Modální součinitel důležitosti (MRF) vám může pomoci posoudit, jak dalece se jednotlivé konstrukční prvky podílejí na vlastním tvaru. Výpočet je založen na relativní pružné deformační energii každého jednotlivého konstrukčního prvku.
Pomocí MRF je možné rozlišovat mezi lokálními a globálními vlastními tvary. Pokud má několik prutů výrazných MRF (např. > 20 %), je nestabilita celé konstrukce nebo její části velmi pravděpodobná. Pokud je naproti tomu součet všech MRF pro vlastní tvar přibližně 100 %, lze očekávat lokální stabilitní problém (např. vybočení jednoho prutu).
Kromě toho lze pomocí MRF stanovit kritická zatížení a náhradní vzpěrné délky jednotlivých konstrukčních prvků (např. pro posouzení stability). Vlastní tvary, pro které má určitý prut malé hodnoty MRF (např. <20 %), lze v této souvislosti zanedbat.
MRF se zobrazí pro vlastní tvar v tabulce výsledků pod položkou Posouzení stability --> Výsledky po prutech --> Vzpěrné délky a kritické síly.
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.
V addonu Posouzení železobetonových konstrukcí máte možnost provést zjednodušené posouzení požární odolnosti podle EN 1992-1-2 pro sloupy (kapitola 5.3.2) a nosníky (kapitola 5.6).
Pro zjednodušené posouzení požární odolnosti máte k dispozici následující posouzení:
Sloupy: Minimální rozměry průřezu pro obdélníkové a kruhové průřezy podle tabulky 5.2a a rovnice 5.7 pro výpočet doby trvání požáru
Nosníky: Minimální rozměry a osové vzdálenosti podle tabulek 5.5 a 5.6
Vnitřní síly pro posouzení požární odolnosti lze stanovit dvěma způsoby.
1 Vnitřní síly mimořádné návrhové situace se přímo zohledňují při posouzení.
2 Součinitelem Eta,fi (ηfi)se redukují vnitřní síly z posouzení za normální teploty a použijí se při posouzení za požáru.
Dále máte možnost nechat si stanovit osovou vzdálenost podle rovnice 5.5.
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.
V addonu Ocelové přípoje můžete klasifikovat tuhosti přípojů.
Pro vybrané vnitřní síly N, My a/nebo Mz jsou v tabulce kromě počáteční tuhosti uvedeny také mezní hodnoty pro kloubové a tuhé přípoje. Výsledná klasifikace se pak v tabulce zobrazuje jako "kloubový", "polotuhý" nebo "tuhý".
Generátor zatížení 'Importovat podporové reakce' vám umožňuje snadno přenášet podporové síly z jiných modelů do programů RFEM 6 a RSTAB 9. Generátor Vám nabízí možnost spojit v několika málo krocích všechna nebo některá uzlová a liniová zatížení z různých modelů.
Přenos zatížení ze zatěžovacích stavů a z kombinací zatížení lze provést automaticky nebo ručně. Modely musí být uloženy ve stejném projektu v Dlubal centru.
Generátor zatížení "Importovat podporové reakce" vychází z koncepce statiky částí konstrukce a umožňuje digitálně propojit jednotlivé části.
U návrhových podpor lze zohlednit redukci posouvající síly. Posouzení na smyk tak můžete provést na základě rozhodující posouvající síly ve vzdálenosti výšky nosníku od okraje podpory.
V addonu Ocelové přípoje máte možnost stanovit počáteční tuhost Sj,ini podle Eurokódu a AISC, a to u vybraných prutů s ohledem na vnitřní síly N, My a Mz.
V záložce Pruty vstupního dialogu v addonu Ocelové přípoje můžete vybrat požadované vnitřní síly zaškrtnutím příslušného políčka. Vícenásobný výběr je možný. Pro dané vnitřní síly se provede posouzení tuhosti s kladným a záporným znaménkem.
Funkce umožňuje převzít reakční síly z jiných modelů jako zatížení na uzly nebo na linie.
Touto volbou se nejen přenesou reakční síly jako účinek, ale digitálně se propojí podporové zatížení z původního modelu s velikostí zatížení cílového objektu. Následné změny v původním modelu se automaticky převezmou do cílového modelu.
Tato technologie podporuje koncepci statiky částí konstrukce a umožňuje vám digitálně propojit jednotlivé části stejného projektu v Dlubal Centru.
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 Vázané kroucení (7 stupňů volnosti) vám umožňuje počítat prutové konstrukce v programech RFEM a RSTAB se zohledněním deplanace průřezu. Všechny vnitřní síly (N, Vu, Vv, Mt,pri, Mt,sec, Mu, Mv, Mω), které jste takto stanovili, můžete zohlednit při posouzení srovnávacího napětí v Posouzení hliníkových konstrukcí. Upozornění: Tato funkce není v současnosti dostupná pro návrhovou normu ADM 2020.
Výsledky pro pruty lze zobrazit graficky pomocí kategorie v navigátoru Klouby na koncích prutů. Číselné výsledky v kloubech na koncích prutů se nacházejí v kategorii tabulek Výsledky po prutech. Pro analýzu a dokumentaci výsledných deformací a sil v oblastech kloubů na konci prutu jsou k dispozici tabulky Deformace v kloubech na konci prutu a Síly v kloubech na konci prutu.
V tabulce jsou uvedeny deformace a síly jednotlivých prutů pro místa zadaná ve správci výsledkových tabulek. Tam lze také nastavit, které extrémní hodnoty se mají zobrazit.
Jako obvykle zadejte v programech RFEM a RSTAB systém a spočítejte vnitřní síly. Přitom máte neomezený přístup k rozsáhlé databázi materiálů a průřezů. Věděli jste, že pomocí programu RSECTION lze vytvářet obecné průřezy? Ušetříte si tím spoustu práce.
Nebojte se dalších oken a chaosu při zadávání! Posouzení hliníkových konstrukcí je totiž plně integrováno do hlavních programů a automaticky používá konstrukci a dostupné výsledky výpočtu. Další položky pro posouzení hliníkových konstrukcí, jako například vzpěrné délky, redukce průřezu nebo parametry posouzení, můžete přiřadit přímo posuzovaným objektům. Pro grafický výběr je na mnoha místech programu nejlepší použít funkci [Vybrat] - jednoduše a efektivně.
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.
Grafické zadávání a kontrola definovaných uzlových podpor a vzpěrných délek pro posouzení stability
Stanovení náhradních délek prutů s náběhem
Zohlednění polohy postranních podpěr proti klopení
Posouzení na klopení konstrukčních prvků namáhaných momentem
v závislosti na normě možný výběr mezi uživatelským zadáním Mcr, analytickou metodou z normy a použitím interního řešiče vlastních čísel
Zohlednění smykového pole a torzního uložení při použití řešiče vlastních čísel
Grafické zobrazení vlastního tvaru při použití řešiče vlastních čísel
Posouzení stability konstrukčních prvků s kombinovaným namáháním v tlaku a ohybu v závislosti na návrhové normě
Srozumitelný výpočet všech potřebných součinitelů, jako jsou součinitele rozdělení momentu nebo interakční součinitele
Alternativně zohlednění všech účinků pro posouzení stability již při stanovení vnitřních sil v programu RFEM/RSTAB (účinky druhého řádu, imperfekce, redukce tuhosti, případně v kombinaci s addonem Vázané kroucení (7 stupňů volnosti))
Zadání systému a výpočet vnitřních sil můžete provést v programech RFEM a RSTAB. Přitom máte neomezený přístup k rozsáhlým databázím materiálů a průřezů.
Posouzení dřevěných konstrukcí je plně integrováno do hlavních programů. Automaticky využívá konstrukci a dostupné výsledky výpočtu. Další položky pro posouzení dřevěných konstrukcí, jako například vzpěrné délky, redukce průřezu nebo parametry posouzení, přiřadíte posuzovaným objektům. Na mnoha místech programu můžete použít funkci [Vybrat] pro grafický výběr.
Addon Vázané kroucení (7 stupňů volnosti) vám nabízí mnoho nových možností. Můžete tak například počítat prutové konstrukce v programech RFEM a RSTAB se zohledněním deplanace průřezu. Výsledné vnitřní síly (N, Vu, Vv, Mt,pri, Mt,sec, Mu, Mv, Mω) můžete zohlednit při posouzení srovnávacího napětí v Posouzení ocelových konstrukcí. Upozornění: tato funkce není v současnosti dostupná pro návrhové normy AISC 360-16 a GB 50017.
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.
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.
Víte, jak přesně probíhá form-finding? Nejdříve se při procesu form-finding v zatěžovacím stavu typu "Předpětí" posune pomocí iteračních výpočtových smyček počáteční geometrie sítě do optimální rovnovážné polohy. Pro tuto úlohu používá program metodu Updated Reference Strategy (URS) od prof. Bletzingera a prof. Ramma. Tato technika se vyznačuje rovnovážnými tvary, které po výpočtu téměř přesně odpovídají původně zadaným okrajovým podmínkám form-findingu (průvěs, síla a předpětí).
Kromě pouhého popisu očekávaných sil nebo průvěsů hledaného tvaru umožňuje celistvý přístup metodou URS také zohlednění ostatních sil. To umožňuje v celém procesu např. popis vlastní tíhy nebo pneumatického tlaku pomocí odpovídajících zatížení prvků.
Se všemi těmito možnostmi má výpočetní jádro potenciál pro výpočet antiklastických a synklastických tvarů v rovnováze sil pro rovinné nebo rotačně symetrické geometrie. Aby bylo možné použít oba typy jednotlivě nebo společně v jednom prostředí, jsou ve výpočtu dva možné způsoby, jak popsat vektory síly při form-findingu:
Tahová metoda - popis vektorů sil při form-findingu v prostoru pro rovinné geometrie
Průmětová metoda - popis vektorů sil při form-findingu v rovině průmětu s fixací vodorovné polohy pro kuželové geometrie
Proces form-findingu pro vás vytvoří v zatěžovacím stavu typu "Předpětí" model konstrukce s vynucenými silami. V tomto zatěžovacím stavu se ve výsledcích pro deformace zobrazí posun z počáteční polohy do polohy nalezené geometrie. Ve výsledcích pro síly a napětí (vnitřní síly prutů a ploch, napětí v tělesech, tlaky plynů, atd.) se znázorní stav pro zachování nalezeného tvaru. Pro analýzu geometrie tvaru vám program nabídne plošný obrysový výkres s absolutní výškou a výkres sklonu pro vizualizaci spádu.
V tu chvíli je čas přistoupit k dalšímu výpočtu a statické analýze celého modelu. Pro tento účel program převede nově nalezenou geometrii včetně přetvoření po jednotlivých prvcích do univerzálně použitelného počátečního stavu. Ta nyní může být použita v zatěžovacích stavech a kombinacích zatížení.
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.
I zde vám program pomůže. Síly ve šroubech stanoví na základě výpočtu konečně-prvkového modelu a automaticky je vyhodnotí. Posouzení únosnosti šroubů pro případy porušení tahem, smykem, otlačením a protlačením provádíte podle normy. O vše ostatní se v tomto kroku postará program. Stanoví všechny potřebné součinitele a přehledně je zobrazí.
Chcete provést posouzení svarů? Potřebná napětí se v takovém případě také stanoví pomocí konečně-prvkového modelu. Poté se svařovaný prvek modeluje jako pružně-plastický skořepinový prvek, přičemž se u každého prvku posoudí jeho vnitřní síly. (Kritéria plasticity jsou nastavena tak, aby odrážela porušení podle AISC J2-4 a J2-5 (zkouška odolnosti svarů) a také J2-2 (zkouška pevnosti základního kovu).) Poté se provede posouzení s dílčími součiniteli spolehlivosti podle vybrané národní přílohy.
Plechy posuzujete plasticky porovnáním navrženého plastického srovnávacího 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.
V nastavení pro modální analýzu musíte zadat všechny údaje, které jsou nutné pro stanovení vlastních frekvencí. Patří sem například například údaje o hmotách a řešič vlastních čísel.
Add-on Modální analýza stanovuje nejmenší vlastní čísla konstrukce. Buď upravíte počet vlastních čísel sami, nebo se stanoví automaticky. Tím byste měli dosáhnout buď faktorů účinných modálních hmot, nebo maximálních vlastních frekvencí. Hmoty se importují přímo ze zatěžovacích stavů nebo kombinací zatížení. Máte možnost zohlednit plné zatížení, složky zatížení v globálním směru Z nebo pouze složku zatížení ve směru gravitace.
Přídavné hmoty můžete ručně definovat na uzlech, liniích, prutech nebo plochách. Dále můžete matici tuhosti ovlivnit tím, že ze zatěžovacího stavu nebo z kombinace zatížení importujete normálové síly nebo úpravy tuhosti.
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
Chcete posoudit pevnost v ohybu? Pak musíte zkontrolovat normálové síly a momenty v rozhodujících místech sloupu. Pro posouzení únosnosti ve smyku zohledněte místa s extrémními hodnotami posouvajících sil. Během výpočtu zjistíte, zda postačuje standardní posouzení anebo je nutné posoudit sloup včetně momentů analýzou druhého řádu. Tu pak můžete provést na základě již zadaných údajů. Výpočet je rozdělen do tří částí:
Výpočetní kroky nezávislé na zatížení
Iterační výpočet rozhodujícího zatížení s ohledem na proměnnou nutnou výztuž
Stanovení spolehlivosti pro všechny návrhové vnitřní síly s ohledem na navrženou výztuž
Po úspěšném skončení výpočtu se vám výsledky zobrazí uspořádány v přehledných tabulkách. Zobrazí se také všechny mezihodnoty, čímž jsou posouzení do značné míry transparentní.
V programu RFEM máte dvě možnosti. Zatížení na protlačení lze jednak stanovit z osamělého zatížení (od sloupu / zatížení / uzlové podpory) a na základě vyhlazeného nebo nevyhlazeného průběhu smykové síly po kritickém obvodu. Jednak ho můžete stanovit sami jako uživatelé.
Jako kritérium posouzení se spočítá využití únosnosti ve smyku při protlačení bez smykové výztuže a program zobrazí příslušný výsledek. Pokud se únosnost ve smyku při protlačení překročí bez smykové výztuže, stanoví program nutnou smykovou výztuž a také nutnou podélnou výztuž.
Máte v programu RFEM vytvořenou celou konstrukci? Výborně, nyní můžete jednotlivé konstrukční prvky a zatěžovací stavy přiřadit k příslušným fázím výstavby. Přitom můžete pro každou fázi výstavby upravit například definice kloubů prutů a podpor.
Modelujte tak změny konstrukčního systému, ke kterým dochází při postupné injektáži mostních nosníků nebo při poklesu sloupů. Následně přiřaďte zatěžovací stavy vytvořené v programu RFEM jednotlivým fázím výstavby jako stálá nebo nestálá zatížení.
Věděli jste, že...? Pomocí kombinatoriky můžete stálá a nestálá zatížení superponovat v kombinacích zatížení. Můžete tak například stanovit maximální vnitřní síly z různých poloh jeřábu nebo zohlednit dočasná montážní zatížení, která jsou k dispozici pouze v jedné fázi výstavby.