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.
Máte velký respekt ze zubu času? Koneckonců taky někdy nahlodá vaše stavební projekty. S addonem Časově závislá analýza (TDA) můžete v programu RFEM zohlednit u prutů časově závislé chování materiálu. Dlouhodobé účinky, jako je dotvarování, smršťování a stárnutí, mohou v konstrukci ovlivnit průběh vnitřních sil. Připravte se na to optimálně s tímto addonem.
Aktivovali jste addon Časově závislá analýza (TDA)? Velmi pěkné, nyní můžete k zatěžovacím stavům přidat časové údaje. Pokud zadáte začátek a konec zatížení, zohlední se vliv dotvarování na konci zatížení. Program vám umožňuje zmapovat účinky dotvarování pro železobetonové konstrukce.
Výpočet se provádí nelineárně podle reologického modelu (Kelvinův a Maxwellův model).
Proběhl výpočet úspěšně? Nyní můžete vypočítané vnitřní síly zobrazit v tabulkách i graficky a zohlednit při posouzení.
Výpočty deformací železobetonových ploch bez trhlin / porušených trhlinami (stav II) při uplatnění aproximačních metod z návrhových norem (např. výpočet deformací podle 7.4.3 EN 1992-1-1)
Tahové zpevnění betonu mezi trhlinami
Možnost zohlednit dotvarování a smršťování
Grafické výsledky integrované v programu RFEM, například využití mezních hodnot nebo deformace a průhyby
Přehledné numerické zobrazení výsledků v dialogu detailů
Úplná integrace výsledků do tiskového protokolu programu RFEM
Hledáte, kde spočítat deformace? Mezní stav použitelnosti naleznete v konfiguracích, kde jej lze také aktivovat. Ve výše uvedeném dialogu můžete také zohlednit dlouhodobé vlivy (dotvarování a smršťování) a tahové zpevnění mezi trhlinami. Součinitel dotvarování a poměrné smršťování můžete definovat samostatně nebo na základě zadaných parametrů.
Dále zde můžete nastavit mezní hodnoty deformací individuálně pro jednotlivé konstrukční prvky. Jako dovolená mezní hodnota se přitom definuje maximální deformace. Dále je třeba určit, zda chcete spočtené deformace vztahovat k nedeformované nebo deformované konstrukci.
Normy stanovují aproximační metody (např. výpočet deformací podle EN 1992-1-1, 7.4.3 nebo ACI 318-19), které potřebujete pro výpočet deformací. S jejich pomocí se stanoví takzvané účinné tuhosti konečných prvků ve stavu bez trhlin a s trhlinami. Tyto účinné tuhosti vám pak slouží pro výpočet deformací metodou konečných prvků.
Pro výpočet účinných tuhostí konečných prvků použijte vyztužený betonový průřez. Na základě vnitřních sil pro mezní stav použitelnosti určených programem RFEM program klasifikuje železobetonový průřez jako „s trhlinami“ nebo „bez trhlin“. Zohledňujete přitom spolupůsobení betonu mezi trhlinami? V takovém případě můžete použít rozdělovací součinitel (například podle EN 1992-1-1, rovnice 7.19 nebo ACI 318-19). Materiálové charakteristiky betonu v oblasti tlaku a tahu přitom uvažujte jako lineárně pružné, a to až k dosažení pevnosti betonu v tahu. Tím se zajistí dostatečná přesnost pro posouzení mezního stavu použitelnosti.
Dotvarování a smršťování zohledníte přímo ve výpočtu účinné tuhosti betonu na „úrovni průřezu“. Vliv dotvarování a smršťování u staticky neurčitých konstrukcí při tomto aproximačním výpočtu nezohledňujte (například tahové síly způsobené smršťováním u oboustranně vetknutých konstrukcí nelze určit, a proto se musí zohlednit jiným způsobem). Stručně řečeno probíhá výpočet deformací ve dvou krocích:
Výpočet účinných tuhostí železobetonového průřezu za předpokladu lineárně pružného chování betonu
Úplná integrace do programu RFEM/RSTAB včetně převzetí údajů o geometrii a zatěžovacích stavech
Automatický výběr prutů pro posouzení podle zadaných kritérií (např. pouze svislé pruty)
Ve spojení s rozšířením {%/#/cs/produkty/pridavne-moduly-pro-rfem-a-rstab/betonove-konstrukce/ec2 EC2 pro RFEM/RSTAB]] lze posouzení železobetonových tlačených prvků metodou jmenovité křivosti podle EN 1992-1-1:2004 (Eurokód 2) a následujících národních příloh:
DIN EN 1992-1-1/NA/A1:2015-12 (Německo)
ÖNORM B 1992-1-1:2018-01 (Rakousko)
NBN EN 1992-1-1 ANB:2010 pro návrh betonových konstrukcí, a norma EN 1992-1-2 ANB:2010 pro posouzení požární odolnosti (Belgie)
BDS EN 1992-1-1: 2005/NA:2011 (Bulharsko)
EN 1992-1-1 DK NA:2013 (Dánsko)
NF EN 1992-1-1/NA:2016-03 (Francie)
SFS EN 1992-1-1/NA:2007-10 (Finsko)
UNI EN 1992-1-1/NA:2007-07 (Itálie)
LVS EN 1992-1-1:2005/NA:2014 (Lotyšsko)
LST EN 1992-1-1:2005/NA:2011 (Litva)
MS EN 1992-1-1:2010 (Malajsie)
NEN-EN 1992-1-1+C2:2011/NB:2016 (Nizozemsko)
NS EN 1992-1-1:2004-NA:2008 (Norsko)
PN EN 1992-1-1/NA:2010 (Polsko)
NP EN 1992-1-1/NA:2010-02 (Portugalsko)
SR EN 1992-1-1:2004/NA:2008 (Rumunsko)
SS EN 1992-1-1/NA:2008 (Švédsko)
SS EN 1992-1-1/NA:2008-06 (Singapur)
STN EN 1992-1-1/NA:2008-06 (Slovensko)
SIST EN 1992-1-1:2005/A101:2006 (Slovinsko)
UNE EN 1992-1-1/NA:2013 (Španělsko)
ČSN EN 1992-1-1/NA:2016-05 (Česká republika)
BS EN 1992-1-1:2004/NA:2005 (Velká Británie)
TKP EN 1992-1-1:2009 (Bělorusko)
CYS EN 1992-1-1:2004/NA:2009 (Kypr)
Kromě výše uvedených národních příloh lze definovat uživatelské národní přílohy s vlastními mezními hodnotami a parametry.
Volitelné zohlednění dotvarování betonu
Stanovení vzpěrných délek a štíhlostí podle stupně vetknutí sloupů pomocí diagramu
Automatické určení normální a nežádoucí excentricity podle dodatečné návrhové excentricity na základě analýzy druhého řádu
Posouzení monolitických konstrukcí a prefabrikovaných dílců
Standardní posouzení železobetonu
Stanovení vnitřních sil podle lineární statické analýzy a analýzy druhého řádu
Analýza rozhodujících návrhových míst podél sloupu v důsledku působících zatížení
Výpočet požadované podélné a třmínkové výztuže
Posouzení požární odolnosti podle zjednodušené metody (zónové metody) v souladu s EN 1992-1-2. Lze tak provést také posouzení požární odolnosti stojek.
Posouzení požární odolnosti s volitelnou možností podélné výztuže podle DIN 4102-22:2004 nebo DIN 4102-4:2004, tabulka 31
Grafické znázornění podélné a třmínkové výztuže v 3D renderování
Souhrn návrhového využití včetně všech detailů posouzení
Grafické znázornění významných detailů posouzení v pracovním okně programu RFEM/RSTAB
Pro výpočet deformací aproximačními metodami danými normou (například podle EN 1992-1-1, 7.4.3) se stanoví takzvané účinné tuhosti konečných prvků ve stavu bez trhlin a s trhlinami. Tyto efektivní tuhosti pak poslouží pro výpočet deformace plochy metodou konečných prvků.
Výpočet efektivní tuhosti konečných prvků probíhá na základě vyztuženého betonového průřezu. Na základě vnitřních sil stanovených pro mezní stav použitelnosti v programu RFEM program klasifikuje železobetonový průřez jako 's trhlinami' nebo 'bez trhlin'. Pro zohlednění působení betonu mezi trhlinami lze použít rozdělovací součinitel (například podle EN 1992-1-1, rovnice 7.19). Materiálové charakteristiky betonu v oblasti tlaku a tahu se přitom uvažují jako lineárně pružné, a to až k dosažení pevnosti betonu v tahu. Tím se zajistí dostatečná přesnost pro posouzení mezního stavu použitelnosti.
Výpočet účinné tuhosti zohledňuje dotvarování a smršťování betonu na úrovni průřezu. Vliv dotvarování a smršťování u staticky neurčitých konstrukcí se při tomto aproximačním výpočtu nezohlední (například tahové síly způsobené smršťováním u oboustranně vetknutých konstrukcí nelze určit, a proto se musí zohlednit jiným způsobem). Stručně řečeno probíhá výpočet deformací v modulu RF-CONCRETE Deflect ve dvou krocích:
Výpočet účinných tuhostí železobetonového průřezu za předpokladu lineárně elastických podmínek
Výpočet deformace pomocí účinných tuhostí pomocí MKP
Rozšíření modulu EC2 pro RSTAB umožňuje posouzení železobetonu podle EN 1992-1-1:2004 (Eurokód 2). K dispozici jsou tyto národní přílohy:
DIN EN 1992-1-1/NA/A1:2015-12 (Německo)
ÖNORM B 1992-1-1:2018-01 (Rakousko)
NBN EN 1992-1-1 ANB:2010 pro návrh betonových konstrukcí, a norma EN 1992-1-2 ANB:2010 pro posouzení požární odolnosti (Belgie)
BDS EN 1992-1-1: 2005/NA:2011 (Bulharsko)
EN 1992-1-1 DK NA:2013 (Dánsko)
NF EN 1992-1-1/NA:2016-03 (Francie)
SFS EN 1992-1-1/NA:2007-10 (Finsko)
UNI EN 1992-1-1/NA:2007-07 (Itálie)
LVS EN 1992-1-1:2005/NA:2014 (Lotyšsko)
LST EN 1992-1-1:2005/NA:2011 (Litva)
MS EN 1992-1-1:2010 (Malajsie)
NEN-EN 1992-1-1+C2:2011/NB:2016 (Nizozemsko)
NS EN 1992-1-1:2004-NA:2008 (Norsko)
PN EN 1992-1-1/NA:2010 (Polsko)
NP EN 1992-1-1/NA:2010-02 (Portugalsko)
SR EN 1992-1-1:2004/NA:2008 (Rumunsko)
SS EN 1992-1-1/NA:2008 (Švédsko)
SS EN 1992-1-1/NA:2008-06 (Singapur)
STN EN 1992-1-1/NA:2008-06 (Slovensko)
SIST EN 1992-1-1:2005/A101:2006 (Slovinsko)
UNE EN 1992-1-1/NA:2013 (Španělsko)
ČSN EN 1992-1-1/NA:2016-05 (Česká republika)
BS EN 1992-1-1:2004/NA:2005 (Velká Británie)
CPM 1992-1-1:2009 (Bělorusko)
CYS EN 1992-1-1:2004/NA:2009 (Kypr)
Kromě výše uvedených národních příloh (NP) lze také definovat uživatelské NP s vlastními mezními hodnotami a parametry.
Volitelné přednastavení dílčích součinitelů spolehlivosti a redukčních součinitelů, omezení výšky tlakové zóny, materiálových vlastností a krycí betonové vrstvy
Stanovení podélné, smykové a torzní výztuže
Posouzení prutů s náběhem
Optimalizace průřezu
Vyznačení minimální a tlakové výztuže
Stanovení návrhu výztuže s možností úprav
Posouzení šířky trhlin s možností zvětšení nutné výztuže pro zachování definovaných mezních hodnot
Nelineární výpočet s ohledem na průřezy s trhlinami (pro EN 1992-1-1:2004 a DIN 1045-1:2008)
Zohlednění tahového zpevnění
Zohlednění dotvarování a smršťování betonu
Deformace průřezů s trhlinami (stav II)
Grafické znázornění všech průběhů výsledků
Posouzení požární odolnosti obdélníkových a kruhových průřezů zjednodušenou metodou (zónovou metodou) v souladu s EN 1992-1-2. Lze tak provést také posouzení požární odolnosti stojek.
Po spuštění přídavného modulu se zvolí návrhová norma a metoda. Mezní stavy únosnosti a použitelnosti lze posuzovat lineární a nelineární výpočetní metodou. Zatěžovací stavy, kombinace zatížení nebo kombinace výsledků se pak přiřadí různým typům výpočtu. Další tabulky slouží k zadání materiálů a průřezů. Kromě toho je možné stanovit parametry pro dotvarování a smršťování. Součinitele dotvarování a smršťování se upraví podle stáří betonu.
Geometrie podpory se stanoví na základě údajů důležitých pro posouzení, jako jsou šířky a typy podpor (přímá, monolitická, koncová nebo mezilehlá podpora) a redistribuce momentů a také posouvající síla a redukce momentů. Přídavný modul CONCRETE automaticky rozpozná typy podpor z modelu vytvořeném v programu RSTAB.
Segmentované okno obsahuje specifické údaje výztuže, jako jsou průměry, krytí výztuže a typ oslabení výztuže, počet vrstev, řezná schopnost třmínků a typ ukotvení. V případě posouzení požární odolnosti je třeba definovat třídu požární odolnosti, vlastnosti materiálu související s požárem a stranu průřezu vystavenou požáru. Pruty a sady prutů lze shrnout do speciálních 'skupin výztuží' s různými parametry posouzení.
Pro posouzení šířky trhlin je možné nastavit mezní hodnotu maximální šířky trhlin. Zároveň modul umožňuje stanovit geometrii náběhů pro výztuž.
Při výpočtu vnitřních sil je možné zvolit metodu výpočtu 1 (bez trhlin po celé délce nosníku) a metodu výpočtu 2 (vznik trhlin na vnitřních sloupech).
In beiden Fällen kann eine konstante mitwirkende Breite des Betongurtes über die gesamte Stützweite nach ENV 1994-1-1, 4.2.2.1 (1) und eine Umlagerung der Momente berücksichtigt werden. Vnitřní síly pro posouzení smykových spojů lze stanovit pouze pružným výpočtem vnitřních sil pomocí analytického jádra programu RSTAB (není nutná licence programu RSTAB).
Výpočet provádí plně automatické stanovení účinných průřezových charakteristik v příslušných časových bodech se zohledněním dotvarování a smršťování. V uživatelském prostředí programu RSTAB se statické modely vytvářejí jako prutové konstrukce se všemi okrajovými podmínkami a zatíženími. Tímto způsobem je zajištěn spolehlivý výpočet vnitřních sil s účinnými průřezovými charakteristikami.
Při zadávání statického modelu lze definovat prosté a spojité nosníky s konzolami nebo bez nich. Dále je možné zadat různé délky polí s definovatelnými okrajovými podmínkami (podpory, klouby) a také libovolné stavební podpory a momentové klouby ve fázi výstavby. Pro kompletní průřez lze vytvořit typické průřezy spřažených nosníků na základě ocelových nosníků (I-profilů) s plnými betonovými pásnicemi, prefabrikovanými deskami, trapézovými plechy nebo plnými stropy s náběhy.
Průřezy lze třídit také pomocí délek nosníků, případně s obetonováním. Názorné obrázky usnadňují zadání přídavných příčných výztuží pro trapézové plechy, výztuhy profilů a lomené nebo kruhové otvory ve stojině. Vlastní tíha se použije automaticky při zadávání zatížení. Kromě toho je možné zohlednit pevná a proměnná zatížení zadáním stáří betonu na začátku zatížení pro dotvarování a volně definovat osamělá, konstantní a lichoběžníková zatížení. COMPOSITE-BEAM automaticky vytvoří kombinaci zatížení na základě údajů jednotlivých zatěžovacích stavů.
Výsledky se zobrazí v přehledných tabulkách výsledků seřazených podle požadovaných posouzení. Přehledné uspořádání výsledků umožňuje snadnou orientaci a vyhodnocení.
Posouzení mezního stavu únosnosti:
Mezní moment únosnosti a smykové únosnosti pomocí interakce
Částečné spojení kolíky poddajných a nepoddajných spojovacích prostředků
Stanovení nutných spojovacích prostředků a jejich rozdělení
Posouzení namáhání podélnou smykovou silou
Posouzení spojení kolíky a obrysu trnu
Výsledky rozhodujících podporových reakcí pro fázi výstavby a spřaženou fázi, včetně zatížení podpor konstrukce
Posouzení klopení (pro spojité nosníky s konzolami)
Kontrola tříd průřezu, plastických a elastických průřezových charakteristik
Posouzení mezního stavu použitelnosti:
Posouzení průhybu
Stanovení deformací a nadvýšení pomocí ideálních průřezových charakteristik vyplývajících z dotvarování a smršťování betonu
Analýza vlastních frekvencí
Posouzení šířky trhlin
Stanovení podporových sil
Všechna data jsou zdokumentována v přehledném tiskovém protokolu včetně grafiky. V případě jakýchkoli změn se protokol automaticky aktualizuje. COMPOSITE-BEAM je samostatný program a nevyžaduje licenci pro RSTAB.
Určení výšky tlakové oblasti, přetvoření betonu a přetvoření výztuže
Posouzení průřezů namáhaných dvouosým ohybem
Posouzení prutů s náběhem
Stanovení deformace ve stavu II, například podle EN 1992-1-1, 7.4.3
Zohlednění tahového zpevnění
Zohlednění dotvarování a smršťování betonu
Podrobná specifikace příčin neúspěšného posouzení
Detaily posouzení všech posuzovaných míst pro přehledné stanovení výztuže
Možnosti optimalizace průřezů
Vizualizace betonových průřezů s výztuží ve 3D renderovaných náhledech
Výsledný kompletní výkaz výztuže
Posouzení požární odolnosti obdélníkových a kruhových průřezů zjednodušenou metodou (zónovou metodou) v souladu s EN 1992-1-2
Volitelné rozšíření modulu RF-CONCRETE Members pro RFEM o nelineární výpočet mezního stavu únosnosti a použitelnosti. Rozšíření umožňuje provést nelineární výpočet k posouzení potenciálně nestabilních prvků nebo ke stanovení deformací 3D prutových konstrukcí. Pro více informací viz RF-CONCRETE NL.
Pruty, které se mají posoudit, jsou například převzaty přímo z programu RFEM/RSTAB. Na základě zatěžovacích stavů, kombinací zatížení a kombinací výsledků se pomocí lineárně pružného výpočtu určí vnitřní síly vybraných prutů. Při zohlednění dotvarování betonu je nutné definovat zatížení, které dotvarování způsobuje. Materiály jsou přednastaveny v programu RFEM/RSTAB a mohou se dále upravovat v přídavném modulu RF-/CONCRETE Columns. Databáze materiálů obsahuje materiálové charakteristiky dané příslušnou normou.
Bez velké námahy lze definovat konstrukční vlastnosti sloupu a také zadání pro stanovení potřebné podélné a smykové výztuže. Součinitel vzpěrné délky ß se může zadat ručně, určit automaticky v programu RF-/CONCRETE Columns nebo importovat z přídavného modulu RF-STABILITY/RSBUCK.
Program umožňuje nastavení podrobných údajů pro posouzení požární odolnosti podle EN 1992-1-2, například je možné definovat strany průřezu vystavené požáru.
Výpočet deformací v RF-CONCRETE Deflect se aktivuje v nastavení analytického výpočtu mezního stavu použitelnosti v přídavném modulu RF-CONCRETE Surfaces. Ve výše uvedeném dialogu lze také zohlednit dlouhodobé vlivy (dotvarování a smršťování) a tahové zpevnění mezi trhlinami. Součinitel dotvarování a poměrné smršťování lze definovat samostatně nebo na základě zadaných parametrů.
Mezní hodnoty deformací lze nastavit individuálně pro jednotlivé plochy nebo pro určitou skupinu ploch. Jako dovolená mezní hodnota se přitom definuje maximální deformace. Dále je třeba určit, zda se spočtené deformace vztahují k nedeformované nebo deformované konstrukci.
Posouzení deformací železobetonových ploch bez trhlin nebo s trhlinami (stav II) pomocí aproximační metody (např. analýza deformací podle EN 1992-1-1, čl. 7.4.3)
Tahové zpevnění betonu mezi trhlinami
Možnost zohlednit dotvarování a smršťování
Grafické znázornění výsledků v programu RFEM; například deformace nebo průhyb ploché desky
Číselné výsledky přehledně uspořádané v tabulkách s možností grafického znázornění výsledků na konstrukci
Úplná integrace výsledků do tiskového protokolu programu RFEM
Iterační nelineární výpočet deformací prutových a plošných konstrukcí ze železobetonu, který využívá odpovídající tuhost prvku s ohledem na definovaná zatížení