Výpočet stability se aktivuje, jakmile ho zadáte programu v zatěžovacím stavu nebo v kombinaci zatížení. Pro zohlednění např. počátečního předpětí můžete definovat další zatěžovací stav.
Přitom musíte zadat, zda má program provést lineární nebo nelineární analýzu. Podle způsobu použití můžete vybrat přímou metodu výpočtu, například Lanczosovu metodu, nebo iterační metodu sdružených gradientů (ICG). Pruty, které nejsou součástí plochy, se zpravidla zobrazí jako prutové prvky se dvěma uzly konečných prvků. Na těchto prvcích nemůže program určit lokální vzpěr jednotlivých prutů. Proto máte možnost automatického dělení prutů.
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.
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.
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
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.
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.
Jakmile aktivujete addon Form-finding v Základních údajích, přiřadí se zatěžovacím stavům kategorie "Předpětí" ve spojení se zatíženími pro form-finding z katalogu zatížení na pruty, plochy a tělesa formující účinek. Jedná se přitom o zatěžovací stav předpětí. Ten se tak promění v analýzu form-findingu pro celý model se všemi definovanými pruty, plochami a tělesy. Tvarování příslušných prutových a membránových prvků obsažených v celkovém modelu dosáhnete pomocí speciálních zatížení pro form-finding a ostatních zadaných zatížení. Zatížení pro form-finding popisují očekávaný deformační nebo silový stav po form-findingu v prvcích. Ostatní zatížení popisují vnější zatížení celého systému.
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
Proces form-findingu pro vás vytvoří v zatěžovacím stavu typu "Předpětí" model konstrukce s vynucenými silami. V tomto zatěžovacím stavu se ve výsledcích pro deformace zobrazí posun z počáteční polohy do polohy nalezené geometrie. Ve výsledcích pro síly a napětí (vnitřní síly prutů a ploch, napětí v tělesech, tlaky plynů, atd.) se znázorní stav pro zachování nalezeného tvaru. Pro analýzu geometrie tvaru vám program nabídne plošný obrysový výkres s absolutní výškou a výkres sklonu pro vizualizaci spádu.
V tu chvíli je čas přistoupit k dalšímu výpočtu a statické analýze celého modelu. Pro tento účel program převede nově nalezenou geometrii včetně přetvoření po jednotlivých prvcích do univerzálně použitelného počátečního stavu. Ta nyní může být použita v zatěžovacích stavech a kombinacích zatížení.
Ve srovnání s přídavným modulem RF-FORM-FINDING (RFEM 5) jsou v addonu Form-finding pro RFEM 6 přidány následující nové funkce:
Zadání všech okrajových podmínek pro zatížení určující tvar v jednom zatěžovacím stavu
Uložení výsledků form-findingu jako počátečního stavu pro další analýzu modelu
Automatické přiřazení počátečního stavu form-findingu generátorem kombinací ke všem zatěžovacím situacím jedné návrhové situace
Dodatečné geometrické okrajové podmínky určující tvar pro pruty (délka bez zatížení, maximální svislý průvěs, svislý průvěs v dolním bodě)
Dodatečné okrajové podmínky pro zatížení určující tvar pro pruty (maximální síla v prutu, minimální síla v prutu, vodorovná tahová složka, tah na konci i, tah na konci j, minimální tah na konci i, minimální tah na konci j)
Typ materiálu „Tkanina“ a „Fólie“ v databázi materiálů
Paralelní form-findingy v jednom modelu
Simulace po sobě jdoucích stavů form-findingu ve spojení s addonem Analýza fází výstavby (CSA)
Ve srovnání s přídavným modulem RF-/DYNAM Pro - Natural Vibrations (RFEM 5 / RSTAB 8) jsou v addonu Modální analýza pro RFEM 6 / RSTAB 9 přidány následující nové funkce:
Přednastavené kombinační součinitele pro různé normy (EC 8, ASCE atd.)
Možnost zanedbání hmot (např. hmoty základů)
Metody stanovení počtu vlastních tvarů (uživatelské zadání, automaticky - pro dosažení faktorů účinných modálních hmot, automaticky - pro dosažení maximální vlastní frekvence)
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)
Na otázku "Kolik unese?" odpovídá obvykle železobeton prostě „Ano“. Přesto potřebujete pro grafické zobrazení mezního stavu únosnosti železobetonových průřezů trojrozměrný interakční diagram moment-moment-normálová síla. Programy pro statické výpočty Dlubal vám ho nabízejí.
Pomocí doplňkového zobrazení účinku zatížení můžete snadno rozpoznat a zobrazit, zda je mezní únosnost železobetonového průřezu dodržena nebo překročena. Díky možnostem nastavení vlastností diagramu lze vzhled diagramu My-Mz-N individuálně upravovat pro všechny vaše požadavky.
Věděli jste, že interakční diagramy moment-normální síla (M-N-diagramy) můžete zobrazit také graficky? Můžete tak odečíst únosnost průřezu při interakci ohybového momentu a normálové síly. Kromě interakčních diagramů vztahujících se k osám průřezu (My-N diagramu a Mz-N diagramu), lze také vygenerovat samostatný vektor ohybových momentů pro vytvoření interakčního diagramu Mres-N. Rovinu řezu M-N diagramů pak můžete zobrazit ve 3D interakčním diagramu. Program vám v tabulce zobrazí příslušné dvojice hodnot pro mezní pevnost únosnosti. Tabulka je dynamicky propojena s diagramem, takže se v diagramu zobrazí také vybraný mezní bod.
Chcete stanovit dvouosou ohybovou únosnost železobetonového průřezu? Pak musíte nejprve aktivovat interakční diagram moment-moment (diagram My-Mz). Tento diagram My-Mz představuje vodorovný řez trojrozměrným diagramem pro zadanou normálovou sílu N. Díky propojení s 3D interakčním diagramem můžete zobrazit rovinu řezu také v něm.
V závislosti na normálové síle N můžete pro libovolný vektor momentů vygenerovat diagram moment-zakřivení. Dvojice hodnot zobrazené v diagramu vám program zobrazí také v tabulce. Kromě toho můžete sekantovou tuhost vyplývající z diagramu moment-zakřivení a tangenciální tuhost železobetonového průřezu aktivovat jako další diagram.
Program pro statické výpočty vám poskytne jasný přehled o všech posudcích provedených pro návrhovou normu. Pro každý posudek musíte zadat kritérium využití. Kromě posouzení mezního stavu únosnosti a použitelnosti ověřuje program také dodržení konstrukčních předpisů daných normou. Při každém posouzení se zobrazí příslušné detaily posudku, ve kterých jsou strukturovaně uspořádány vstupní hodnoty, mezivýsledky a konečné výsledky. V informačním okně v detailech posudku naleznete velmi podrobně záznam průběhu výpočtu se všemi použitými vzorci, zdrojovými normami a výsledky.
Návrhová napětí a přetvoření betonového průřezu a výztuže můžete zobrazit jako 3D obrázek napětí nebo 2D grafiku. V závislosti na tom, jaké výsledky zvolíte ve stromové struktuře výsledků pro detaily posudku, se zobrazí napětí nebo přetvoření na definované podélné výztuži při zatíženích nebo při mezních vnitřních silách.
Pro výpočty jsou velmi důležité časově závislé vlastnosti betonu, jako je dotvarování a smršťování. Zadat je můžete přímo pro daný materiál v programu. Ve vstupním dialogu vám program graficky zobrazí časový průběh funkce dotvarování nebo smršťování. Můžete přitom v případě potřeby jednoduše vybrat úpravu stáří betonu, například vlivem teplotního ošetření.
Deformace prutů a ploch se stanoví se zohledněním železobetonového průřezu s trhlinami (stav II) nebo bez trhlin (stav I). Při stanovení tuhosti můžete zohlednit tahové zpevnění mezi trhlinami, takzvané 'tension stiffening' podle použité návrhové normy.
Během posouzení průřezu můžete určit, zda se betonová plocha použije nezměněná bez ohledu na plochu výztuže, nebo se plocha výztuže od betonového průřezu odečte. Posouzení oslabeného betonového průřezu je především vhodné použít, pokud máte v projektu silně vyztužené průřezy.
Výztuž plochy zadáte přímo na ploše programu RFEM. Definované výztuže plochy přitom můžete individuálně vybírat. Při zadávání výztuže plochy můžete také používat známé editační funkce kopírování, zrcadlení nebo otáčení.
V rámci prutu lze definovat integrační šířku a spolupůsobící šířku desky deskových nosníků (žeber) s různými šířkami. Prut je přitom rozdělen na segmenty. Zadat lze buď odstupňovaný nebo lineárně proměnný přechod mezi různými šířkami pásnic. Navíc vám program umožňuje při posouzení železobetonového žebra zohlednit zadanou plošnou výztuž jako výztuž pásnice.
Váš program RFEM/RSTAB zvládne generování a výpočet kombinací zatížení a kombinací výsledků pro mezní stav použitelnosti samostatně. Pro tento účel vyberte v addonu Posouzení dřevěných konstrukcí návrhové situace pro posouzení průhybu. Poté se v každém bodě prutu stanoví vypočítané hodnoty deformací v závislosti na zadaném nadvýšení a vztažném systému a následně se výsledek porovná s mezními hodnotami.
Mezní hodnoty deformací můžete v konfiguraci mezního stavu použitelnosti nastavit individuálně pro jednotlivé konstrukční prvky. Přípustná mezní hodnota nesmí být překročena maximální deformací v závislosti na referenční délce. Pokud zadáte návrhové podpory, můžete jednotlivé konstrukční prvky segmentovat. Tímto způsobem můžete nechat automaticky stanovit odpovídající vztažnou délku pro každý směr posouzení.
Na základě polohy přiřazených návrhových podpor program automaticky rozliší nosníky a konzoly. Tímto způsobem si můžete být jisti, že mezní hodnota bude stanovena správným způsobem.
Posouzení mezního stavu použitelnosti naleznete plně integrována do výsledkových tabulek addonu Posouzení dřevěných konstrukcí. Pokud chcete zkontrolovat výsledky posouzení, můžete program nechat výsledky zobrazit se všemi detaily v každém místě posuzovaných prutů. Kromě toho máte k dispozici grafiky s průběhy výsledků využití.
A navíc: všechny výsledkové tabulky a obrázky lze integrovat do globálního tiskového protokolu programu RFEM/RSTAB jako součást výsledků Posouzení dřevěných konstrukcí. Také deformace celé konstrukce lze zobrazit a zdokumentovat v rámci funkcí programu RFEM/RSTAB. Tuto funkci máte k dispozici nezávisle na addonu.