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.
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.
S licencí na programy RSECTION a Účinné průřezy lze také provádět posouzení s ohledem na účinné průřezové charakteristiky podle EN 1993-1-5.
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.
- 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).
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-/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)
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.
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)
Jistě víte, že při spojování prvků namáhaných v tahu šroubovými spoji musíte při posouzení únosnosti zohlednit oslabení průřezu vyvrtáním otvorů pro šrouby. I pro takové případy mají programy pro statické výpočty řešení. V addonu Posouzení hliníkových konstrukcí můžete zadat lokální oslabení průřezu prutu. Redukci průřezu můžete zadat jako absolutní hodnotu nebo v procentech z celkové plochy na všech relevantních místech.
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 posouzení podle Eurokódu 9 jsou integrovány parametry národních příloh (NP) pro následující země:
-
DIN EN 1999-1-1/NA:2021-03 (Německo)
-
ÖNORM EN 1999-1-1/NA:2017-11 (Rakousko)
-
SN EN 1999-1-1/NA:2015-01 (Švýcarsko)
-
BDS EN 1999-1-1/NA:2014-05 (Bulharsko)
-
BS EN 1999-1-1/NA:2014-03 (Velká Británie)
-
CEN 1999-1-1/2013-12 (Evropská unie)
-
CYS EN 1999-1-1/NA:2019-08 (Kypr)
-
CZE EN 1999-1-1/NA:2015-09 (Česká republika)
-
DS EN 1999-1-1/NA:2019-09 (Dánsko)
-
ELOT EN 1999-1-1/NA:2013-12 (Řecko)
-
EVS EN 1999-1-1/NA:2014-01 (Estonsko)
-
HRN EN 1999-1-1/NA:2015-02 (Chorvatsko)
-
I S. EN 1999-1-1/NA:2015-01 (Irsko)
-
ILNAS EN 1999-1-1/NA:2013-12 (Lucembursko)
-
IST EN 1999-1-1/NA:2014-03 (Island)
-
LST EN 1999-1-1/NA:2014-03 (Litva)
-
LVS EN 1999-1-1/NA:2015-01 (Lotyšsko)
-
MSZ EN 1999-1-1/NA:2014-04 (Maďarsko)
-
NBN EN 1999-1-1/NA:2014-01 (Belgie)
-
NEN EN 1999-1-1/NA:2014-01 (Nizozemsko)
-
NF EN 1999-1-1/NA:2016-07 (Francie)
-
NP EN 1999-1-1/NA:2014-11 (Portugalsko)
-
NS EN 1999-1-1/NA:2014-04 (Norsko)
-
PN EN 1999-1-1/NA:2014-05 (Polsko)
-
SFS EN 1999-1-1/NA:2018-01 (Finsko)
-
SIST EN 1999-1-1/NA:2014-05 (Slovinsko)
-
SR EN 1999-1-1/NA:2015-01 (Rumunsko)
-
SS EN 1999-1-1/NA:2013-12 (Švédsko)
-
STN EN 1999-1-1/NA:2014-05 (Slovensko)
-
TKP EN 1999-1-1/NA:2010-01 (Bělorusko)
-
UNE EN 1999-1-1/NA:2014-01 (Španělsko)
-
UNI EN 1999-1-1/NA:2014-02 (Itálie)
Bylo vaše posouzení úspěšné? Velmi dobře, nyní přichází ta příjemnější část. Program vám provedená posouzení zobrazí v tabulce. Všechny detaily výsledků si tam můžete nechat zobrazit podrobně. S pomocí přehledných vzorců posouzení budete výsledkům bez problémů rozumět. Programy Dlubal nejsou žádná černá skříňka.
Posouzení se provedou na všech rozhodujících místech prutů a zobrazí se vám graficky jako průběh výsledků. Ve výstupu výsledků nejdete další podrobné grafiky. K nim patří například průběh napětí na průřezu nebo rozhodující vlastní tvar.
Všechny vstupní a výstupní údaje jsou součástí tiskového protokolu programu RFEM/RSTAB. Pro jednotlivá posouzení lze cíleně zvolit obsah protokolu a požadovaný rozsah výstupu.
- 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)
Modální součinitel důležitosti (MRF) vám může pomoci posoudit, jak dalece se jednotlivé konstrukční prvky podílejí na vlastním tvaru. Výpočet je založen na relativní pružné deformační energii každého jednotlivého konstrukčního prvku.
Pomocí MRF je možné rozlišovat mezi lokálními a globálními vlastními tvary. Pokud má několik prutů výrazných MRF (např. > 20 %), je nestabilita celé konstrukce nebo její části velmi pravděpodobná. Pokud je naproti tomu součet všech MRF pro vlastní tvar přibližně 100 %, lze očekávat lokální stabilitní problém (např. vybočení jednoho prutu).
Kromě toho lze pomocí MRF stanovit kritická zatížení a náhradní vzpěrné délky jednotlivých konstrukčních prvků (např. pro posouzení stability). Vlastní tvary, pro které má určitý prut malé hodnoty MRF (např. <20 %), lze v této souvislosti zanedbat.
MRF se zobrazí pro vlastní tvar v tabulce výsledků pod položkou Posouzení stability --> Výsledky po prutech --> Vzpěrné délky a kritické síly.
Posouzení naleznete v tabulkách pro addon Posouzení hliníkových konstrukcí. Kromě toho si můžete průběh využití zobrazit graficky. V tabulce i v grafickém výstupu máte přitom k dispozici rozsáhlé možnosti filtrování. Můžete si tak nechat zobrazit požadovaná posouzení seřazená podle mezního stavu nebo typu posouzení.
- Posouzení na tah, tlak, ohyb, smyk, kroucení a kombinované vnitřní síly
- Posouzení na tah se zohledněním redukované průřezové plochy (např. oslabení otvory)
- Automatická klasifikace průřezů pro posouzení lokálního boulení
- Vnitřní síly z výpočtu s Vázaným kroucením (7 stupňů volnosti) jsou zohledněny v posouzení srovnávacího napětí (v současnosti není pro návrhovou normu ADM 2020 k dispozici).
- Posouzení průřezů třídy 4 s účinnými průřezovými charakteristikami podle EN 1999-1-1 (pro průřezy z RSECTION je třeba mít licence k programům RSECTION a Účinné průřezy)
- Možnost posouzení boulení se zohledněním příčných výztuh
Dejte pozor na to, že nezbytným předpokladem pro posouzení stability v addonu Posouzení hliníkových konstrukcí je zadání vzpěrných délek. Ve vstupním dialogu zadejte uzlové podpory a součinitele vzpěrné délky. Chcete přehledně zdokumentovat uzlové podpory a výsledné segmenty s příslušným součinitelem vzpěrné délky? Pro kontrolu zadaných údajů použijte nejlépe grafické zobrazení v pracovním okně programu RFEM/RSTAB. Tak můžete kdykoli bez větší námahy zkontrolovat také posouzení.
- 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
- Další detailní posouzení v závislosti na zvolené návrhové normě (např. Posouzení kmitání podle EN 1999-1-1, 7.2.3)
- Grafické výsledky integrované v programu RFEM/RSTAB, například využití mezních hodnot nebo deformace a průhyby
- Úplná integrace výsledků do tiskového protokolu programu RFEM/RSTAB
- Velký výběr dostupných profilů, jako jsou válcované I-profily, U-profily, T-profily, úhelníky, obdélníkové a kruhové duté profily, kulaté tyče, symetrické a nesymetrické, parametrické I-, T-profily a úhelníky, složené průřezy (vhodnost pro posouzení v závislosti na vybrané normě)
- Posouzení možné pro obecné průřezy z programu RSECTION (v závislosti na typech posouzení pro zvolenou normu), například posouzení srovnávacího napětí
- Posouzení prutů s náběhy (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
Jako obvykle zadejte v programech RFEM a RSTAB systém a spočítejte vnitřní síly. Přitom máte neomezený přístup k rozsáhlé databázi materiálů a průřezů. Věděli jste, že pomocí programu RSECTION lze vytvářet obecné průřezy? Ušetříte si tím spoustu práce.
Nebojte se dalších oken a chaosu při zadávání! Posouzení hliníkových konstrukcí je totiž plně integrováno do hlavních programů a automaticky používá konstrukci a dostupné výsledky výpočtu. Další položky pro posouzení hliníkových konstrukcí, jako například vzpěrné délky, redukce průřezu nebo parametry posouzení, můžete přiřadit přímo posuzovaným objektům. Pro grafický výběr je na mnoha místech programu nejlepší použít funkci [Vybrat] - jednoduše a efektivně.
Máte rádi přehlednost? My také! Z toho důvodu jsou všechna posouzení provedená podle návrhové normy přehledně zobrazena. Pro každé posouzení je stanoveno kritérium využití. Pro každé posouzení máte k dispozici detaily posudku, v nichž jsou strukturovaně uspořádány vstupní údaje, mezivýsledky a konečné výsledky. V informačním okně v detailech posudku naleznete velmi podrobně znázorněn průběh výpočtu s použitými vzorci, zdrojovými normami a výsledky.
- 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
Při výpočtu mezní hodnoty průhybu potřebujete zohlednit správné vztažné délky. Tyto referenční délky 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 pak můžete definovat nadvýšení pro každý směr a segment.
Posouzení mezního stavu použitelnosti naleznete ve výsledkových tabulkách addonu Posouzení hliníkových konstrukcí. Tam jsou již plně integrovány. V každém bodě posuzovaných prutů máte možnost zobrazit si výsledky posouzení se všemi detaily. Výsledky posouzení si můžete zobrazit také graficky.
V případě potřeby můžete všechny výsledkové tabulky a obrázky integrovat do globálního tiskového protokolu programu RFEM/RSTAB jako součást výsledků Posouzení hliníkových konstrukcí. RFEM/RSTAB vám umožňuje zobrazit si deformace celé konstrukce a zdokumentovat je nezávisle na addonu.
Program za vás udělá spoustu práce. V programu RFEM/RSTAB se vygenerují a spočítají například kombinace zatížení nebo kombinace výsledků, které jsou nezbytné pro mezní stav použitelnosti. Tyto návrhové situace můžete vybrat v addonu Posouzení hliníkových konstrukcí pro posouzení průhybu. Vypočítané hodnoty deformací vám program spočítá v každém místě prutu v závislosti na nadvýšení a vztažném systému. Ty se pak porovnají s mezními hodnotami.
Mezní hodnoty deformací můžete v konfiguraci mezního stavu použitelnosti nastavit individuálně pro jednotlivé konstrukční prvky. Přípustnou mezní hodnotu definujete jako maximální deformaci v závislosti na vztažné délce. Zadání návrhových podpor vám umožňuje jednotlivé konstrukční prvky segmentovat. Tímto způsobem můžete nechat automaticky stanovit odpovídající vztažnou délku pro každý směr posouzení.
A to ještě není vše. Na základě polohy přiřazených návrhových podpor se automaticky rozliší nosníky a konzoly. Tak se stanoví odpovídajícím způsobem mezní hodnota.