- Použití umělé inteligence (AI): Optimalizace rojem částic (PSO)
- Optimalizace konstrukce podle minimální hmotnosti nebo deformace
- Použití libovolného počtu optimalizačních parametrů
- Zadání rozsahu proměnných
- Optimalizace průřezů a materiálů
- Typy zadání parametrů
- Optimalizace | Vzestupně nebo Optimalizace | Sestupně
- Použití parametrických modelů a bloků
- Parametrizace bloků pomocí kódu v JavaScriptu
- Optimalizace se zohledněním výsledků posouzení
- Tabulkové zobrazení nejlepších modelových mutací
- Zobrazení mutací modelu v procesu optimalizace v reálném čase
- Odhad nákladů na model zadáním jednotkových cen
- Stanovení potenciálu globálního oteplování GWP při realizaci modelu odhadem ekvivalentu CO2
- Zadání jednotek podle hmotnosti, objemu nebo plochy (cena a CO2 ekv)
Věděli jste, že...? Optimalizací konstrukce se v programech RFEM nebo RSTAB završí parametrické zadání. Je to paralelní proces vedle vlastního výpočtu modelu se všemi jeho běžnými zadáními pro výpočet a posouzení. Addon přitom vychází z toho, že váš model nebo blok je vytvořen parametricky a je v celém rozsahu řízen globálními řídicími parametry typu „optimalizace“. Těmto řídicím parametrům je přiřazena dolní a horní mez a velikost kroku k vymezení rozsahu optimalizace. Pro nalezení optimálních hodnot řídicích parametrů musíte zadat optimalizační kritérium (např. minimální celková hmotnost) s výběrem optimalizační metody (např. optimalizace rojem částic).
Nastavení odhadu nákladů a emisí CO2 naleznete již v definici materiálů. Obě možnosti můžete aktivovat jednotlivě v každé definici materiálu. Odhad je založen na jednotkových nákladech nebo jednotkových emisích pro pruty, plochy a tělesa. Tyto jednotky přitom můžete zadat pro hmotnost, objem nebo plochu.
Pro proces optimalizace máte k dispozici dvě metody pro nalezení optimálních hodnot parametrů podle kritéria hmotnosti nebo deformace.
Nejúčinnější metodou při krátké době výpočtu je přírodou inspirovaná optimalizace rojem částic (PSO). Už jste o ní slyšeli nebo četli? Tato technika umělé inteligence (AI) vychází z analogie s chováním rojů nebo hejn zvířat při hledání místa odpočinku. V takových rojích najdete mnoho jedinců (v optimalizaci např. hmotnost), kteří rádi zůstávají ve skupině a následují skupinu. Předpokládejme, že každý jednotlivý člen roje má potřebu odpočívat na optimálním místě (nejlepší řešení - např. nejnižší hmotnost). Tato potřeba se s přiblížením k místu odpočinku zvyšuje. Chování roje je tak ovlivněno také vlastnostmi prostoru (viz diagram výsledků).
Proč zrovna exkurze do biologie? Je to prosté - proces PSO v programu RFEM nebo RSTAB probíhá podobně. Průběh výpočtu začíná optimalizačním výsledkem náhodného přiřazení optimalizovaných parametrů. Přitom se opakovaně stanovují nové optimalizační výsledky s různými hodnotami parametrů, které vycházejí ze zkušeností s dřívějšími modelovými mutacemi. Tento proces pokračuje, dokud není dosaženo zadaného počtu možných mutací modelu.
Kromě této metody máte v programu k dispozici metodu dávkového zpracování. Tato metoda se pokouší zkontrolovat všechny možné modelové mutace náhodným zadáním hodnot pro optimalizační parametry, dokud není dosaženo stanoveného počtu možných modelových mutací.
Obě metody kontrolují po výpočtu mutace modelu také pokaždé aktualizované výsledky posouzení z addonů. Dále uloží variantu s příslušným výsledkem optimalizace a přiřazením hodnot optimalizačních parametrů, pokud je využití <1.
Odhadované celkové náklady a emise můžete stanovit z příslušných součtů jednotlivých materiálů. Součty materiálů se skládají z dílčích součtů prutových, plošných a objemových prvků na základě hmotnosti, objemu a plochy.
Obě optimalizační metody mají jedno společné. Na konci procesu vám poskytnou seznam mutací modelu z uložených dat. Zde najdete podrobnosti o výsledku optimalizace a přiřazení hodnot optimalizovaným parametrům. Tento seznam je uspořádán sestupně. Předpokládané nejlepší řešení najdete nahoře. Tento výsledek optimalizace se stanoveným přiřazením se nejvíce blíží optimalizačnímu kritériu. Všechny výsledky addonu mají využití <1. Program dále po dokončení analýzy nastaví hodnoty z optimálního řešení u optimalizačních parametrů v globálním seznamu parametrů.
V dialogu Upravit materiál najdete záložky "Odhad nákladů" a "Odhad emisí CO2". Zobrazí se vám zde jednotlivé odhadované součty pro přiřazené pruty, plochy a objemy na jednotku hmotnosti, objemu a plochy. Kromě toho se v těchto záložkách zobrazují celkové náklady a emise všech přiřazených materiálů. Získáte tak dobrý přehled o svém projektu.
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)
Jistě si myslíte, že právě náklady jsou důležitým faktorem při plánování každého projektu. Ale i dodržování emisních předpisů je důležité. Dvoudílný addon Optimalizace & odhad nákladů / Odhad emisí CO2 vám usnadní orientaci v džungli norem a možností. Addon pro vás nalezne vhodné parametry pro splnění obvyklých optimalizačních kritérií pro parametrické modely a bloky pomocí umělé inteligence (AI) optimalizací rojem částic (PSO). Dále tento addon odhaduje náklady nebo emise CO2 z jednotkových nákladů nebo jednotkových emisí zadaných v definici materiálu pro statický model. S tímto addonem jste na bezpečné straně.
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.
Třmínky a podélnou výztuž můžete zadat pro každý prut zvlášť. K dispozici přitom máte různé předlohy zadání výztuže.
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.
- 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.