Kruhové profily mohou být spojeny navzájem nebo připojeny na rovinné konstrukční prvky. Také zaoblení normovaných a tenkostěnných profilů lze spojit svarem.
V addonu Ocelové přípoje můžete klasifikovat tuhosti přípojů.
Pro vybrané vnitřní síly N, My a/nebo Mz jsou v tabulce kromě počáteční tuhosti uvedeny také mezní hodnoty pro kloubové a tuhé přípoje. Výsledná klasifikace se pak v tabulce zobrazuje jako "kloubový", "polotuhý" nebo "tuhý".
V addonu "Ocelové přípoje" lze zohlednit předpětí šroubů při výpočtu pro všechny komponenty. Předpětí lze snadno aktivovat pomocí zaškrtávacího políčka u parametrů šroubů a má vliv na analýzu napětí-přetvoření a také na analýzu tuhosti.
Předpjaté šrouby jsou speciální šrouby, které se používají v ocelových konstrukcích pro vyvolání vysoké svěrné síly mezi připojenými konstrukčními prvky. Tato svěrná síla vyvolává tření mezi konstrukčními prvky, což umožňuje přenos sil.
Funkčnost Předepjaté šrouby se utahují určitým momentem, čímž se deformují a vzniká v nich tahová síla. Tato tahová síla se přenáší na připojené konstrukční prvky a vede k vysoké svěrné síle. Svěrná síla brání uvolnění spoje a zajišťuje spolehlivý přenos sil.
Výhody
Vysoká únosnost: Předpjaté šrouby mohou přenášet velké síly.
Malé deformace: Minimalizují deformace přípoje.
Únavová pevnost: Jsou odolné proti únavě.
Snadná montáž: Montáž a demontáž je poměrně snadná.
Analýza a posouzení Výpočet předpjatých šroubů se provádí v programu RFEM pomocí konečně-prvkového analytického modelu generovaného addonem "Ocelové přípoje". Zohledňuje svěrnou sílu, tření mezi konstrukčními prvky, smykovou pevnost šroubů a únosnost konstrukčních prvků. Posouzení se provádí podle DIN EN 1993-1-8 (Eurokód 3) nebo podle americké normy ANSI/AISC 360-16. Vytvořený model spoje včetně výsledků lze uložit a použít jako samostatný model v programu RFEM.
Počáteční tuhost Sj,ini je rozhodující pro posouzení, zda lze přípoj charakterizovat jako tuhý, málo tuhý nebo kloubový.
V addonu „Ocelové přípoje“ lze vypočítat počáteční tuhosti Sj,ini podle Eurokódu (EN 1993-1-8, čl. 5.2.2) a AISC (AISC 360-16 Cl. E3.4) ve vztahu k vnitřním silám N, My a/nebo Mz.
Volitelný automatický přenos počátečních tuhostí umožňuje v programu RFEM přímý přenos jako tuhosti kloubů na koncích prutů. Poté se celá konstrukce přepočítá a výsledné vnitřní síly se automaticky převezmou jako zatížení při výpočtu a posouzení modelů spojů.
Tento automatizovaný iterační proces odstraňuje nutnost ručního exportu a importu dat, snižuje množství práce a minimalizuje potenciální zdroje chyb.
V addonu Ocelové přípoje máte možnost posuzovat přípoje prutů se složenými průřezy. Dále můžete provádět posouzení přípojů pro téměř všechny tenkostěnné průřezy z databáze programu RFEM.
V programu RFEM 6 jsou k dispozici nové ocelové profily podle nejnovější příručky CISC (12. vydání). Průřezy se zobrazují v databázi Normované. Ve filtru vyberte jako oblast „Kanada“ a jako normu „CISC 12“. Alternativně lze název průřezu zadat přímo do vyhledávacího pole v dolní části dialogu.
Pracujete s deskovými konstrukčními prvky? V takovém případě je musíte v místech působení osamělého zatížení posoudit nejen na smyk, ale i na protlačení podle pravidel uvedených např. v článku 6.4 normy EN 1992-1-1. Kromě stropních desek tak můžete posuzovat i základové desky.
Parametry posouzení na protlačení pro vybrané uzly můžete definovat v Konfiguraci mezního stavu únosnosti pro posouzení železobetonových konstrukcí.
Zohlednění 7 lokálních směrů deformace (ux, uy, uz, φx, φy, φz, ω) a 8 vnitřních sil (N, Vu, Vv, Mt,pri, Mt,sec, Mu, Mv, Mω) při výpočtu prutových prvků
Lze použít v kombinaci se statickým výpočtem analýzy I., II. a III. řádu (přitom lze zohlednit také imperfekce)
V kombinaci s addonem Stabilita konstrukce stanovení kritických součinitelů zatížení a vlastních tvarů pro případy se vzpěrem zkroucením a klopením
Zohlednění čelních desek a příčných výztuh jako deplanačních pružin při výpočtu I-profilů s automatickým stanovením a grafickým zobrazením deplanační tuhosti
Grafické zobrazení deplanace průřezu prutů v tvaru deformace
Výpočet vázaného kroucení provedete na celém systému. Přitom zohledníte přídavný 7. stupeň volnosti pro výpočet prutů. Automaticky se tak uvažují tuhosti připojených konstrukčních prvků. Není tudíž třeba definovat náhradní tuhosti ani podporové podmínky u dílčích systémů.
Vnitřní síly z výpočtu s vázaným kroucením pak můžete použít v addonech pro posouzení. Deplanační bimoment a sekundární krouticí moment se zohledňují v závislosti na materiálu a zvolené normě. Typicky se uplatňuje posouzení stability s účinky druhého řádu a s imperfekcemi v ocelových konstrukcích.
Věděli jste, že...? Použití se neomezuje pouze na tenkostěnné ocelové průřezy. Možný je také výpočet kritického momentu při klopení dřevěných nosníků s masivním průřezem.
Ani zatížení větrem nepředstavují při vašem plánování žádný problém. Zatížení větrem můžete automaticky generovat jako zatížení na pruty nebo plochy (RFEM) působící na následující konstrukční prvky:
Se softwarem Dlubal můžete bezpečně a jednoduše plánovat konstrukce po celém světě. V Základních údajích si můžete vybrat z velkého množství norem. Můžete se také rozhodnout, zda se mají automaticky vytvářet kombinace.
K dispozici máte následující normy:
EN 1990
EN 1990 | Dřevo
EN 1990 | Mosty pozemních komunikací
EN 1990 | Jeřáby
EN 1990 | Geotechnické inženýrství
EN 1990 | Základní + dřevo
EN 15512
ASCE 7
ASCE 7 | Dřevo
ACI 318
IBC
CAN/CSA
NBC
NBC | Dřevo
NBR 8681
IS 800
SIA 260
SIA 260 | Dřevo
BS 5950
GB 50009
GB 50068
GB 50011
CTE DB-SE
SANS 10160-1
NTC
NTC | Dřevo
AS/NZS 1170.0
SP 20.13330:2016
TSC | Ocel
Pro evropskou normu EN máte k dispozici následující národní přílohy:
Dialog 'Zatěžovací stavy a kombinace' vám umožňuje po výběru příslušných kombinačních pravidel automaticky vygenerovat kombinace zatížení a výsledků. V přehledném okně můžete zatěžovací stavy například kopírovat nebo přidávat.
Zatěžovací stavy a kombinace můžete upravovat také v tabulkách.
Integrované modulové rozšíření RF-/STEEL Warping Tosion umožňuje provádět v přídavném modulu RF-/STEEL AISC posouzení podle návrhového průvodce Steel Design Guide 9.
Výpočet probíhá podle teorie vázaného kroucení se 7 stupni volnosti. Lze tak realisticky posoudit stabilitu konstrukce včetně kroucení.
Pro výpočet kritického momentu vzpěru je v přídavném modulu RF-/STEEL AISC k dispozici řešič vlastních čísel, který umožňuje přesně stanovit kritické zatížení.
Tento řešič je doplněn oknem pro grafické znázornění vlastního tvaru, které slouží ke kontrole okrajových podmínek.
V modulu RF-/STEEL AISC můžeme na libovolných místech zohlednit příčné mezilehlé podpory. Například lze stabilizovat pouze horní pásnici.
Dále je možné přiřadit uživatelsky zadané příčné mezilehlé podpory, například jednotlivé rotační nebo translační pružiny na libovolná místa na průřezu.
Databáze materiálů obsahuje různé druhy betonu a výztužné oceli pro kanadskou normu. Pro posouzení podle CSA A23.3 lze kdykoliv zadat další uživatelsky definované materiály.
Pro posouzení železobetonu podle CSA A23.3 jsou předem nastaveny jednotky metrické soustavy.
Využijte všechny možnosti dialogu 'Upravit zatěžovací stavy a kombinace', které vám usnadní práci. Zde můžete po výběru příslušných kombinačních pravidel automaticky vytvářet kombinace zatížení a kombinace výsledků. V tomto přehledném dialogu lze také zatěžovací stavy například kopírovat, přidávat nebo přečíslovat.
V tabulkách 2.1 - 2.6 lze navíc nastavit zatěžovací stavy a kombinace.
V prvním okně výsledků se zobrazí maximální využití s příslušným posouzením každého posuzovaného zatěžovacího stavu, kombinace zatížení nebo kombinace výsledků.
V ostatních tabulkách výsledků se zobrazí všechny podrobné výsledky seřazené podle určitého subjektu v rozbalovacích stromových nabídkách. Všechny mezivýsledky podél prutů lze zobrazit na libovolném místě. Tímto způsobem lze snadno zjistit, jak modul provedl jednotlivá posouzení.
Kompletní data modulu jsou součástí tiskového protokolu programu RFEM/RSTAB. Obsah a rozsah protokolu lze vybrat pro jednotlivá posouzení.
Nejprve je třeba rozhodnout, zda provést posouzení podle ASD nebo LRFD. Poté se zadají posuzované zatěžovací stavy, kombinace zatížení a kombinace výsledků. Kombinace zatížení podle normy ASCE 7 lze ručně nebo automaticky generovat v programu RFEM/RSTAB.
V dalších krocích je možné upravit přednastavení příčných mezilehlých podpor, vzpěrné délky a další parametry specifické pro posouzení, jako je modifikační součinitelCb pro klopení nebo součinitel smykového ochabnutí. V případě použití sady prutů lze definovat individuální podporové podmínky a excentricity pro každý vnitřní uzel jednotlivých prutů. Speciální nástroj pro MKP analýzu, který běží na pozadí programu, určí kritická zatížení a momenty nezbytné pro stabilitní analýzu.
Ve spojení s programem RFEM/RSTAB je také možné použít metodu Direct Analysis Method, která zohledňuje obecný výpočet podle analýzy druhého řádu. V tomto případě není zapotřebí speciálních faktorů zvětšení.
Posouzení prutů a sad prutů na tah, tlak, ohyb, smyk, kombinované vnitřní síly a kroucení
Posouzení stability vzpěru a klopení
Automatické stanovení kritických sil a kritických momentů při boulení pro obecná zatížení a podporové podmínky pomocí speciálního MKP programu (analýza vlastních čísel) integrovaného v modulu
Alternativní analytický výpočet kritického momentu při vzpěru pro standardní situace
Možnost použití nespojitých příčných podpor pro nosníky a spojité pruty
Automatická klasifikace průřezů (kompaktní, nekompaktní a štíhlé)
Posouzení mezního stavu použitelnosti (průhyb)
Optimalizace průřezu
Široká škála dostupných průřezů, jako jsou válcované I-profily; U-profily; T-profily; úhelníky; obdélníkové a kruhové duté průřezy; kruhové tyče; symetrické a nesymetrické, parametrické I-, T- a úhelníky; dvojité úhly
Přehledně uspořádané vstupní tabulky a tabulky výsledků
Podrobná výsledková dokumentace s odkazy na rovnice použité při posouzení a popsané v normě
Různé možnosti filtrování a řazení výsledků, včetně seznamů výsledků po prutech, průřezech a místech x nebo po zatěžovacích stavech, kombinacích zatížení a kombinacích výsledků
Tabulka výsledků pro štíhlost prutů a rozhodující vnitřní síly
Výkaz materiálu se specifikacemi hmotnosti a tělesa
Protože je modul RF-/STEEL Warping Torsion plně integrován do modulů RF-/STEEL AISC a RF-/STEEL EC3, zadávají se údaje stejným způsobem jako pro obvyklé posouzení v těchto modulech. Je potřeba pouze vybrat možnost „Provést analýzu vázaného kroucení“ v dialogu Detaily (viz obrázek). V dialogu lze také zadat maximální počet iterací.
Analýza vázaného kroucení se provádí u sad prutů v přídavných modulech RF-/STEEL AIS a RF-/STEEL EC3. Můžeme pro ně stanovit okrajové podmínky jako jsou uzlové podpory nebo klouby na koncích prutů. Pro nelineární výpočet lze také zadat imperfekce.
Výsledky analýzy deplanace se zobrazí v modulu RF-/STEEL EC3 a RF-/STEEL AISC obvyklým způsobem. Kromě dalších výsledků obsahují příslušné výstupní tabulky kritické deplanační a torzní hodnoty, vnitřní síly a shrnutí posouzení.
Grafické zobrazení vlastních tvarů (včetně deplanací) umožňuje realisticky vyhodnotit chování při vzpěru.
Údaje o materiálu, zatíženích a kombinacích zatížení je třeba zadat v programu RFEM/RSTAB v souladu s koncepcí posouzení podle CSA S16. Databáze materiálů v programu RFEM/RSTAB již obsahuje příslušné materiály pro kanadskou normu.
Program RFEM/RSTAB umožňuje automaticky vytvářet odpovídající kombinace zatížení podle kanadské normy. Všechny kombinace lze také vytvořit ručně v programu RFEM/RSTAB. Přídavný modul RF-/STEEL CSA vyžaduje posouzení prutů a sad prutů, zatěžovacích stavů, kombinací zatížení a kombinací výsledků.
V dalších krocích je možné upravit původní nastavení pro mezilehlé podpory proti příčnému posunutí a vzpěrné délky. V případě sledu prutů je možné definovat individuální podporové podmínky a excentricity každého vnitřního uzlu jednotlivých prutů. Speciální nástroj MKP pak stanoví kritická zatížení a momenty potřebné pro posouzení stability v těchto situacích.
Posouzení prutů a sad prutů na tah, tlak, ohyb, smyk, kombinované vnitřní síly a kroucení
Stabilitní analýza vzpěru, vzpěru zkroucením a vzpěru
Automatické určení kritických sil a kritického momentu pro prostorový vzpěr u obecně působících zatížení a podporových podmínek pomocí speciálního MKP programu (analýza vlastních čísel) integrovaného v modulu
Alternativní analytický výpočet kritického momentu pro prostorový vzpěr ve standardních situacích
Volitelné použití příčných podpor jednotlivých nosníků a sledu prutů
Automatická klasifikace průřezů
Posouzení mezního stavu použitelnosti (průhyb)
Optimalizace průřezu.
Široká škála dostupných průřezů, jako jsou válcované I-profily; U-profily; T-profily; úhelníky; obdélníkové a kruhové duté průřezy; kruhové tyče; symetrické a nesymetrické, parametrické I-, T- a úhelníky; dvojité úhly
Přehledně uspořádané vstupní tabulky a tabulky výsledků
Podrobná výsledková dokumentace s odkazy na rovnice použité při posouzení a popsané v normě
Různé možnosti filtrování a řazení výsledků, včetně seznamů výsledků po prutech, průřezech, místech x nebo po zatěžovacích stavech, kombinacích zatížení a kombinacích výsledků
Tabulky výsledků pro štíhlost prutů a rozhodující vnitřní síly
První tabulka výsledků zobrazuje maximální využití a odpovídající využití pro každý posuzovaný zatěžovací stav (kombinace zatížení/kombinace výsledků).
Další tabulky výsledků zahrnují všechny podrobné výsledky, seřazené podle různých kritérií a rozbalovací stromové nabídky se všemi detaily posouzení. Všechny mezivýsledky lze zobrazit pro každé místo podél prutu. Takto lze snadno vysledovat, jakým způsobem probíhala jednotlivá posouzení v modulu.
Kompletní data modulu jsou součástí tiskového protokolu programu RFEM/RSTAB. Navíc je k dispozici možnost podrobného nastavení obsahu protokolu a rozsahu výstupních dat pro jednotlivá posouzení.