné průřezy. Dále vám mohou pomoci další komponenty, jako např. čelní desky, připojit obdélníkové průřezy k jiným konstrukčním prvkům.
V addonu Ocelové přípoje máte možnost posuzovat přípoje prutů se složenými průřezy. Dále můžete provádět posouzení přípojů pro téměř všechny tenkostěnné průřezy z databáze programu RFEM.
Posouzení rámového spoje s náběhy a vyztuženými pruty. U přípoje byla provedena analýza napětí a stability s boulením. Pro zobrazení výsledků boulení byl přípoj převeden na samostatný model.
Rozsah funkcí programu je obrovský: Stanovuje síly ve šroubech pomocí konečně-prvkového modelu a automaticky je vyhodnocuje. Addon provádí posouzení únosnosti šroubů pro případy porušení tahem, smykem, otlačením a protlačením podle normy a přehledně zobrazí všechny požadované součinitele.
Chcete provést posouzení svarů? Svary se modelují jako pružně-plastické plošné prvky a napětí v nich se načtou z konečně-prvkového modelu. Kritéria plasticity jsou nastavena tak, aby odpovídala porušení podle AISC J2-4, J2-5 (zkouška odolnosti svarů) a J2-2 (zkouška pevnosti základního kovu). Posouzení lze provést s dílčími součiniteli spolehlivosti vybrané národní přílohy pro EN 1993-1-8.
Plechy spoje se posuzují plasticky porovnáním stávajícího plastického přetvoření s přípustným plastickým přetvořením. Standardní nastavení je 5 % podle EN 1993-1-5, příloha C, i pro AISC 360, ale může být také zadáno jako uživatelsky.
Posouzení svaru se stane hračkou. Se speciálně vyvinutým materiálovým modelem "Ortotropní | Plastický | Svar (plochy)" můžete všechny složky napětí spočítat plasticky. Napětí τkolmé se přitom také uvažuje plasticky.
Tento materiálový model vám umožňuje realisticky a hospodárně posuzovat svary.
Pomocí komponenty "styčníkový plech" můžete v addonu Ocelové přípoje automaticky vytvořit nový přípojný plech. Ušetříte tak jednotlivé komponenty a ostatní prvky, jako krycí plech a připojovací plech, se automaticky zohlední se zadanými rozměry.
Počáteční tuhost Sj,ini je rozhodující pro posouzení, zda lze přípoj charakterizovat jako tuhý, netuhý nebo kloubový.
V addonu „Ocelové přípoje“ lze vypočítat počáteční tuhosti Sj,ini podle Eurokódu (EN 1993-1-8, čl. 5.2.2) a AISC (AISC 360-16 čl. E3.4) ve vztahu k vnitřním silám N, My a/nebo Mz.
Volitelný automatický přenos počátečních tuhostí umožňuje v programu RFEM přímý přenos jako tuhosti kloubů na koncích prutů. Poté se celá konstrukce přepočítá a výsledné vnitřní síly se automaticky převezmou jako zatížení pro výpočet a posouzení modelů spojů.
Tento automatizovaný iterační proces odstraňuje nutnost ručního exportu a importu dat, snižuje množství práce a minimalizuje potenciální zdroje chyb.
Pokud svar spojuje dva plechy z různých materiálů, lze v addonu Ocelové spoje vybrat z rozbalovacího seznamu, který z těchto materiálů se má pro svar použít.
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.
Ve srovnání s přídavným modulem RF-/STEEL Warping Torsion (RFEM 5 / RSTAB 8) obsahuje addon Vázané kroucení (7 stupňů volnosti) pro RFEM 6 / RSTAB 9 následující nové funkce:
Úplná integrace do prostředí programů RFEM 6 a RSTAB 9
7. stupeň volnosti se zohledňuje přímo při výpočtu prutů v programu RFEM/RSTAB na celém systému
Pro výpočet na zjednodušených náhradních systémech již není nutné definovat podporové podmínky nebo tuhosti pružin
Možnost kombinace s dalšími addony, například pro výpočet kritických zatížení pro vzpěr zkroucením a klopení s addonem Stabilita konstrukce
Bez omezení na tenkostěnné ocelové průřezy (možný je také výpočet kritického momentu při klopení u dřevěných nosníků s masivním průřezem)
Jste připraveni na vyhodnocení? K tomu vám slouží výpočtové diagramy, které znázorňují průběh určitého výsledku při výpočtu.
Přiřazení svislé a vodorovné osy diagramu výpočtu můžete libovolně definovat. Můžete tak například zobrazit průběh sedání určitého uzlu v závislosti 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
Kromě dalších předem definovaných komponent lze v addonu pro posouzení ocelových přípojů použít pro zadávání složitých spojů také základní univerzální komponentu obecného 'svaru'.
V addonu Ocelové přípoje můžete klasifikovat tuhosti přípojů.
Pro vybrané vnitřní síly N, My a/nebo Mz jsou v tabulce kromě počáteční tuhosti uvedeny také mezní hodnoty pro kloubové a tuhé přípoje. Výsledná klasifikace se pak v tabulce zobrazuje jako "kloubový", "polotuhý" nebo "tuhý".
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.
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.
Ist zudem eine Lizenz für RSECTION und „Effektive Querschnitte“ vorhanden, so können Sie die Nachweise auch unter Berücksichtigung der effektiven Querschnittswerte nach EN 1999-1-1 führen.
Chcete modelovat a analyzovat chování půdního tělesa? Za tímto účelem byly v programu RFEM implementovány speciální vhodné materiálové modely. K dispozici máte modifikovaný Mohrův-Coulombův model s lineárně elastickým ideálně plastickým modelem a nelineárně elastický model s edometrickou závislostí napětí a přetvoření. Mezní kritérium, které popisuje přechod z pružné oblasti do oblasti plastického tečení, se stanoví podle Mohra-Coulomba.
V addonu "Ocelové přípoje" lze zohlednit předpětí šroubů při výpočtu pro všechny komponenty. Předpětí lze snadno aktivovat pomocí zaškrtávacího políčka u parametrů šroubů a má vliv na analýzu napětí-přetvoření a také na analýzu tuhosti.
Předpjaté šrouby jsou speciální šrouby, které se používají v ocelových konstrukcích pro vyvolání vysoké svěrné síly mezi připojenými konstrukčními prvky. Tato svěrná síla vyvolává tření mezi konstrukčními prvky, což umožňuje přenos sil.
Funkčnost Předepjaté šrouby se utahují určitým momentem, čímž se deformují a vzniká v nich tahová síla. Tato tahová síla se přenáší na připojené konstrukční prvky a vede k vysoké svěrné síle. Svěrná síla brání uvolnění spoje a zajišťuje spolehlivý přenos sil.
Výhody
Vysoká únosnost: Předpjaté šrouby mohou přenášet velké síly.
Malé deformace: Minimalizují deformace přípoje.
Únavová pevnost: Jsou odolné proti únavě.
Snadná montáž: Montáž a demontáž je poměrně snadná.
Analýza a posouzení Výpočet předpjatých šroubů se provádí v programu RFEM pomocí konečně-prvkového analytického modelu generovaného addonem "Ocelové přípoje". Zohledňuje svěrnou sílu, tření mezi konstrukčními prvky, smykovou pevnost šroubů a únosnost konstrukčních prvků. Posouzení se provádí podle DIN EN 1993-1-8 (Eurokód 3) nebo podle americké normy ANSI/AISC 360-16. Vytvořený model spoje včetně výsledků lze uložit a použít jako samostatný model v programu RFEM.
Pro posouzení ocelového spoje je třeba mít aktivovaný addon Ocelové přípoje. Addony v programu RFEM 6 se aktivují v okně Upravit model - základní údaje v záložce Addony. Pokud je addon aktivní, zobrazí se v navigátoru.
U komponent přípoje můžete posoudit, zda hrozí ztráta stability. K tomu je zapotřebí addon Stabilita konstrukce.
Pro model přípoje se spočítá součinitel kritického zatížení pro všechny analyzované kombinace zatížení a zadaný počet vlastních tvarů. Nejmenší součinitel kritického zatížení se porovnává s mezní hodnotou 15 z normy EN 1993-1-1, kapitola 5. Kromě toho můžete mezní hodnotu uživatelsky upravit. Program vám dále graficky zobrazí jako výsledek stabilitní analýzy příslušné vlastní tvary.
Pro analýzu stability používá RFEM upravený plošný model, který cíleně rozpoznává lokální tvary boulení. Model stabilitní analýzy včetně výsledků můžete uložit a použít samostatně.
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.
V addonu Ocelové přípoje máte možnost spojovat kruhové duté profily pomocí svarů.
Kruhové profily mohou být spojeny navzájem nebo připojeny na rovinné konstrukční prvky. Také zaoblení normovaných a tenkostěnných profilů lze spojit svarem.