Posouzení pěti typů seizmicky odolných systémů (SFRS) zahrnuje speciální momentový rám (SMF), mezilehlý momentový rám (IMF), obyčejný momentový rám (OMF), obyčejný koncentricky ztužený rám (OCBF) a speciální koncentricky vyztužený rám (SCBF )
Kontrola duktility poměrů šířky k tloušťce stojin a pásnic
Výpočet požadované pevnosti a tuhosti pro stabilitní ztužení nosníků
Výpočet maximální vzdálenosti pro stabilitní ztužení nosníků
Výpočet požadované pevnosti v místech kloubů pro stabilitní ztužení nosníků
Výpočet požadované pevnosti sloupu s možností zanedbat všechny ohybové momenty, smyk a kroucení pro mezní stav navýšení pevnosti
Výsledky seizmického posouzení jsou rozděleny do dvou částí: požadavky na pruty a požadavky na spoje.
"Seizmické požadavky" zahrnují požadovanou pevnost v ohybu a požadovanou smykovou pevnost spoje nosníku na sloup. Jsou uvedeny v záložce 'Přípoj momentového rámu po prutech'. U vyztužených rámů se požadovaná pevnost spoje ztužení v tahu a a v tlaku uvede v záložce 'Přípoj ztužení po prutech'.
Provedená posouzení se vám zobrazí v tabulkách. V detailech posouzení jsou přehledně uvedeny vzorce a odkazy na normu.
Při použití typu prutu "Tlumič" lze definovat součinitel tlumení, konstantu tuhosti a hmotu. Tento typ prutu rozšiřuje možnosti v rámci časové analýzy.
Z hlediska viskoelasticity se typ prutu „Tlumič“ podobá Kelvin-Voigtovu modelu, který se skládá z tlumicího prvku a elastické pružiny (obojí spojeno paralelně).
Ve výpočtových diagramech máte k dispozici typ diagramu "2D | Kloub". Tyto diagramy kloubů znázorňují reakci nelineárních kloubů na zatěžovací situace.
Pro výpočty s větším počtem zatěžovacích situací, jako je tomu například u pushover analýzy a časové analýzy, tak můžete vyhodnotit stav kloubu v každém zatěžovacím kroku.
Addon Modální analýza vám nabízí možnost automaticky zvyšovat hledaná vlastní čísla, dokud není dosažen zadaný faktor účinných modálních hmot. Zohlední se přitom všechny translační směry, které byly pro modální analýzu aktivovány jako hmoty.
Lze tak snadno vypočítat potřebných 90 % efektivní modální hmoty pro metodu spektra odezvy.
V addonu Časová analýza máte pro výpočet k dispozici akcelerogramy. Toto rozšíření umožňuje dynamickou analýzu grafů závislosti zrychlení na čase.
K dispozici máte rozsáhlou databázi seizmických záznamů, ale můžete také zadat nebo importovat vlastní grafy. Při časové analýze se uplatňuje modální analýza nebo lineární implicitní Newmarkova metoda.
Typ výpočtového diagramu "2D | Podlaží" slouží k vytváření průběhů výsledků podél osy budovy. Lze tak snadno analyzovat chování celé budovy při působení statických i dynamických účinků.
Tento typ diagramu lze použít například pro vizualizaci seizmické síly po výšce budovy.
Jako vstup se zadávají potřebné grafy časového průběhu síly. Kombinovat je lze v zatěžovacích stavech nebo v kombinacích zatížení typu Časová analýza | Časový diagram se zatížením, a lze tak definovat, kde a v jakém směru časové diagramy síly působí.
Druhou možností je zadat diagramy zrychlení v závislosti na čase, které lze použít v zatěžovacích stavech typu Časová analýza | Akcelerogram.
Všechny parametry výpočtu se zadávají v nastavení pro časovou analýzu. Patří mezi ně například typ metody výpočtu a maximální doba výpočtu.
Při časové analýze se uplatňuje modální analýza nebo lineární implicitní Newmarkova metoda. Časová analýza v tomto addonu se omezuje na lineární systémy. Ačkoli modální analýza představuje rychlejší algoritmus, je třeba použít určitý počet vlastních čísel pro zajištění požadované přesnosti výsledků.
Implicitní Newmarkův řešič je velmi přesná metoda nezávislá na počtu použitých vlastních čísel, nicméně pro výpočet je třeba zadat dostatečně malý časový krok.
Jakmile program dokončí výpočet, zobrazí se vám souhrn výsledků. Všechny výsledkové tabulky jsou integrovány do hlavního programu RFEM/RSTAB. Všechny výsledky najdete v tabulkách, můžete je zobrazit pro každý jednotlivý časový krok nebo jako obálku a máte také možnost zobrazit výsledky graficky a animovat je.
Výsledky Časové analýzy lze zobrazit ve výpočtových diagramech. Všechny výsledky se zobrazí jako funkce času. Číselné hodnoty lze exportovat do programu MS Excel.
Všechny tabulky výsledků a grafiky jsou součástí tiskového protokolu programu RFEM/RSTAB. Budete tak mít zaručenou přehledně uspořádanou dokumentaci. Navíc můžete tabulky exportovat do aplikace MS Excel.
V addonu Posouzení železobetonových konstrukcí můžete provést seizmické posouzení železobetonových prutů podle EC 8. To zahrnuje mimo jiné následující funkce:
Konfigurace pro seizmické posouzení
Rozlišení tříd duktility DCL, DCM, DCH
Možnost převzít součinitele duktility z dynamické analýzy
Kontrola mezní hodnoty součinitele duktility
Posouzení kapacity "Silný sloup - slabý nosník"
Konstrukční pravidla pro posouzení duktility zakřivení
Pushover analýza (metoda postupného přitěžování) se nastavuje novým typem analýzy v kombinacích zatížení. Zde máte přístup k volbě vodorovného průběhu a směru zatížení, volbě konstantního zatížení, volbě požadovaného spektra odezvy pro stanovení výsledného posunu a specifická nastavení pro pushover analýzu.
V nastavení pushover analýzy lze upravit přírůstek rostoucího vodorovného zatížení a zadat podmínku pro ukončení analýzy. Kromě toho je možné snadno upravit přesnost pro iterační stanovení výsledného posunu.
Co to jsou plastické klouby? Je to prosté - plastické klouby podle FEMA 356 vám poslouží při vytváření pushover křivek. Jedná se o nelineární klouby s předem nastavenými hodnotami kluzu a kritérii akceptace pro ocelové pruty (Kapitola 5 FEMA 356).
Aktivovali jste addon Model budovy? Velmi dobře! Pak můžete střed tuhosti zobrazit v tabulce i graficky. Použijte jej například pro dynamickou analýzu.
Objevili jste již tabulkové a grafické zobrazení hmot v bodech sítě? Ano, to je také jeden z výsledků modální analýzy v programu RFEM 6. Tímto způsobem zkontrolujete importované hmoty, které závisí na různých nastaveních modální analýzy. Lze je zobrazit v záložce Hmoty v bodech sítě ve výsledkové tabulce. Tabulka vám poskytuje přehled následujících výsledků: hmota - posuvný směr (mX, mY, mZ), hmota - rotační směr (mφX, mφY, mφZ) a součet hmot. Bylo by pro vás nejlepší mít co nejdříve grafické vyhodnocení? Hmoty můžete také zobrazit v bodech sítě také graficky.
Již víte, že výsledky zatěžovacího stavu typu modální analýzu se po úspěšném výpočtu zobrazí v programu. První vlastní tvar tak můžete okamžitě vidět graficky nebo jako animaci. Zobrazení normování vlastních tvarů přitom můžete snadno upravit. To lze provést přímo v navigátoru Výsledky, kde vyberete jednu ze čtyř možností pro vizualizaci vlastních tvarů:
normování hodnoty vektoru vlastního tvaru uj na 1 (zohlední pouze složky posunu)
výběr maximální složky posunu vlastního vektoru a nastavení na 1
zohlednění celého vlastního tvaru (včetně složek natočení), vyběr maxima a nastavení na 1
nastavení modální hmoty mi pro každé vlastní číslo na 1 kg
Podrobné vysvětlení normování vlastních tvarů najdete v online manuálu.
Mají se kromě statických zatížení uvažovat i jiná zatížení jako hmoty? Program vám to umožňuje pro zatížení na uzly, pruty, linie a plochy. Nejdříve musíte při zadávání požadovaného zatížení vybrat jako typ zatížení Hmotnost. Pro taková zatížení definujte hmotnost nebo komponenty hmoty ve směru X, Y a Z. Pro hmoty v uzlech můžete také zadat momenty setrvačnosti X, Y a Z pro modelování složitějších hmotných bodů.
Hmoty je často třeba zanedbat. To platí zejména v případech, kdy je výstupem modální analýzy seizmická analýza. V té je pro výpočet zapotřebí 90% účinné modální hmoty v každém směru. Můžete tak zanedbat hmoty ve všech pevných uzlových a liniových podporách. Program za vás deaktivuje příslušné hmoty automaticky.
Objekty, jejichž hmoty se mají pro modální analýzu zanedbat, můžete také vybrat ručně. Poslední možnost je pro lepší představu na obrázku. Je zde nastaveno uživatelské zadání a objekty a jejich příslušné složky hmoty jsou vybrány pro zanedbání hmot.
Při zadávání vstupních údajů pro zatěžovací stav typu modální analýza lze zohlednit zatěžovací stav, jehož tuhosti představují výchozí polohu pro modální analýzu. Jak to uděláte? Vyberte, jako na obrázku, možnost 'Uvážit počáteční stav z...'. Otevřete dialog 'Nastavení pro počáteční stav' a vybereme Tuhost jako typ počátečního stavu. V tomto zatěžovacím stavu, od kterého se bere počáteční stav, můžete zohlednit tuhost konstrukce s neúčinnými tahovými pruty. Cíl toho všeho: tuhost z tohoto zatěžovacího stavu se zohlední při modální analýze. To vám dává jednoznačně flexibilnější systém.
Už to vidíte na obrázku: Při zadávání zatěžovacího stavu typu modální analýza lze zohlednit také imperfekce. Jako typy imperfekcí, které můžete použít v modální analýze, lze uvést fiktivní zatížení ze zatěžovacího stavu, počáteční naklonění pomocí tabulky, statickou deformaci, tvar vybočení, dynamický vlastní tvar a skupinu imperfekčních stavů
Věděli jste, že...? V zatěžovacích stavech typu modální analýza můžete snadno definovat změny konstrukce. Můžete tak například individuálně upravit tuhosti materiálů, průřezů, prutů, ploch, kloubů a podpor. Tuhosti můžete upravovat také pro některé addony pro posouzení. Jakmile vyberete objekty, jejich tuhosti se přizpůsobí typu objektu. Můžete je tak definovat v samostatných záložkách.
Chcete ve své modální analýze simulovat neúčinnost objektu, například sloupu? I to je bez problémů možné. Jednoduše přejděte do dialogu Upravit změnu konstrukce, v kterém vybrané objekty deaktivujete.
Je vaším cílem určit počet vlastních tvarů? Program vám k tomu nabízí dvě možnosti. První z nich je vaše zadání počtu nejmenších vlastních tvarů, které se mají vypočítat. V takovém případě počet dostupných vlastních tvarů závisí na stupních volnosti (tzn. na počtu volných hmotných bodů vynásobených počtem směrů, v nichž hmoty působí). Je však omezen na 9999. Další možností je nastavit maximální vlastní frekvenci tak, aby se vlastní tvary vytvářely automaticky až do dosažení nastavené vlastní frekvence.
Je výpočet kompletní? Výsledky modální analýzy jsou pro vás k dispozici jak graficky, tak v tabulkách. Nechte si zobrazit výsledkové tabulky pro zatěžovací stav(y) Modální analýzy. Tak se můžete podívat na vlastní čísla, vlastní úhlové frekvence, vlastní frekvence a vlastní periody konstrukce. Přehledně se zobrazí také efektivní modální hmoty, součinitele modálních hmot a součinitele kombinace.
Pro zadání hmot pro modální analýzu máte několik možností. Zatímco hmoty vlastní tíhy se zohledňují automaticky, zatížení a hmoty lze zohlednit přímo v zatěžovacím stavu pro modální analýzu. Potřebujete více možností? Vyberte, zda se mají hmoty konvertovat jako plná zatížení, složky zatížení v globálním směru Z nebo pouze složky zatížení ve směru gravitace.
Program vám nabízí dodatečnou nebo alternativní možnost pro převod hmot: ruční zadání kombinací zatížení, ze kterých se zohledňují hmoty v modální analýze. Vybrali jste si návrhovou normu? Následně lze vytvořit návrhovou situaci pomocí kombinace typu zemětřesení hmota. Program tak automaticky spočítá situaci s hmotami pro modální analýzu podle požadované normy. Jinými slovy: program vytvoří kombinaci zatížení na základě předem nastavených kombinačních součinitelů podle vybrané normy. Ta obsahuje hmoty pro modální analýzu.
Věděli jste, že interakční diagramy moment-normální síla (M-N-diagramy) můžete zobrazit také graficky? Můžete tak odečíst únosnost průřezu při interakci ohybového momentu a normálové síly. Kromě interakčních diagramů vztahujících se k osám průřezu (My-N diagramu a Mz-N diagramu), lze také vygenerovat samostatný vektor ohybových momentů pro vytvoření interakčního diagramu Mres-N. Rovinu řezu M-N diagramů pak můžete zobrazit ve 3D interakčním diagramu. Program vám v tabulce zobrazí příslušné dvojice hodnot pro mezní pevnost únosnosti. Tabulka je dynamicky propojena s diagramem, takže se v diagramu zobrazí také vybraný mezní bod.
Posuňte své statické posouzení ještě o krok dále. Programy RFEM 6 a RSTAB 9 nyní podporují také nový formát souboru pro statické výpočty SAF (Structural Analysis Format). Oba programy vám přitom nabízejí import i export. SAF je souborový formát založený na MS Excelu, který má usnadnit výměnu modelů pro statické výpočty mezi různými softwarovými aplikacemi.
RWIND Basic používá numerický CFD (Computational Fluid Dynamics) model k simulaci proudění větru kolem objektů v digitálním větrném tunelu. Simulace z výsledků proudění okolo modelu stanoví specifické zatížení větrem, které působí na povrch vašeho modelu.
Pro simulaci se používá 3D síť konečných objemů. RWIND Basic automaticky vytváří síť na základě definovatelných řídicích parametrů. Pro výpočet proudění větru máte v RWIND Basic k dispozici řešič stacionárního a v RWIND Pro řešič nestacionárního nestlačitelného turbulentního proudění. Z výsledků proudění se extrapolují pro každý časový krok výsledné plošné tlaky modelu.
Řešení numerické simulace proudění vám poskytne výsledky na modelu a v jeho okolí:
Tlak na povrchu tělesa
Součinitel tlaku Cp na plochách tělesa
Tlakové pole kolem geometrie tělesa
Rychlostní pole kolem geometrie tělesa
Pole turbulence k-ω kolem geometrie tělesa
Pole turbulence k-ε kolem geometrie tělesa
Vektory rychlosti kolem geometrie tělesa
Proudnice kolem geometrie tělesa
Síly na tělesech vygenerovaných původně z prutových prvků
Průběh konvergence
Směr a velikost odporu tělesa proti proudění
I přes toto množství informací zůstává program RWIND 2 přehledný, jak je pro programy Dlubal typické. Pro grafické vyhodnocení lze definovat libovolně definovatelné zóny. Výsledky proudění v prostoru okolo tělesa jsou obvykle těžko přehledné - pravděpodobně již víte proč. Z tohoto důvodu nabízí RWIND Basic volně posuvné roviny řezu pro samostatné zobrazení "objemových výsledků" v jedné rovině. Pro výsledné 3D proudnice máte možnost kromě statického zobrazení zvolit také animované zobrazení ve formě pohyblivých liniových segmentů nebo částic. Tato možnost vám pomůže zobrazit proudění větru jako dynamický účinek.
Veškeré výsledky můžete exportovat jako obrázek nebo speciálně pro animaci výsledků jako video.