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 videuU 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))
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.
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.
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)
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 videuVíte, 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
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.
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.
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)
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.
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
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.
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.
Typem zatížení Kumulace vody můžete zohlednit účinky deště na vícenásobně zakřivené plochy se zohledněním posunů analýzou velkých deformací.
Při této numerické aplikaci deště se analyzuje příslušná geometrie plochy a stanoví se, jaká část deště stéká a jaká se kumuluje v loužích neboli vodních kapsách na ploše. Z velikosti louže pak vyplývá odpovídající svislé zatížení pro statickou analýzu.
Tuto funkci lze použít například na analýzu přibližně vodorovných geometrií membránových střech zatížených deštěm.
K názornému videuCo se stane, když vítr fouká odspodu? Ztužení proti klopení umístěné nahoře se neuplatní pro zkrácení vzpěrné délky a vzpěrné délky pro klopení.
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.
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.
Pokud je vaše posouzení splněno, následuje odlehčenější část vaší práce. Program totiž provádí mnoho procesů sám. Provedená posouzení se vám například zobrazí v tabulce. Při tom vám program může ukázat všechny podrobnosti výsledků. S pomocí přehledných vzorců posouzení budete výsledkům bez dohadů rozumět. Neexistuje zde žádný efekt černé skříňky.
Posouzení se provedou na všech rozhodujících místech prutů a zobrazí se vám graficky jako průběh výsledků. Kromě toho na vás ve výsledcích čekají další podrobné grafiky, jako 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 přitom cíleně zvolit obsah protokolu a požadovaný rozsah výstupu.
- 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
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.
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)
Zadání systému a výpočet vnitřních sil můžete provést v programech RFEM a RSTAB. Přitom máte neomezený přístup k rozsáhlým databázím materiálů a průřezů.
Posouzení dřevěných konstrukcí je plně integrováno do hlavních programů. Automaticky využívá konstrukci a dostupné výsledky výpočtu. Další položky pro posouzení dřevěných konstrukcí, jako například vzpěrné délky, redukce průřezu nebo parametry posouzení, přiřadíte posuzovaným objektům. Na mnoha místech programu můžete použít funkci [Vybrat] pro grafický výběr.