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.
- Analýza modelů, které se skládají z prutových, skořepinových a tělesových prvků
- Nelineární stabilitní analýza
- Volitelné zohlednění působení normálových sil od počátečního předpětí
- Čtyři řešiče rovnic pro efektivní výpočty nejrůznějších modelů
- Možnost zohlednit úpravy tuhosti z programů RFEM/RSTAB
- Stanovení vlastních tvarů od uživatelsky definovaného součinitele přírůstku zatížení (Inverzní silová metoda s posunem)
- Volitelné stanovení vlastního tvaru nestabilních modelů (pro identifikaci příčiny nestability)
- Vizualizace stabilitních tvarů
- Podklad pro stanovení imperfekce
- Obecné analýzy napětí
- Automatické převzetí vnitřních sil z hlavního programu RFEM/RSTAB
- Výsledky napětí, přetvoření, vůlí a využití graficky i číselně plně integrované v programu RFEM/RSTAB pro všechny komponenty
- Uživatelské zadání mezního napětí
- Souhrn podobných konstrukčních prvků pro posouzení
- Široká škála možností nastavení grafických výstupů
- Přehledné tabulky výsledků pro rychlý přehled po posouzení
- Jednoduchá ověřitelnost výsledků díky kompletní dokumentaci metody výpočtu včetně všech vzorců
- Vysoká produktivita díky minimálnímu požadovanému množství vstupních dat
- Flexibilita na základě podrobného nastavení postupů a rozsahu výpočtu
- Zobrazení šedé oblasti pro nedůležité rozsahy hodnot (k funkci produktu)
- Optimalizace průřezu
- Možnost importu optimalizovaných průřezů do programu RFEM/RSTAB
- Posouzení libovolného tenkostěnného průřezu z RSECTION
- Zobrazení průběhu napětí na průřezu
- Stanovení normálových, smykových a srovnávacích napětí
- Složky napětí pro jednotlivé druhy vnitřních sil prutu
- Detailní výsledky napětí ve všech napěťových bodech
- Stanovení největšího Δσ pro každý napěťový bod (např. pro posouzení únavy)
- Barevné zobrazení napětí a využití pro rychlý přehled o kritických nebo předimenzovaných oblastech
- Výkazy materiálu
- 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)
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.
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
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
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)
- Výpočet průhybů a porovnání s normou danými nebo ručně nastavenými mezními hodnotami
- Zohlednění počátečního zakřivení při výpočtu průhybů
- Různé mezní hodnoty v závislosti na typu návrhové situace možné
- Ruční nastavení referenčních délek a segmentace v závislosti na směru
- Výpočet průhybů vztažených na počáteční systém nebo na deformovaný systém
- Automatické zohlednění časově závislých deformací zvýšením zatížení součinitelem dotvarování (možné zadat také uživatelsky při zadávání tuhosti)
- Zjednodušené posouzení kmitání
- Grafické výsledky integrované v programu RFEM/RSTAB, například využití mezních hodnot nebo deformace a průhyby
- Úplná integrace výsledků do tiskového protokolu programu RFEM/RSTAB
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.
- Velký výběr průřezů, jako jsou obdélníkové, čtvercové, kruhové, T-průřezy, složené, nepravidelné parametrické průřezy atd. (vhodnost pro posouzení závisí na zvolené normě)
- Posouzení křížem lepeného dřeva (CLT)
- Posouzení dřevěných materiálů i vrstveného dřeva podle EC 5
- Posouzení prutů s náběhy a zakřivených prutů (metoda posouzení v závislosti na normě)
- Úprava základní součinitelů posouzení a parametrů normy možná
- Flexibilita na základě podrobného nastavení postupů a rozsahu výpočtu
- Rychlý a přehledný výstup výsledků, který umožňuje snadno vyhodnotit výsledky ihned po skončení výpočtu
- Detailní výstup výsledků posouzení a základních vzorců (názorná a ověřitelná cesta k výsledkům)
- Číselné výsledky přehledně uspořádané v tabulkách s možností grafického znázornění výsledků na konstrukci
- Integrace výsledků do tiskového protokolu programu RFEM/RSTAB
- 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))
- Libovolné zadání doby trvání zuhelnatění
- V případě plošných konstrukcí (křížem lepené dřevo) je možné počítat s nebo bez adheze vrstvy
- Libovolné zadání požárních parametrů uživatelem
- Zohlednění odlišných vzpěrných délek při posouzení požární odolnosti
- Možnost posouzení "tlaku kolmo na směr vláken"
- Grafické zobrazení výsledků, např. využití, integrované v programu RFEM/RSTAB
- Úplná integrace výsledků do tiskového protokolu programu RFEM/RSTAB
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.
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.
Pro posouzení podle Eurokódu 5 jsou v programu implementovány parametry národních příloh (NP) pro následující země:
-
DIN EN 1995-1-1/NA:2014-07 (Německo)
-
ÖNORM EN 1995-1-1/NA:2019-06 (Rakousko)
-
SN EN 1995-1-1/NA:2015-03 (Švýcarsko)
-
BDS EN 1995-1-1/NA:20157-06 (Bulharsko)
-
BS EN 1995-1-1/NA:2019-09 (Velká Británie)
-
CEN EN 1995-1-1/2014-05 (Evropská unie)
-
CYS EN 1995-1-1/NA:2019-06 (Kypr)
-
CZE EN 1995-1-1/NA:2015-05 (Česká republika)
-
DS EN 1995-1-1/NA:2019-09 (Dánsko)
-
ELOT EN 1995-1-1/NA:2010-01 (Řecko)
-
EVS EN 1995-1-1/NA:2015-11 (Estonsko)
-
HRN EN 1995-1-1/NA:2015-03 (Chorvatsko)
-
I S. EN 1995-1-1/NA:2014-05 (Irsko)
-
ILNAS EN 1995-1-1/NA:2020-3 (Lucembursko)
-
IST EN 1995-1-1/NA:2014-09 (Island)
-
LST EN 1995-1-1/NA:2014-06 (Litva)
-
LVS EN 1995-1-1/NA:2014-12 (Lotyšsko)
-
MSZ EN 1995-1-1/NA:2015-06 (Maďarsko)
-
NBN EN 1995-1-1/NA:2014-06 (Belgie)
-
NEN EN 1995-1-1/NA:2014-06 (Nizozemsko)
-
NF EN 1995-1-1/NA:2020-04 (Francie)
-
NP EN 1995-1-1/NA:2014-09 (Portugalsko)
-
NS EN 1995-1-1/NA:2014-08 (Norsko)
-
PN EN 1995-1-1/NA:2014-07 (Polsko)
-
SFS EN 1995-1-1/NA:2016-12 (Finsko)
-
SIST EN 1995-1-1/NA:2018-01 (Slovinsko)
-
SR EN 1995-1-1/NA:2014-12 (Rumunsko)
-
SS EN 1995-1-1/NA:2018-02 (Singapur)
-
SS EN 1995-1-1/NA:2014-05 (Švédsko)
-
STN EN 1995-1-1/NA:2019-12 (Slovensko)
-
TKP EN 1995-1-1/NA:2019-09 (Bělorusko)
-
UNE EN 1995-1-1/NA:2016-04 (Španělsko)
-
UNI EN 1995-1-1/NA:2016-11 (Itálie)
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.
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.
Požární odolnost příčných podpor konstrukce často není posuzována. Chtěli byste to ve svém projektu vyřešit jinak? Aby to bylo možné zohlednit při výpočtu, můžete pro případ požáru definovat odlišné náhradní délky prutů.
Co se stane, když vítr fouká odspodu? Ztužení proti klopení umístěné nahoře se neuplatní pro zkrácení vzpěrné délky a vzpěrné délky pro klopení.
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.
Stále ještě hledáte posouzení? Posouzení jsou k dispozici v tabulkách pro addon Posouzení dřevěných konstrukcí. Průběh využití vám program může zobrazit také graficky. V tabulce i v grafickém výstupu máte k dispozici rozsáhlé možnosti filtrování pro zobrazení požadovaných posouzení podle mezního stavu nebo typu posouzení.
Věděli jste, že...? Referenční délky, které se mají zohlednit při výpočtu mezních hodnot průhybu, a posuzované segmenty můžete zadat nezávisle na sobě v závislosti na směru. Za tímto účelem zadejte návrhové podpory na vnitřních uzlech prutu a přiřaďte je příslušnému směru pro posouzení deformace. Ve vzniklých segmentech můžete také definovat nadvýšení pro každý směr a segment.
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.
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.