Výpočet modelu budovy probíhá ve dvou výpočetních fázích:
Globální 3D výpočet celkového modelu, ve kterém jsou podlaží modelována jako tuhá deska (diafragma) nebo jako ohybová deska
Lokální 2D výpočet jednotlivých desek podlaží
Výsledky pro sloupy a stěny z 3D výpočtu a výsledky pro desky z 2D výpočtu se po výpočtu sloučí do jednoho modelu. To znamená, že není třeba přepínat mezi 3D modelem a jednotlivými 2D modely desek podlaží. Uživatel pracuje pouze s jedním modelem, šetří drahocenný čas a vyhýbá se případným chybám při ruční výměně dat mezi 3D modelem a jednotlivými 2D modely desek.
Svislé plochy v modelu může uživatel rozdělit na smykové stěny a otvorové překlady. Program z těchto stěnových objektů automaticky vygeneruje vnitřní výsledkové pruty, takže je lze následně použít podle požadované normy v Posouzení železobetonových konstrukcí .
Mějte své plochy pod kontrolou. Plocha s typem tuhosti 'Přenos zatížení' nemá žádný statický účinek Jejím použitím můžete zohlednit zatížení z ploch, které nebyly modelovány, např. fasádní konstrukce, skleněné plochy, trapézové střešní profily atd.
Pomocí programu RWIND 2 Pro lze pro plochu snadno zadat propustnost. Potřebujete jen zadat
Darcyho součinitel D,
inerciální součinitel I a
délku porézního média ve směru proudění L,
pro definici tlakových okrajových podmínek mezi přední a zadní stranou porézní zóny. Tímto nastavením získáte model proudění touto zónou se zobrazením rozdílných výsledků na obou stranách oblasti zóny.
Ale to není vše. Generování zjednodušeného modelu dále rozpozná propustné zóny a zohlední příslušné otvory v plášti modelu. Složitému geometrickému modelování propustného porézního prvku se můžete vyhnout. Pochopitelně - to je pro vás dobrá zpráva! Díky pouhému zadání parametrů propustnosti můžete tento nepříjemný proces obejít. Použijte tuto funkci pro simulaci propustných sítí na lešení, prachových clon, síťových konstrukcí a podobně. Budete nadšeni!
Technologie vás posouvají dále i v každodenní práci s programem RFEM/RSTAB. Díky novým API webovým službám je možné ovládat všechny objekty obsažené v programu RFEM 6 / RSTAB 9 a vytvářet tak vlastní desktopové nebo webové aplikace. K dispozici jsou pro vás připraveny celé knihovny a řada funkcí. Budete tak moct bez velké námahy vytvářet vlastní posouzení, efektivně modelovat parametrické konstrukce a vyvíjet optimalizační a automatizační procesy v programovacích jazycích Python a C#. Dlubal software vám usnadní a zpříjemní práci. Přesvědčte se sami!
Po aktivování přídavného modulu RF‑PIPING se v programu RFEM objeví nový panel nástrojů a navigátor a tabulky se rozšíří. Potrubní systém je nyní modelován stejným způsobem jako pruty. Ohyby trubek jsou definovány současně tečnami (přímými trubkovými průřezy) a poloměrem. Lze tak snadno dodatečně měnit parametry ohybu.
Potrubí je také možné dodatečně rozšířit zadáním speciálních prvků (kompenzátory, ventily a další). Definici usnadňují zabudované databáze konstrukčních prvků.
Průřezy trubek se definují jako sady potrubních systémů. U zatížení potrubí se zatížení na pruty přiřadí příslušným zatěžovacím stavům. Kombinace zatížení jsou zahrnuty v kombinacích zatížení pro potrubí a kombinacích výsledků. Po výpočtu lze deformace, vnitřní síly prutů a podporové síly zobrazit graficky nebo v tabulkách.
Analýzu napětí v potrubí podle norem je možné provést v přídavném modulu RF‑PIPING Design. Stačí vybrat příslušné sady potrubních systémů a zatěžovací situace.
Díky programu RFEM můžete modelovat zvláštnosti spojení železobetonové desky se zděnou stěnou pomocí speciálního liniového kloubu. Ten omezuje síly přenášené spojem v závislosti na zadané geometrii. Asi už tušíte: znamená to, že nedojde k přetížení materiálu.
Program pro vás vytvoří interakční diagramy, které se automaticky použijí. Ty modelují různé geometrické situace a můžete je použít ke stanovení správné tuhosti.
V programu RFEM existuje možnost propojit plochy s typy tuhosti „Membrána“ a „Membrána ortotropní“ s materiálovými modely „Izotropní nelineární elastický 2D/3D“ a „Izotropní plastický 2D/3D“ (přídavný modul {%/#/cs/produkty/pridavne-moduly-pro-rfem-a-rstab/ostatni/rf-mat-nl RF-MAT NL]] ).
Tato funkce umožňuje modelovat například nelineární deformační chování ETFE fólií.
Rozsáhlé databáze průřezů a materiálů usnadňují modelování prutových a plošných konstrukcí. Tyto databáze lze filtrovat a rozšiřovat o uživatelsky definované položky. Zároveň lze importovat a analyzovat speciální průřezy vytvořené v SHAPE‑THIN a SHAPE‑MASSIVE.
Při modelování krovu jsou k dispozici různé varianty. Zadání geometrie usnadňuje grafické znázornění. Úpravy se automaticky aktualizují.
Dále je možné uvažovat oslabení průřezů na podporách. Volitelně je možné zvolit posouzení tlaku na podporách na straně krokve
Stálá zatížení (např. střešní konstrukce) lze zadat pomocí rozsáhlé a rozšiřitelné databáze materiálů. Zatížení od konzolových nosníků a hambalků či kleštin lze zadat odděleně. Integrované generátory usnadňují vytváření různých zatěžovacích stavů pro zatížení větrem a sněhem. Ručně lze přidat jakékoliv osamělé nebo rovnoměrné zatížení.
Zatěžovací stavy jsou pro kontrolu znázorněny graficky a zatížení se kombinují v automaticky generovaných kombinacích zatěžovacích stavů podle EC 5. Pro posouzení stability a použitelnosti lze údaje změnit ručně, například pro konzoly (přesah střechy) je nutné zanedbat MSP.
Nejprve je třeba zadat údaje o materiálu, rozměry pole boulení a okrajové podmínky (kloub, vetknutí, volně, kloub - elastické). Údaje lze také převzít z programu RFEM/RSTAB. Okrajová napětí pak můžeme pro každý zatěžovací stav zadat ručně nebo ho převzít z hlavního programu RFEM/RSTAB.
Výztuhy jsou modelovány jako trojrozměrné plošné prvky, které jsou excentricky připojeny k desce. Proto není nutné zohledňovat excentricity výztuh pomocí účinných šířek. Ohybová, smyková, deformační a St. Venantova tuhost výztuh a také Bredtova tuhost uzavřených výztuh se stanoví automaticky v 3D modelu.
Chcete modelovat a analyzovat chování půdního tělesa? Za tímto účelem byly v programu RFEM implementovány speciální vhodné materiálové modely. K dispozici máte modifikovaný Mohrův-Coulombův model s lineárně elastickým ideálně plastickým modelem a nelineárně elastický model s edometrickou závislostí napětí a přetvoření. Mezní kritérium, které popisuje přechod z pružné oblasti do oblasti plastického tečení, se stanoví podle Mohra-Coulomba.
Program SHAPE-THIN obsahuje rozsáhlou databázi různých typů válcovaných a parametrických průřezů. Ty lze dále kombinovat nebo doplňovat novými prvky. Bez problému lze modelovat i průřezy složené z různých materiálů.
Grafické nástroje a funkce umožňují modelovat složité tvary průřezů jako v CAD nástrojích Díky grafickým nástrojům lze mimo jiné snadno zadávat bodové prvky, koutové svary, oblouky, parametrické obdélníkové a kruhové průřezy, elipsy, eliptické oblouky, paraboly, hyperboly, linie typu Spline nebo NURBS. Lze také importovat DXF soubor a použít jej jako základ pro další modelování. Při modelování lze používat i vodicí linie.
Parametrické zadávání umožňuje zadávat údaje o konstrukci a zatížení v závislosti na určitých proměnných.
Prvky můžeme graficky rozdělovat nebo připojovat k jiným objektům. Program SHAPE-THIN prvky automaticky rozdělí a zajistí nepřerušený smykový tok pomocí nulových prvků. U nulových prvků můžeme definovat specifickou tloušťku, a tak regulovat přenos smyku.
Pro jednoduché zadání a modelování je k dispozici mnoho možností. Vaše zadání se provádí v 1D, 2D nebo 3D modelu. Typy prutů jako nosník, příhradový prut nebo tahový prut vám ulehčují definici vlastností prutů. Pro modelování ploch v programu RFEM můžete například vybrat typy Standardní, Bez tloušťky, Tuhý, Membrána a Průběh zatížení. V programu RFEM máte dále k dispozici různé materiálové modely, jako například Izotropní | Lineárně elastický, Ortotropní | Lineárně elastický (plochy, tělesa) nebo Izotropní | Dřevo | Lineárně elastický (pruty).
Spolehněte se na programy Dlubal i ve větrných podmínkách. Programy RFEM a RSTAB nabízejí speciální rozhraní pro export modelů (tj. konstrukcí definovaných pomocí prutů a ploch) do programu RWIND 2. Pomocí příslušných úhlů okolo svislé osy modelu v něm určíte směry větru, které se mají pro váš projekt analyzovat. Kromě toho se na základě větrné normy stanoví profil větru závislý na nadmořské výšce a profil intenzity turbulence. Výsledkem těchto zadání jsou v závislosti na úhlu určité zatěžovací stavy. K tomu nám poslouží globálně uložené parametry proudění, vlastnosti modelu turbulence a iterační parametry. Tyto zatěžovací stavy lze v prostředí RWIND 2 částečně upravit pomocí modelů terénu nebo prostředí z vektorové grafiky STL.
Alternativně lze program RWIND 2 spustit také ručně a bez použití rozhraní v programu RFEM nebo RSTAB. V tomto případě jsou konstrukce a prostředí terénu v programu modelovány přímo pomocí importovaných souborů STL a VTP. Zatížení větrem v závislosti na výšce a další údaje z oblasti mechaniky proudění lze definovat přímo v programu RWIND 2.
RWIND 2 je díky své mnohostranné použitelnosti vždy k dispozici, aby vás podpořil při vašich individuálních projektech.
Typ tloušťky "Nosníkový panel" umožňuje modelovat dřevěné deskové prvky ve 3D prostoru. Stačí zadat geometrii plochy a dřevěné deskové prvky se vygenerují na základě interní prutovo-plošné konstrukce, včetně simulace poddajnosti spoje.
„Nosníková deska“ vám nabízí následující výhody:
Možné je jednostranné i oboustranné opláštění
Automatický výpočet polotuhé vazby
Desky z desek
Sešité opláštění
Uživatelsky zadané plechy
Zobrazení jako kompletní geometrický 3D objekt (rám, příčle, sloup, plech, skoby) včetně excentricity
Zohlednění otvorů pomocí buněk plochy
Posouzení konstrukčních prvků pomocí addonu Posouzení dřevěných konstrukcí
Nezávisle na materiálu (např. sádrokarton s profily tvarovanými za studena a sádrovláknitými deskami jako krytinou)
V případě globálního výpočtu se každé ploše přiřadí tuhost, která se vypočítá na základě zvolené skladby a geometrie skla. Výpočet pak probíhá podle deskové teorie. Zároveň je možné zvolit zohlednění smykového spřažení vrstev.
V případě lokálního výpočtu je k dispozici možnost 2D nebo 3D výpočtu. Dvourozměrný výpočet znamená, že jednovrstvé nebo vrstvené sklo je modelováno jako plocha, jejíž tloušťka se vypočítá na základě zvolené konstrukce a geometrie skla (pomocí teorie desek). Stejně jako v případě globálního výpočtu lze zohlednit smykové spřažení vrstev.
Při trojrozměrném výpočtu se v modelu použijí tělesa, která nahrazují každou vrstvu skladby. Výsledky jsou tak přesnější, ale výpočet může trvat déle.
Izolační skla můžeme modelovat pouze v případě lokálního typu výpočtu, kdy je sklo posuzováno samostatně. Vrstva plynu je vždy modelována jako těleso, a proto je nutné jednotlivé izolační skleněné části posuzovat nezávisle na okolní konstrukci. Při výpočtu a analýze třetího řádu se uvažuje zákon ideálního plynu (stavová tepelná rovnice ideálních plynů).
Konstrukce se zadávají jako 1D, 2D nebo 3D modely Typy prutů, například nosníky, příhradové pruty nebo tahové pruty, usnadňují zadání vlastností prutů. Pro modelování ploch nabízí RFEM například typy Standardní, Ortotropní, Skleněné, Laminátové, Tuhé, Membránové atd.
Dále lze v programu RFEM vybírat mezi materiálovými modely Izotropní lineárně elastický, Izotropní plastický 1D/2D/3D, Izotropní nelineární elastický 1D/2D/3D, Ortotropní elastický 2D/3D, Ortotropní plastický 2D/3D (Tsai-Wu 2D/3D), a Izotropní tepelně elastický, Izotropní zdivo 2D a Izotropní poškození 2D/3D.
Po vytvoření celkového modelu v programu RFEM/RSTAB jsou jednotlivé konstrukční dílce a jejich zatížení přiřazeny příslušným stavebním fázím. Pro každou stavební fázi můžeme například upravit zadání kloubů u prutů a zadání podpor.
Lze tak modelovat změny konstrukčního systému, ke kterým dochází při postupné injektáži mostních nosníků nebo při poklesu sloupů. Zatěžovací stavy a kombinace zatížení, které jsou v programu RFEM/RSTAB již vytvořeny, se v přídavném modulu rozdělí na „Stálé zatížení“ nebo „Krátkodobé zatížení“.
Zadaná krátkodobá zatížení jsou superponována stálými zatíženími. Lze tak například stanovit maximální vnitřní síly z různých poloh jeřábu nebo zohlednit dočasná montážní zatížení, která jsou k dispozici pouze v jedné fázi výstavby.
Při modelování nosníku jsou k dispozici různé varianty. Zadání geometrie usnadňuje grafické znázornění. Úpravy se automaticky aktualizují. Základní rozměry a další geometrické údaje se zadávají ve vstupních tabulkách. Během zadávání se ověřují podmínky nutné pro vytvoření nosníku (např. lamely tvořící křivku) podle zadané normy. Nejdůležitější geometrické parametry se aktualizují a ihned zobrazí.
Z databáze materiálů lze vybrat odpovídající třídu pevnosti dřevěného materiálu. Databáze obsahuje všechny druhy materiálů specifikované v EN 1995-1-1:2004 (EC 5) a vybraných národních přílohách pro lepené lamelové dřevo, listnaté a jehličnaté dřevo. Dále je možné databázi rozšířit o vlastní třídu pevnosti s uživatelsky definovanými vlastnostmi materiálu. Stálá zatížení (např. střešní konstrukce) lze zadat také pomocí rozsáhlé a rozšiřitelné databáze materiálů.
Integrované generátory usnadňují vytváření různých zatěžovacích stavů pro zatížení větrem a sněhem. Informační tlačítka zobrazí mapy s větrnými a sněhovými oblasti dané země. Příslušná zóna se vybere dvojitým kliknutím. Pro kontrolu zadaných údajů jsou zatěžovací stavy znázorněny graficky. Zatížení lze definovat také ručně. Podle vygenerovaných zatížení program automaticky vytvoří kombinace pro mezní stav únosnosti a použitelnosti a pro posouzení požární odolnosti na pozadí. Vygenerované kombinace lze zohlednit při výpočtu a případně je upravit pomocí uživatelsky definovaných nastavení.
Věděli jste, že...? Na rozdíl od jiných materiálových modelů není pracovní diagram pro tento materiálový model antimetrický vzhledem k počátku. Tento materiálový model můžete použít například pro modelování chování drátkobetonu. Podrobné informace o modelování drátkobetonu naleznete v odborném článku Stanovení materiálových vlastností drátkobetonu.
U tohoto materiálového modelu je izotropní tuhost redukována skalárním parametrem poškození. Tento parametr poškození se stanoví na základě průběhu napětí, které je definováno v diagramu. V tomto případě se nezohledňuje směr hlavních napětí, ale dochází k poškození ve směru srovnávacího poměrného přetvoření, které zahrnuje také třetí směr kolmý na rovinu. Tahové a tlakové oblasti tenzoru napětí jsou řešeny odděleně. Přitom platí vždy různé parametry poškození.
Velikost "referenčního prvku" určuje, jak se má přetvoření v oblasti trhlin přizpůsobit délce prvku. Při přednastavené nulové hodnotě nedochází ke změně měřítka. Tímto způsobem se téměř realisticky modeluje materiálové chování drátkobetonu.
Při modelování nosníku jsou k dispozici různé varianty. Výběrem typu střechy se určí vhodná poloha vaznice pro generování zatížení větrem a sněhem.
U typu nosníku lze vybrat spojitý nosník nebo vaznici. V případě spojitého nosníku je možné definovat podmínky kloubového podepření nosníků. V případě vaznice nelze měnit podmínky kloubového podepření. V tomto případě se zohlední dvojitý průřez pro oblast spojení. Navíc je k dispozici řada spojovacích prvků:
Hřebíky (předvrtané / nepředvrtané)
Hmoždíky různých typů
Šrouby – upevňovací systém WT od firmy SFS intec
Uživatelské zadání pomocí charakteristické únosnosti
Z databáze materiálů lze vybrat odpovídající třídu pevnosti dřevěného materiálu. Databáze obsahuje všechny druhy materiálů specifikované v EC 5 pro lepené lamelové dřevo, listnaté a jehličnaté dřevo. Kromě toho máte možnost vygenerovat třídu pevnosti s uživatelsky definovanými vlastnostmi materiálu, a rozšířit tak databázi.Pro zadání stálých zatížení (např. střešní konstrukce) lze také použít rozsáhlou a rozšiřitelnou databázi materiálů.
Integrované generátory usnadňují vytváření různých zatěžovacích stavů pro zatížení větrem a sněhem. Informační tlačítka zobrazí mapy s větrnými a sněhovými oblasti dané země. Příslušná zóna se vybere dvojitým kliknutím. Pro kontrolu zadaných údajů jsou zatěžovací stavy znázorněny graficky.
Zatížení lze definovat také ručně. Podle vygenerovaných zatížení program automaticky vytvoří kombinace pro mezní stav únosnosti a použitelnosti a pro posouzení požární odolnosti na pozadí.
Znáte již materiálový model Tsai-Wu? Kombinuje plastické a ortotropní vlastnosti, což umožňuje modelování speciálních materiálů s anizotropními charakteristikami, jako jsou plasty vyztužené vlákny nebo dřevo.
Při plastizaci materiálu zůstávají napětí konstantní. Dochází k jejich redistribuci v závislosti na tuhosti v jednotlivých směrech. Elastická oblast odpovídá materiálovému modelu Ortotropní | lineárně elastický (tělesa). Pro plastickou oblast platí následující podmínka plasticity podle Tsai-Wu:
Veškeré pevnosti jsou zadány jako kladné hodnoty. Podmínku plasticity si můžete představit jako plochu ve tvaru elipsy v šestirozměrném prostoru napjatosti. Pokud se jedna z daných tří složek napětí uvažuje jako konstantní hodnota, lze plochu promítnout do trojrozměrného prostoru napjatosti.
Pokud je hodnota fy(σ) podle rovnice Tsai-Wu pro rovinnou napjatost menší než 1, jsou působící napětí v pružné oblasti. Plastické oblasti je dosaženo, jakmile fy(σ) = 1. Hodnoty větší než 1 jsou nepřípustné. Chování modelu je ideálně plastické, tzn. nedochází k žádnému zpevnění.
Imperfekce lze použít na pruty, seznamy prutů a sledy prutů. Číslování prutů není důležité. Přídavný modul SUPER-RC umožňuje kombinování zatěžovacích stavů napříč různými modely, tj. soubory. Lze tak modelovat různé fáze výstavby.
Nelineární analýza deformací probíhá jako iterační proces, při němž jsou zohledněny tuhosti průřezů bez trhlin a s trhlinami. Pro nelineární modelování železobetonu je nutné definovat vlastnosti materiálu, které se mění s tloušťkou plochy. Za účelem stanovení výšky průřezu se konečný prvek rozdělí na určitý počet vrstev z betonu a oceli.
Průměrné pevnosti oceli použité při výpočtu vycházejí z 'pravděpodobnostního modelu' vydaného technickou komisí JCSS. Je na uživateli, zda pevnost oceli použije až do mezní pevnosti v tahu (rostoucí větev v plastické oblasti). Materiálové vlastnosti betonu lze stanovit pomocí pracovního diagramu pro pevnost v tlaku a tahu. Pro určení pevnosti betonu v tlaku se nabízí parabolický nebo parabolicko-rektangulární pracovní diagram. V případě betonu v tahu je možné pevnost v tahu deaktivovat, definovat podle lineární elastické metody nebo podle modelové normy CEB-FIB 90:1993 a použít zbytkovou pevnost betonu v tahu, čímž se zohlední tahové zpevnění mezi trhlinami.
V neposlední řadě lze nelineární výpočet pro mezní stav použitelnosti omezit na tyto výsledné hodnoty:
Deformace (globální, lokální vztažené na nedeformovaný / deformovaný systém)
Šířky trhlin, hloubky a vzdálenosti horní a dolní strany v hlavních směrech I a II
Napětí v betonu (napětí a přetvoření v hlavním směru I a II) a ve výztuži (přetvoření, plocha, profil, krytí a směry v každém směru výztuže)
RF-CONCRETE Members:
Nelineární výpočet prutových prvků probíhá rovněž iteračním způsobem, přičemž se stanoví tuhosti ve stavu bez trhlin a s trhlinami. Vlastnosti materiálu použité pro nelineární výpočet lze zvolit podle různých mezních stavů. Příspěvek pevnosti betonu v tahu mezi trhlinami (tahové zpevnění) lze stanovit buď pomocí upraveného pracovního diagramu betonářské výztuže, nebo pomocí zbytkové pevnosti betonu v tahu.
Objevte rozsáhlé knihovny průřezů a materiálů. To vám výrazně usnadní modelování plošných a prutových konstrukcí. Databáze lze filtrovat a rozšiřovat o uživatelsky definované položky. Speciální profily z RSECTION lze také snadno načíst a spočítat.