V addonu Posouzení ocelových konstrukcí můžete provádět posouzení stability a průřezu profilů tvarovaných za studena podle EN 1993-1-3, článků 6.1.2 - 6.1.5 a 6.1.8 - 6.1.10.
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.
Chcete posoudit průřezy ocelových prutů tvarovaných za studena podle normy EN 1993-1-3? Jak pro profily tvarované za studena z databáze průřezů, tak pro obecné (neděrované) za studena tvarované profily zadané v RSECTION vám náš program pomůže stanovit účinný průřez se zohledněním lokálního a distorzního boulení. Provést zde lze také posouzení průřezu podle EN 1993-1-3, 6.1.6. Přitom se zohlední vnitřní síly z výpočtu s vázaným kroucením (7 stupňů volnosti) v posouzení srovnávacího napětí.
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.
Při posouzení podle EN 1993-1-1 lze v programu RFEM 6 a RSTAB 9 graficky zobrazit vlastní tvar pro distorzní boulení průřezu včetně průřezů z programu RSECTION.
Vlastní tvar je možné zobrazit také v RSECTION 1 pro průřezy z databáze.
Posouzení vámi vybraných prutů probíhají se zohledněním rozhodující teploty konstrukčních prvků. Posouzení průřezů a stability provádějte v addonu Posouzení ocelových konstrukcí podle EN 1993-1-2, Kapitola 4.2.3. Všechny potřebné redukční součinitele a faktory jsou zde uloženy a zohlední se při stanovení únosnosti.
Vzpěrné délky pro posouzení metodou náhradního prutu se převezmou přímo z údajů pro únosnost. Nemusíte je znovu zadávat.
Při každém posouzení se nejdříve provede klasifikace průřezů. U průřezů třídy 4 se posouzení provede automaticky podle EN 1993-1-2, přílohy E.
Addon Posouzení ocelových konstrukcí vám umožňuje mimo jiné posuzovat obecné průřezy, které nejsou předdefinované v databázi průřezů. Můžete si vytvořit vlastní průřez pomocí programu RSECTION a importovat ho do programu RFEM/RSTAB. V závislosti na vámi použité normě lze vybírat z různých formátů posouzení. Jedním z nich je například posouzení srovnávacího napětí. Máte licenci pro RSECTION a Účinné průřezy? Pak je možné při posouzení zohlednit také účinné průřezové charakteristiky podle EN 1993-1-5.
Stanovili jste součinitele kritického zatížení pro posouzení stability pomocí interního řešiče vlastních čísel addonu? Velmi dobře, pak si můžete jako výsledek nechat zobrazit rozhodující vlastní tvar posuzovaného objektu. Řešič vlastních čísel je k dispozici pro posouzení klopení v závislosti na použité návrhové normě. I pro obecnou metodu podle EN 1993-1-1, 6.3.4 můžete použít interní řešič vlastních čísel.
Pro model přípoje se spočítá součinitel kritického zatížení pro všechny analyzované kombinace zatížení a zadaný počet vlastních tvarů. Nejmenší součinitel kritického zatížení se porovnává s mezní hodnotou 15 z normy EN 1993-1-1, kapitola 5. Kromě toho můžete mezní hodnotu uživatelsky upravit. Program vám dále graficky zobrazí jako výsledek stabilitní analýzy příslušné vlastní tvary.
Pro analýzu stability používá RFEM upravený plošný model, který cíleně rozpoznává lokální tvary boulení. Model stabilitní analýzy včetně výsledků můžete uložit a použít samostatně.
Pracujete s ocelovými přípoji? Addon Ocelové přípoje programu RFEM vám pomůže při analýze ocelových přípojů pomocí KP modelu. Vytváření modelu přitom probíhá zcela automaticky na pozadí. Vše ovšem můžete řídit pomocí jednoduchého a známého zadávání komponent. Namáhání stanovená na KP modelu se pak použijí pro posouzení komponent podle EN 1993-1-8 (včetně národních příloh).
Ve srovnání s přídavným modulem RF-/STEEL EC3 (RFEM 5 / RSTAB 8) obsahuje addon Posouzení ocelových konstrukcí pro RFEM 6 / RSTAB 9 následující nové funkce:
Kromě Eurokódu 3 jsou integrovány i další mezinárodní normy (např. AISC 360, CSA S16, GB 50017, SP 16.13330).
Zohlednění žárového zinkování (směrnice DASt 027) při posouzení požární odolnosti podle EN 1993-1-2
Možnost zadání příčných výztuh, které lze zohlednit při posouzení smykového boulení
Posouzení klopení také u dutých profilů (např. štíhlých, vysokých obdélníkových dutých profilů)
Automatická detekce prutů nebo sad prutů vhodných pro posouzení (např. automatická deaktivace prutů s neplatným materiálem nebo prutů již obsažených v sadě prutů)
Nastavení posouzení lze individuálně upravit pro každý prut
Grafické zobrazení výsledků na neoslabeném nebo účinném průřezu
výstup vzorců použitých pro posouzení (včetně odkazu na použitou rovnici z normy)
K dispozici pro obecné tenkostěnné profily z RSECTION
Klasifikace podle
EN 1993-1-1
EN 1993-1-4
EN 1999-1-1
Stanovení účinného průřezu podle
EN 1993-1-5
EN 1993-1-3
EN 1999-1-1
Zohlednění účinků tvarové nestability profilů tvarovaných za studena metodou vlastních čísel
Stanovení napětí na účinném a neoslabeném průřezu
Posouzení průřezu, stability a použitelnosti pro průřezy z RSECTION třídy 4 podle EN 1993-1-1 nebo EN 1999-1-1 v addonu Posouzení ocelových konstrukcí, resp. Posouzení hliníkových konstrukcí
Rozsah funkcí programu je obrovský: Stanovuje síly ve šroubech pomocí konečně-prvkového modelu a automaticky je vyhodnocuje. Addon provádí posouzení únosnosti šroubů pro případy porušení tahem, smykem, otlačením a protlačením podle normy a přehledně zobrazí všechny požadované součinitele.
Chcete provést posouzení svarů? Svary se modelují jako pružně-plastické plošné prvky a napětí v nich se načtou z konečně-prvkového modelu. Kritéria plasticity jsou nastavena tak, aby odpovídala porušení podle AISC J2-4, J2-5 (zkouška odolnosti svarů) a J2-2 (zkouška pevnosti základního kovu). Posouzení lze provést s dílčími součiniteli spolehlivosti vybrané národní přílohy pro EN 1993-1-8.
Plechy spoje se posuzují plasticky porovnáním stávajícího plastického přetvoření s přípustným plastickým přetvořením. Standardní nastavení je 5 % podle EN 1993-1-5, příloha C, i pro AISC 360, ale může být také zadáno jako uživatelsky.
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 zatím není k dispozici pro návrhové normy AISC 360-16 a GB 50017)
Posouzení průřezů třídy 4 s účinnými průřezovými charakteristikami podle EN 1993-1-5 a také za studena tvarovaných průřezů podle EN 1993-1-3, AISI S100 oder CSA S136 (pro průřezy z RSECTION je třeba mít licence k programům RSECTION a Účinné průřezy)
Posouzení boulení podle EN 1993-1-5 se zohledněním příčných výztuh
Posouzení korozivzdorných ocelových konstrukčních prvků podle EN 1993-1-4
Pomocí několika kliknutí budete mít přehled. V centrálním dialogu se nastavují jednotky pro zadaná data, zatížení a výsledky z programů RFEM nebo RSTAB a pro všechny addony.
Nastavení můžete uložit a znovu načíst. Tímto způsobem tak například můžete použít různé profily pro ocelové a železobetonové konstrukce.
Program stanoví účinné průřezy za studena tvarovaných profilů podle EN 1993-1-3 a EN 1993-1-5. Volitelně lze ověřit geometrické podmínky dle normy EN 1993-1-3, čl. 5.2.
Účinky lokálního boulení desky se posuzují metodou redukovaných šířek a možné vybočení výztuh (tvarová nestabilita) se zohledňuje u vyztužených profilů podle EN 1993-1-3, čl. 5.5.
Volitelně lze také provést iterační výpočet pro optimalizaci účinného průřezu.
Účinné průřezy lze zobrazit graficky.
V odborném příspěvku 'Posouzení tenkostěnného C-profilu tvarovaného za studena podle EN 1993-1-3' je podrobně popsán návrh profilů tvarovaných za studena v programu SHAPE-THIN a v modulu RF-/STEEL Cold-formed Sections:
K dispozici pro L, Z, C, U-profily, U-profily a U-profily z databáze průřezů a také pro obecné za studena tvarované (neděrované) profily {%/#/cs/produkty/software-pro-prurezove-charakteristiky/shape-thin SHAPE-THIN-9 ]] průřezů
Stanovení účinného průřezu se zohledněním lokálního a distorzního boulení
Posouzení mezního stavu únosnosti, stability a použitelnosti podle EN 1993-1-3
Posouzení lokálních příčných sil na nevyztužené stojiny
K dispozici pro všechny národní přílohy obsažené v {%/#/cs/products/rfem-and-rstab-add-on-modules/steel-and-aluminum-structures/rf-steel-ec3 RF-/STEEL EC3]]
Rozšíření modulu {%/#/cs/produkty/pridavne-moduly-pro-rfem-a-rstab/ocelove-a-hlinikove-konstrukce/rf-steel-warping-torsion RF-/STEEL Warping Torsion]] (licence nutná) pro posouzení stability podle teorie druhého řádu jako posouzení napětí se zohledněním 7 stupni volnosti (vázané kroucení)
Kategorie spoje Nosník na sloup: možnost připojení nosníku na pásnici sloupu i připojení sloupu k pásnici nosníku
Kategorie spoje Nosník na nosník: návrh přípoje nosníku jako spoje s čelními deskami přenášející momenty v obou směrech a tuhý spoj s příložkami
Automatický export modelu a údajů o zatížení z programu RFEM nebo RSTAB
Velikosti šroubů od M12 do M36 s pevnostními stupni 4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 6.8, 8.8 a 10.9, pokud jsou ve vybrané národní příloze k dispozici stupně pevnosti
Libovolná rozteč otvorů pro šrouby a vzdálenosti od okraje (kontrola povolených vzdáleností)
Zesílení nosníku s náběhy nebo výztuhami na horní a dolní ploše
Připojení čelní deskou s přesahy nebo bez nich
Spojení s čistě ohybovým namáháním, čistě normálovou silou (tahový spoj) nebo kombinací normálové síly a ohybu je možné
Výpočet tuhostí spojů a kontrola, zda existuje kloubový, polotuhý nebo tuhý spoj
Přípoj s čelní deskou pro spoj Nosník na sloup
Spojované nosníky nebo sloupy mohou být vyztuženy jednostrannými náběhy nebo oboustrannými výztuhami
Široká škála možných výztuh přípoje (například kompletní nebo neúplné výztuhy stojiny)
Až deset vodorovných a čtyři vertikální řady šroubů
Připojený objekt může být I-profil s konstantním nebo proměnným průřezem
Posouzení:
Mezní stav únosnosti připojeného nosníku (například smyková nebo tahová únosnost stojiny)
Mezní stav únosnosti čelní desky na nosníku (např. T-profil při namáhání v tahu)
Mezní stav únosnosti svarů na čelní desce
Mezní stav únosnosti sloupu v oblasti spoje (např. ohybová pásnice sloupu - T-profil)
Všechna posouzení jsou v souladu s ČSN EN 1993-1-8 a ČSN EN 1993-1-1;
Přípoj s momentově tuhou čelní deskou
Dvě nebo čtyři svislé a až 10 vodorovných řad šroubů
Nosníky mohou být zesíleny jednostranným náběhem nebo výztuhami na jedné či obou stranách
Připojené objekty mohou být I-průřezy s konstantním nebo proměnným profilem
Posouzení:
Mezní stav únosnosti připojených nosníků (například smyková nebo tahová únosnost stojiny)
Mezní stav únosnosti čelních desek na nosníku (např. T-profil při namáhání v tahu)
Mezní stav únosnosti svarů na čelní desce
Mezní stav únosnosti šroubů v čelní desce (kombinace napětí a smyku)
Tuhý přípoj s příložkami
Pro připojení příložky na přírubu lze použít až deset řad šroubů za sebou
Pro připojení příložky na stojinu lze použít až deset řad šroubů ve svislém a vodorovném směru
Materiál příložky může být odlišný od materiálu nosníků
Posouzení:
Mezní stav únosnosti nosníků přípoje (např. oslabený průřez v tažené oblasti)
Mezní stav únosnosti příložek (např. oslabený průřez při namáhání v tahu)
Mezní stav únosnosti jednotlivých šroubů a skupin šroubů (např. posouzení smykové únosnosti jednotlivého šroubu)
V programu SHAPE-THIN 8 je možné vypočítat účinný průřez vyztuženého vzpěrného panelu podle normy EN 1993-1-5, kapitola 4.5.
Kritické napětí při boulení se počítá podle EN 1993-1-5, příloha A.1 pro vzpěrná pole s alespoň 3 podélnými výztuhami, nebo podle EN 1993-1-5, příloha A.2 pro vzpěrná pole s jednou nebo dvěma výztuhy v tlačené oblasti. Provede se také posouzení na vzpěr zkroucením.
Import materiálů, průřezů a vnitřních sil z programu RFEM/RSTAB
Posouzení ocelových tenkostěnných průřezů podle EN 1993-1-1:2005 a EN 1993-1-5:2006
Automatická klasifikace průřezů podle EN 1993-1-1:2005 + AC: 2009, čl. 5.5.2 a EN 1993-1-5:2006, čl. 4.4 (průřezy třídy 4), s možností určení účinných šířek podle přílohy E pro napětí pod fy
Integrace parametrů podle následujících národních příloh:
DIN EN 1993-1-1/NA:2015-08 (Německo)
ÖNORM B 1993-1-1:2007-02 (Rakousko)
NBN EN 1993-1-1/ANB:2010-12 (Belgie)
BDS EN 1993-1-1/NA:2008 (Bulharsko)
DS/EN 1993-1-1 DK NA:2015 (Dánsko)
SFS EN 1993-1-1/NA:2005 (Finsko)
NF EN 1993-1-1/NA:2007-05 (Francie)
ELOT EN 1993-1-1 (Řecko)
UNI EN 1993-1-1/NA:2008 (Itálie)
LST EN 1993-1-1/NA:2009-04 (Litva)
LU EN 1993-1-1: 2005/AN-LU:2011 (Lucembursko)
MS EN 1993-1-1/NA:2010 (Malajsie)
NEN EN 1993-1-1/NA:2011-12 (Nizozemsko)
NS EN 1993-1-1/NA:2008-02 (Norsko)
PN EN 1993-1-1/NA:2006-06 (Polsko)
NP EN 1993-1-1/NA:2010-03 (Portugalsko)
SR EN 1993-1-1/NB:2008-04 (Rumunsko)
SS EN 1993-1-1/NA:2011-04 (Švédsko)
SS EN 1993-1-1/NA:2010 (Singapur)
STN EN 1993-1-1/NA:2007-12 (Slovensko)
SIST EN 1993-1-1/A101:2006-03 (Slovinsko)
UNE EN 1993-1-1/NA:2013-02 (Španělsko)
ČSN EN 1993-1-1/NA:2007-05 (Česká republika)
BS EN 1993-1-1/NA:2008-12 (Velká Británie)
CYS EN 1993-1-1/NA:2009-03 (Kypr)
Kromě výše uvedených národních příloh (NP) lze také definovat uživatelské NP s vlastními mezními hodnotami a parametry.
Automatický výpočet všech součinitelů potřebných pro stanovení návrhové hodnoty vzpěrné únosnosti Nb,Rd
Automatické určení pružného kritického momentu vzpěru Mcr pro každý prut nebo sadu prutů ve všech místech x metodou vlastních čísel nebo porovnáním průběhů momentů. Je třeba pouze definovat příčné mezilehlé podpory.
Posouzení prutů s náběhy, nesymetrických profilů nebo sad prutů obecnou metodou v souladu s EN 1993-1-1, čl. 6.3.4
Při uplatnění obecné metody podle čl. 6.3.4 lze zvolit „evropskou křivku pro klopení“ podle Naumese, Strohmanna, Ungermanna, Sedlacka (Stahlbau 77 (2008), str. 748-761)
Zohlednění torzního uložení (trapézový plech a vaznice)
Volitelné zohlednění smykových polí (například trapézový plech a ztužení)
Rozšíření modulu RF-/STEEL Warping Torsion (vyžaduje licenci) pro analýzu ztráty stability podle teorie druhého řádu se 7 stupni volnosti (vázané kroucení)
Rozšíření modulu RF-/STEEL Plasticity (vyžaduje licenci) pro plastické posouzení průřezů podle metody dílčích vnitřních sil (PIFM) a simplexové metody pro obecné průřezy (ve spojení s rozšířením RF-/STEEL Warping Torsion umožňuje plastické posouzení podle teorie druhého řádu)
Rozšíření modulu RF-/STEEL Cold-Formed Sections (vyžaduje licenci) umožňuje posoudit únosnost a použitelnost ocelových prutů tvarovaných za studena podle norem EN 1993-1-3 a EN 1993-1-5.
Posouzení MSÚ: výběr základních nebo mimořádných návrhových situací pro každý zatěžovací stav, kombinaci zatížení nebo kombinaci výsledků
Posouzení MSP: výběr charakteristických, častých nebo kvazistálých návrhových situací pro každý zatěžovací stav, kombinaci zatížení nebo kombinaci výsledků
Posouzení na tah s definovatelnými plochami oslabeného průřezů pro začátek a konec prutu
Posouzení svarů pro svařované průřezy
Volitelný výpočet deplanační pružiny pro uzlové podpory na sadách prutů
Grafické znázornění využití na průřezu a v modelu RFEM/RSTAB
Stanovení rozhodujících vnitřních sil
Možnost filtrovat výsledky v programu RFEM/RSTAB
Zobrazení stupně využití a tříd průřezů v renderovaném náhledu
Barevné stupnice v tabulkách výsledků
Automatická optimalizace průřezu
Import optimalizovaných průřezů do programu RFEM/RSTAB
Výkaz materiálu a stanovení hmotnosti
Přímý export dat do MS Excel
Tiskový protokol k ověření výsledků posouzení
Možnost zahrnout teplotní křivku do tiskového protokolu
Program SHAPE-THIN počítá všechny příslušné průřezové charakteristiky včetně plastických mezních sil a momentů. Překrývající se plochy se zohledňují realisticky. U průřezů, které se skládají z různých materiálů, stanoví SHAPE-THIN účinné průřezové charakteristiky vzhledem k referenčnímu materiálu.
Kromě analýzy napětí pružno-pružně lze provést plastické posouzení včetně interakce vnitřních sil u libovolných tvarů průřezů. Plastické posouzení se zohledněním interakce se provádí simplexovou metodou. Jako podmínku plasticity lze zvolit teorii podle Trescy nebo von Misese.
Program SHAPE-THIN provádí klasifikaci průřezů podle EN 1993-1-1 a EN 1999-1-1. U ocelových průřezů třídy 4 stanoví program účinné šířky nevyztužených nebo podélně vyztužených panelů podle EN 1993-1-1 a EN 1993-1-5. U hliníkových průřezů třídy 4 počítá program účinné tloušťky podle EN 1999-1-1.
Pro posouzení mezních hodnot (c/t) lze v programu zvolit metodu el-el, el-pl nebo pl-pl podle DIN 18800. Přitom se (c/t) pole prvků ve stejném směru rozpoznají automaticky.