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.
V programu RFEM 6 je možné definovat mezi plochami liniové svary a pomocí addonu Analýza napětí-přetvoření v nich počítat napětí.
K dispozici jsou následující typy spojů:
- Tupý spoj
- Rohový spoj
- Přeplátovaný spoj
- T-spoj
Na základě zvoleného typu spoje lze vybrat následující provedení svarů:
- Jednostranný čtvercový svar
- Oboustranný čtvercový svar
- Poloviční svar X
- Jednostranný svar V
- Oboustranný svar V
- Jednostranný svar U
- Oboustranný svar U
- Jednostranný svar J
- Oboustranný svar J
Ve srovnání s přídavným modulem RF-/STEEL (RFEM 5 a RSTAB 8) obsahuje addon Analýza napětí-přetvoření pro RFEM 6 a RSTAB 9 následující nové funkce:
- Analýza prutů, ploch, těles, svarů (liniové svary mezi dvěma nebo třemi plochami s následným posouzením napětí)
- Výsledky pro napětí, poměry napětí, rozkmity napětí a přetvoření
- Mezní napětí v závislosti na přiřazeném materiálu nebo na zadání uživatelem
- Individuální výběr výsledků, které se mají spočítat, pomocí volně přiřaditelných typů nastavení
- Nemodální detaily výsledků s připraveným zobrazením vzorců a dále zobrazení výsledků na úrovni průřezu prutů
- Výstup vzorců použitých pro posouzení
Jakmile je posouzení dokončené, zobrazí program jasné výsledky. Program vám zobrazí maximální napětí a využití přehledně seřazená podle průřezů, prutů/ploch, těles, sad prutů, míst x atd. Kromě výsledků v tabulkách vám addon vždy zobrazí odpovídající grafické znázornění průřezů s napěťovými body, průběhem napětí a hodnotami. Stupeň využití můžete vztáhnout k libovolnému druhu napětí. Právě zvolené místo máte vyznačeno na RFEM/RSTAB modelu.
Kromě tabulkového vyhodnocení vám program nabízí ještě více. Napětí a využití můžete zkontrolovat také graficky na RFEM/RSTAB modelu. Přiřazenou stupnici barev a hodnot přitom můžete upravovat.
Zobrazení průběhu výsledků na prutu nebo sadě prutů vám umožňuje cílené vyhodnocení. U každého posuzovaného místa můžete překontrolovat průřezové charakteristiky a složky napětí v každém napěťovém bodě. Nakonec máme možnost vytisknout příslušné grafické znázornění napětí se všemi detaily.
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.
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.
- 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))
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.
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.
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)
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 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 videuVe 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
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.
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.
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.
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.
- Určení hlavních a základních napětí, membránových a smykových napětí a také srovnávacích napětí a srovnávacích membránových napětí
- Analýza napětí téměř libovolně tvarovaných konstrukčních dílců
- Srovnávací napětí podle různých hypotéz:
- Energetická hypotéza (von Mises)
- Hypotéza max. smykového napětí (Tresca)
- Hypotéza max. hlavního napětí (Rankine)
- Hypotéza maximálních poměrných deformací (Bach, St. Venant)
- Možnost optimalizace tloušťky ploch a převzetí údajů do programu RFEM
- Zobrazení výsledků přetvoření
- Diferencované výsledky jednotlivých složek napětí a využití napětí v tabulkách výsledků a v grafice
- Funkce pro filtrování těles, ploch, linií a uzlů v tabulkách
- Příčná smyková napětí podle Mindlina, Kirchhoffa nebo uživatelem zadaných údajů
- Vyhodnocení napětí pro svary na liniích spojů mezi plochami (k funkci produktu)
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.
Bojíte se, že váš projekt skončí digitální babylonskou věží? Addon Model budovy pro RFEM vám pomůže, aby byl váš projekt vícepodlažní budovy bezpečně postaven. Umožňuje vám definovat a upravovat budovu prostřednictvím podlaží. Podlaží můžete přitom v mnoha ohledech dodatečně upravovat a také vybrat tuhost podlaží. Informace o podlažích a také o celém modelu (těžiště, střed tuhosti) se vám zobrazí v tabulkách i graficky.
Věděli jste, že...? V návrhových podporách můžete nyní pro posouzení 'Tlak kolmo k vláknům' definovat celozávitové vruty jako výztužné prvky na příčný tlak. Vruty se kontrolují na vtlačení a vybočení.
Kromě toho se posuzuje únosnost příčného tlaku v rovině špičky vrutu. Úhel rozložení zatížení můžete zohlednit lineárně pod 45° nebo nelineárně (podle Bejtka I., Verstärkung von Bauteilen aus Holz mit Vollgewindeschrauben, Universität Karlsruhe (TH), 2005).
Stanovili jste součinitele kritického zatížení pro posouzení stability pomocí interního řešiče vlastních čísel addonu? Pokud ano, můžete si jako výsledek nechat zobrazit rozhodující vlastní tvar posuzovaného objektu. Řešič vlastních čísel je k dispozici pro posouzení klopení v závislosti na použité návrhové normě.
Pomocí lokálního oslabení průřezu prutu můžete zohlednit počáteční, vnitřní nebo koncové zářezy na nosníku. Lokální oslabení nosníku se zohledňuje při výpočtu únosnosti. Pro tuhost to však neplatí.
Dlubal Software dělá jednoduše vše jednodušším. Posouzení provedená podle návrhové normy vám přehledně zobrazí. Pro každé posouzení je stanoveno kritérium využití. Kromě toho vám program zobrazí detaily posudku, v nichž jsou strukturovaně uspořádány vstupní údaje, mezivýsledky a konečné výsledky. V informačním okně v detailech posudku naleznete velmi podrobně záznam průběhu výpočtu se všemi použitými vzorci, zdrojovými normami a výsledky.
Dochází ke kroucení? V takovém případě se můžete rozhodnout, jak má posouzení probíhat. K dispozici máte mimo jiné následující možnosti:
- připustit další posouzení, pokud smykové napětí od kroucení nepřekročí mezní hodnotu
- posouzení podle manuálu pro dřevěné konstrukce (Timber Construction Manual), 4.6
- kroucení ignorovat