Po výpočtu se v modulu zobrazí přehledné tabulky s výsledky nelineárního výpočtu. Všechny mezihodnoty jsou uvedeny srozumitelně. Grafické znázornění využití, deformací, napětí v betonu a výztuži, šířek trhlin, hloubek trhlin a vzdáleností trhlin v programu RFEM umožňuje rychlý přehled o kritických oblastech nebo oblastech s trhlinami.
Chybová hlášení nebo poznámky týkající se výpočtu indikují potenciální návrhové problémy. Vzhledem k tomu, že se výsledky posouzení zobrazí po plochách nebo po bodech se všemi mezivýsledky, můžete znovu sledovat všechny detaily výpočtu.
Díky volitelnému exportu vstupních nebo výsledkových tabulek do MS Excel zůstávají data k dispozici pro další použití v jiných programech. Úplná integrace výsledků do tiskového protokolu programu RFEM zaručuje ověřitelné statické posouzení.
Výpočet se provádí postupně pro každý zatěžovací stupeň. Trvalé (plastické) deformace předcházejících zatěžovacích stupňů se zohledňují při výpočtech dalších zatěžovacích stupňů. Tímto způsobem je také možné provést výpočty zahrnující odlehčení konstrukce.
V průběhu celého procesu výpočtu se zatížení z jednotlivých stupňů sčítají (podlé znamenék). Teorii výpočtu lze libovolně vybrat (lineární statická analýza, analýza druhého a třetího řádu). Dále je možné ovládat další globální nastavení výpočtu v modulu.
Plochy s pohyblivým zatížením se vyberou graficky na RFEM modelu. Jednu plochu je možné zatížit více sadami pohybů současně.
'Pruh' je definován pomocí sad linií. V modelu je můžeme graficky vybrat. Dále je možné stanovit vzdálenost mezi jednotlivými kroky zatížení. K dispozici je několik typů zatížení; například osamělá, lineární, obdélníková, kruhová a různá nápravová zatížení. Zatížení mohou působit v lokálních i globálních směrech.
Různá zatížení shrnují zatěžovací modely. Zadané modely zatížení se přiřadí sadám linií a na základě těchto údajů se vygenerují jednotlivé zatěžovací stavy.
Iterační nelineární výpočet deformací prutových a plošných konstrukcí ze železobetonu, který využívá odpovídající tuhost prvku s ohledem na definovaná zatížení
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.
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.
Při časové analýze se uplatňuje modální analýza nebo lineární implicitní Newmarkova metoda. Časová analýza je v tomto přídavném modulu omezena 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 výpočet vyžaduje dostatečné množství menších časových kroků. Při analýze spektra odezvy se vypočítají náhradní statická zatížení. Následně je proveden lineární výpočet.
Kombinace uživatelsky definovaných časových diagramů se zatěžovacími stavy nebo kombinacemi zatížení (zatížení na uzel, prut a plochu, volná a generovaná zatížení lze kombinovat pomocí funkce proměnné v čase)
Náhradní statická zatížení se generují zvlášť pro každé příslušné vlastní číslo a zvlášť pro budicí směr. Ty se následně exportují do statických zatěžovacích stavů a program RFEM/RSTAB provede lineárně statickou analýzu.
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.
Rozsáhlé a snadné možnosti nastavení ve vstupních tabulkách usnadňují zobrazení konstrukčního systému:
Uzlové podpory
Typ podepření jednotlivých uzlů lze upravit.
Pro každý uzel je možné definovat deplanační zpevnění. Výsledná deplanační pružina se stanoví automaticky ze vstupních parametrů.
Pružné uložení prutu
U pružných podloží prutů je možné konstanty tuhosti zadat ručně.
Případně lze k zadání lineárních a rotačních pružin ze smykového pole využít různé možnosti nastavení.
Pružiny na koncích prutu
Modul RF-/FE-LTB automaticky vypočítá jednotlivé konstanty tuhosti. Pomocí dialogů a detailních obrázků můžete zobrazit translační pružinu pomocí spojovacího prvku, rotační pružinu pomocí spojovacího sloupu nebo deplanační výztuhu (dostupné typy: čelní deska, U-profil, úhelník, spojovací sloup, konzolová část).
Klouby na koncích prutu
Nejsou-li v programu RFEM/RSTAB definovány klouby na koncích prutu pro danou sadu prutů, je možné je zadat přímo v modulu RF-/FE-LTB.
Oblasti zatížení
Zatížení na uzly a pruty pro vybrané zatěžovací stavy a kombinace zatížení se zobrazí v oddělených tabulkách. Údaje v tabulkách lze libovolně upravovat, doplňovat nebo mazat.
Imperfekce
RF-/FE-LTB automaticky nastaví imperfekce pomocí normování nejmenšího vlastního tvaru.
Volitelné zadání dvouvrstvé nebo třívrstvé výztuže pro mezní stav únosnosti
Vektorové znázornění směrů hlavního napětí vnitřních sil pro optimální úpravu orientace třetí vrstvy výztuže
Návrhové varianty pro vyloučení tlakové nebo smykové výztuže
Posouzení ploch jako stěnových nosníků (teorie desek)
Možnost zadání základních výztuží pro horní a dolní vrstvu výztuže
Zadání navržené výztuže pro posouzení mezního stavu použitelnosti
Zobrazení výsledků v bodech libovolně zvoleného rastru
Volitelné rozšíření modulu o nelineární analýzu deformací pomocí normového snížení tuhosti v přídavném modulu RF ‑ CONCRETE Deflect nebo pomocí obecného nelineárního výpočtu pro snižování tuhosti iterativním způsobem v přídavném modulu RF ‑ CONCRETE NL.
Posouzení s návrhovými momenty na okrajích sloupů
Podrobná specifikace příčin neúspěšného posouzení
Detaily posouzení všech posuzovaných míst pro přehledné stanovení výztuže
Možnost exportovat izolinie podélné výztuže v souboru DXF a dále je využít jako základ pro výkresy výztuže v CAD programech
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.
Pro analýzu vlastních tvarů jsou k dispozici různé výpočetní metody:
Přímé metody
Přímé metody (Lanczos, kořeny charakteristického polynomu, metoda iterace podprostoru) jsou vhodné pro malé až středně velké modely. Tyto rychlé maticové metody řešení vyžadují větší kapacitu operační paměti (RAM). Také 64 bitové operační systémy využívají více paměti, proto je možné rychle vypočítat i složitější konstrukce.
ICG metoda iterace (Incomplete Conjugate Gradient)
Tato metoda vyžaduje jen malou část operační paměti. Vlastní tvary se určují jeden po druhém. Metodu lze použít pro výpočet velkých konstrukčních systémů jen s několika vlastními čísly.
RF-STABILITY také provádí nelineární posouzení stability. Pro nelineární konstrukce stanoví výsledky blízké reálným podmínkám. Součinitel kritického zatížení se stanoví tak, že se postupně zvyšuje zatížení vybraného zatěžovacího stavu až k dosažení nestability. Při zvyšování zatížení se zohledňují nelinearity jako např. neúčinné pruty, podpory a podloží nebo také materiálové nelinearity.
Nejprve je třeba vybrat zatěžovací stav nebo kombinaci zatížení, jejichž normálové síly se použijí pro posouzení stability. Je možné definovat další zatěžovací stav, například je třeba zohlednit počáteční předpětí.
Poté se definuje, zda má program provést lineární nebo nelineární analýzu. V závislosti na aplikaci lze použít přímou metodu výpočtu, například podle Lanczose nebo iterační metodu ICG. Pruty, které nejsou součástí plochy, se zpravidla zobrazí jako prutové prvky se dvěma uzly konečných prvků. Na těchto prvcích není možné určit lokální vzpěr jednotlivých prutů. Proto modul nabízí možnost automatického dělení prutů.
Výpočet stability se aktivuje, jakmile ho zadáte programu v zatěžovacím stavu nebo v kombinaci zatížení. Pro zohlednění např. počátečního předpětí můžete definovat další zatěžovací stav.
Přitom musíte zadat, zda má program provést lineární nebo nelineární analýzu. Podle způsobu použití můžete vybrat přímou metodu výpočtu, například Lanczosovu metodu, nebo iterační metodu sdružených gradientů (ICG). Pruty, které nejsou součástí plochy, se zpravidla zobrazí jako prutové prvky se dvěma uzly konečných prvků. Na těchto prvcích nemůže program určit lokální vzpěr jednotlivých prutů. Proto máte možnost automatického dělení prutů.