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 programu RFEM 6 je nyní k dispozici posouzení ocelových prutů tvarovaných za studena podle AISI S100-16 / CSA S136-16. Posouzení lze aktivovat zvolením normy „AISC 360“ nebo „CSA S16“ pro addon Posouzení ocelových konstrukcí. „AISI S100“ nebo „CSA S136“ jsou pak automaticky vybrány pro posouzení oceli tvarované za studena.
Pro výpočet pružného vzpěrného zatížení prutu používá RFEM přímou pevnostní metodu (DSM). Přímá pevnostní metoda nabízí dva typy řešení, numerické (metoda konečných pásů) a analytické (specifikace). Charakteristickou křivku (signaturu) FSM a tvary vybočení lze zobrazit v dialogu pro Průřezy.
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.
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
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.
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.
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:
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.
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.
Při posouzení únosnosti průřezu se analyzuje tah a tlak podél vláken, ohyb, ohyb a tah/tlak a také pevnost ve smyku od posouvající síly.
Posouzení konstrukčních prvků ohrožených vzpěrem nebo klopením se provádí metodou náhradního prutu a zohledňuje systematický osový tlak, ohyb s tlakovou silou a bez ní a také ohyb a tah. Průhyb vnitřních polí a konzol se porovnává s maximálním přípustným průhybem.
Samostatné návrhové případy umožňují flexibilní a stabilitní analýzu prutů, sad prutů a zatížení.
Parametry důležité pro posouzení, jako je posouzení stability, trvání zatížení v případě požáru, štíhlost prutů a mezní průhyb, lze libovolně upravit.
Po otevření přídavného modulu je třeba vybrat pruty/sady prutů, zatěžovací stavy, kombinace zatížení nebo kombinace výsledků pro posouzení mezního stavu únosnosti a použitelnosti. Materiály z programu RFEM/RSTAB jsou přednastaveny a lze je upravit v modulu RF-/TIMBER CSA. Rozsáhlá databáze obsahuje materiálové charakteristiky podle příslušné normy.
Při kontrole průřezů lze určit, zda se má zohlednit průřez vybraný v programu RFEM/RSTAB nebo upravený průřez. Poté je možné definovat třídy trvání zatížení, podmínky vlhkosti a ošetření dřeva.
Pro posouzení deformací je třeba zadat referenční délky příslušných prutů a sad prutů. Kromě toho lze zadat určitý směr průhybu, nadvýšení a typ nosníku.
Pro posouzení požární odolnosti je možné definovat strany prutu nebo sady prutů zuhelnatělé.