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 .
Pomocí typu podlaží "Jen přenos zatížení" můžete v addonu Model budovy uvažovat desky bez účinků tuhosti v rovině, i z roviny. Tento typ prvku shromažďuje zatížení na desce a přenáší je na nosné prvky 3D modelu. Máte tak možnost modelovat sekundární prvky, jako například rošty a podobné prvky pro rozložení zatížení bez dalších účinků ve 3D modelu.
V programu RFEM je implementována databáze pro desky z křížem lepeného dřeva, ze které můžete načíst skladby výrobců (např. Binderholz, KLH, Piveteaubois, Södra, Züblin Timber, Schilliger, Stora Enso). Kromě tloušťky vrstev a materiálů jsou zde k dispozici také informace o redukci tuhosti a stranovém lepení.
U obdélníkových průřezů můžete obvykle dosáhnout přímého spoje pomocí svarů. Stejným způsobem tak můžete napojit i na jiné průřezy. Dále vám mohou pomoci další komponenty, jako např. čelní desky, připojit obdélníkové průřezy k jiným konstrukčním prvkům.
Pracujete s deskovými konstrukčními prvky? V takovém případě je musíte v místech působení osamělého zatížení posoudit nejen na smyk, ale i na protlačení podle pravidel uvedených např. v článku 6.4 normy EN 1992-1-1. Kromě stropních desek tak můžete posuzovat i základové desky.
Parametry posouzení na protlačení pro vybrané uzly můžete definovat v Konfiguraci mezního stavu únosnosti pro posouzení železobetonových konstrukcí.
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 rámci prutu lze definovat integrační šířku a spolupůsobící šířku desky deskových nosníků (žeber) s různými šířkami. Prut je přitom rozdělen na segmenty. Zadat lze buď odstupňovaný nebo lineárně proměnný přechod mezi různými šířkami pásnic. Navíc vám program umožňuje při posouzení železobetonového žebra zohlednit zadanou plošnou výztuž jako výztuž pásnice.
Převzetí důležitých informací a výsledků z programu RFEM
Integrované databáze materiálů a průřezů, které lze upravovat
Kompletní přednastavení vstupních parametrů
Možnost posoudit sloupy (všechny tvary průřezů) a také konce a rohy stěn na protlačení
Automatické rozpoznání polohy uzlu protlačení z RFEM modelu
Rozpoznání křivek či spline linií jako ohraničení kontrolovaného obvodu
Automatické zohlednění všech otvorů v desce zadaných v programu RFEM
Konstrukce a grafické zobrazení kontrolovaného obvodu
Možnost posouzení s nevyhlazeným smykovým napětím podél kontrolovaného obvodu, které odpovídá skutečnému průběhu smykového napětí na modelu konečných prvků
Stanovení součinitele přírůstku zatížení β na základě plně plastického průběhu smykového napětí podle EN 1992-1-1, čl. 6.4.3 (3), s přihlédnutím k EN 1992‑1‑1, obr. 6.21N jako konstantní součinitele nebo uživatelským zadáním
Výsledky v číselné a grafické podobě (3D, 2D a v řezech)
Posouzení desky na protlačení bez smykové výztuže
Kvalitativní stanovení nutné smykové výztuže
Posouzení a návrh podélné výztuže
Úplná integrace výsledků do tiskového protokolu programu RFEM
Program RFEM vám pomůže a udělá část práce za vás. Materiály a tloušťky ploch definované v programu RFEM jsou v addonu Posouzení železobetonových konstrukcí již přednastaveny. Můžete tak přímo zadat uzly, které se mají jednotlivě posoudit.
Případné otvory v oblasti s nebezpečím protlačení se v modelu RFEM zohlední automaticky. Addon rozpozná polohu bodů protlačení a automaticky určí, zda se jedná o místo protlačení ve středu desky, na okraji desky nebo v rohu desky. I zde opět ušetříte čas.
Posouzení už je hotovo? Tak si už vydechněte. Výsledky posouzení na protlačení se vám totiž přehledně zobrazí se všemi podrobnostmi. Můžete tak přesně vidět, jak se k jednotlivým výsledkům dospělo. Program vám podrobně vypíše návrhová a dovolená smyková napětí pro únosnost desky ve smyku.
Program RFEM vám nabízí v tomto addonu ještě více. Další výstupní tabulka předkládá seznam nutné podélné výztuže nebo výztuže proti protlačení pro každý posuzovaný uzel. Najdete tu i názorný obrázek. RFEM zobrazí výsledky posouzení s příslušnými hodnotami přehledně v pracovním okně. Všechny tabulky výsledků i obrázky můžete zařadit do globálního tiskového protokolu programu RFEM. Můžete si tak být jisti, že vaše dokumentace bude přehledná.
Program stanoví účinné průřezy za studena tvarovaných profilů podle EN 1993-1-3 a EN 1993-1-5. Volitelně lze ověřit geometrické podmínky dle normy EN 1993-1-3, čl. 5.2.
Účinky lokálního boulení desky se posuzují metodou redukovaných šířek a možné vybočení výztuh (tvarová nestabilita) se zohledňuje u vyztužených profilů podle EN 1993-1-3, čl. 5.5.
Volitelně lze také provést iterační výpočet pro optimalizaci účinného průřezu.
Účinné průřezy lze zobrazit graficky.
V odborném příspěvku 'Posouzení tenkostěnného C-profilu tvarovaného za studena podle EN 1993-1-3' je podrobně popsán návrh profilů tvarovaných za studena v programu SHAPE-THIN a v modulu RF-/STEEL Cold-formed Sections:
Kategorie spoje Nosník na sloup: možnost připojení nosníku na pásnici sloupu i připojení sloupu k pásnici nosníku
Kategorie spoje Nosník na nosník: návrh přípoje nosníku jako spoje s čelními deskami přenášející momenty v obou směrech a tuhý spoj s příložkami
Automatický export modelu a údajů o zatížení z programu RFEM nebo RSTAB
Velikosti šroubů od M12 do M36 s pevnostními stupni 4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 6.8, 8.8 a 10.9, pokud jsou ve vybrané národní příloze k dispozici stupně pevnosti
Libovolná rozteč otvorů pro šrouby a vzdálenosti od okraje (kontrola povolených vzdáleností)
Zesílení nosníku s náběhy nebo výztuhami na horní a dolní ploše
Připojení čelní deskou s přesahy nebo bez nich
Spojení s čistě ohybovým namáháním, čistě normálovou silou (tahový spoj) nebo kombinací normálové síly a ohybu je možné
Výpočet tuhostí spojů a kontrola, zda existuje kloubový, polotuhý nebo tuhý spoj
Přípoj s čelní deskou pro spoj Nosník na sloup
Spojované nosníky nebo sloupy mohou být vyztuženy jednostrannými náběhy nebo oboustrannými výztuhami
Široká škála možných výztuh přípoje (například kompletní nebo neúplné výztuhy stojiny)
Až deset vodorovných a čtyři vertikální řady šroubů
Připojený objekt může být I-profil s konstantním nebo proměnným průřezem
Posouzení:
Mezní stav únosnosti připojeného nosníku (například smyková nebo tahová únosnost stojiny)
Mezní stav únosnosti čelní desky na nosníku (např. T-profil při namáhání v tahu)
Mezní stav únosnosti svarů na čelní desce
Mezní stav únosnosti sloupu v oblasti spoje (např. ohybová pásnice sloupu - T-profil)
Všechna posouzení jsou v souladu s ČSN EN 1993-1-8 a ČSN EN 1993-1-1;
Přípoj s momentově tuhou čelní deskou
Dvě nebo čtyři svislé a až 10 vodorovných řad šroubů
Nosníky mohou být zesíleny jednostranným náběhem nebo výztuhami na jedné či obou stranách
Připojené objekty mohou být I-průřezy s konstantním nebo proměnným profilem
Posouzení:
Mezní stav únosnosti připojených nosníků (například smyková nebo tahová únosnost stojiny)
Mezní stav únosnosti čelních desek na nosníku (např. T-profil při namáhání v tahu)
Mezní stav únosnosti svarů na čelní desce
Mezní stav únosnosti šroubů v čelní desce (kombinace napětí a smyku)
Tuhý přípoj s příložkami
Pro připojení příložky na přírubu lze použít až deset řad šroubů za sebou
Pro připojení příložky na stojinu lze použít až deset řad šroubů ve svislém a vodorovném směru
Materiál příložky může být odlišný od materiálu nosníků
Posouzení:
Mezní stav únosnosti nosníků přípoje (např. oslabený průřez v tažené oblasti)
Mezní stav únosnosti příložek (např. oslabený průřez při namáhání v tahu)
Mezní stav únosnosti jednotlivých šroubů a skupin šroubů (např. posouzení smykové únosnosti jednotlivého šroubu)
Po otevření modulu se přednastaví materiály a tloušťky ploch definované v programu RFEM. Uzly, které se mají posoudit, jsou rozpoznány automaticky, ale uživatel je může také upravit.
V oblasti s nebezpečím protlačení lze zohlednit otvory. Otvory lze převzít z programu RFEM nebo je lze zadat pouze v přídavném modulu RF-PUNCH Pro, takže nemají vliv na tuhosti RFEM modelu.
Parametry podélné výztuže jsou počet a směr vrstev a krytí betonem, které se zadávají zvlášť pro horní a dolní stranu desky pro každou plochu. V dalším vstupním dialogu lze zadat všechny další detaily pro uzly protlačení. Modul rozpozná polohu uzlu protlačení a automaticky nastaví, zda se uzel nachází ve středu desky, na okraji desky nebo v rohu desky.
Dále je možné nastavit zatížení pro protlačení, součinitel přírůstku zatížení β a stávající podélnou výztuž. Volitelně lze aktivovat minimální momenty pro stanovení nutné podélné výztuže a rozšířené hlavice sloupu.
Pro snazší orientaci se deska vždy zobrazí s příslušným uzlem protlačení. Můžete také otevřít program pro posouzení od společnosti HALFEN, německého výrobce smykových kolejnic. Všechna data z programu RFEM lze importovat do tohoto programu pro další snadné a efektivní zpracování.
Nejdříve je nutné vybrat kategorii spoje, typ spoje a návrhovou normu a zároveň materiál ocelové desky a kolíku. Pro posouzení podle EN 1995-1-1 je možné zvolit systém kolíků SFS intec WS-T. V tomto případě je příslušný materiál přednastaven podle technického schválení výrobce.
Připojené pruty se importují z RFEM/RSTAB modelu. Přídavný modul automaticky zkontroluje, zda jsou splněny všechny geometrické podmínky. Celý spoj lze zadat také ručně.
Zatížení se převezme také z programu RFEM/RSTAB nebo se v případě ručního zadání přípoje zadají zatížení. Vstupní okno „Geometrie” slouží k definici parametrů ocelové desky a také uspořádání spojovacích prostředků pro spojené pruty.
Detaily pro posouzení na klopení se zadávají zvlášť pro pruty a sady prutů. Lze nastavit následující parametry:
Typ podpory/Zatížení na klopení
K dispozici jsou možnosti Podepření proti příčnému a torznímu uložení, Podepření proti příčnému natočení nebo Konzola
Speciální podpory jsou možné zadáním stupně podepření βz a stupně omezení deplanace β0. Také v této sekci lze zohlednit pružné omezení deplanace čelní desky, U-profilu, úhelníku, přípoje sloupu a konzoly nosníku pomocí zadání geometrických rozměrů.
Alternativně je také možné zadat přímo zatížení při klopení NKi nebo vzpěrnou délku sKi
Smykové pole
Smykové pole lze zadat z trapézového plechu, ztužení nebo jejich kombinace
Alternativně lze tuhost smykového pole Sprov zadat přímo
Torzní uložení
Vyberte mezi spojitým a nespojitým torzním uložením
Místo působení kladných příčných zatížení
Souřadnici z bodu působení zatížení lze libovolně vybrat v podrobném grafickém zobrazení průřezu. (horní pás, dolní pás, těžiště)
Další možností je zadat údaje výběrem nebo zadáním ručně.
Typ nosníku
U standardních profilů jsou k dispozici varianty válcovaného nosníku, svařovaného nosníku, prolamovaného nosníku, nosníku se zářezem nebo nosníku s náběhy (svařované stojiny nebo pásnice).
U speciálních průřezů je možné přímo zadat součinitel nosníku n, redukovaný součinitel nosníku n nebo redukční součinitel κM
Pro kloubové patky sloupů jsou k dispozici čtyři různé spoje patní desky:
Jednoduchá základová patka
Zúžená základová patka
Základová patka pro obdélníkové duté profily
Základová patka pro kruhové duté profily
Pro vetknuté patky sloupů je k dispozici pět různých návrhových variant I-profilů:
Patní deska sloupu bez výztuh
Patní deska sloupu s výztuhami ve středu pásnic
Patní deska sloupu s výztuhami na obou stranách sloupu
Patní deska s U-profily
Kalichový základ
U všech spojů je patní deska přivařená po celém obvodu průřezu sloupu. Kotvy jsou zabetonovány v základu. K dispozici jsou kotvy o průměrech M12 - M42 s třídami pevnosti oceli 4.6 - 10.9. Horní a dolní strana kotev může být opatřena kruhovými nebo obdélníkovými podložkami pro lepší rozdělení zatížení nebo ukotvení. Dále je možné zvolit použití přímých tyčových kotev, přímých žebrovaných tyčových kotev nebo kotevních šroubů s hlavou.
Materiál a tloušťka patní desky včetně rozměrů a materiálu základu (patky sloupu) je libovolně nastavitelná. Dále lze definovat vyztužení okraje základu. Pro lepší přenos smykových sil je možné zadat smykovou zarážku na spodní straně patní desky.
Smykové síly se přenášejí pomocí této zarážky nebo pomocí kotev či třením. Uvedené možnosti přenosu se mohou kombinovat.
Přídavný modul navrhne výztuž horní a dolní plochy základu. Program automaticky vyhledá nejvýhodnější kombinaci výztuže s výztužnou sítí a přidanými výztužnými pruty. Podle potřeby mohou být výztužné pruty rozloženy do dvou oblastí vyztužení. V návrhu výztuže lze provádět další změny:
Použití jiného typu výztužné sítě
Individuální nastavení průměru a odstupňování přidaných výztužných prutů
Libovolné nastavení šířky oblastí vyztužení
Individuální odstupňování výztuže
Výsledný návrh včetně výztuží se zobrazí ve 3D renderování. V renderování a až v sedmi různě dimenzovaných výkresech výztuže připravených pro stavbu poskytuje modul návrh řešení pro posouzení kalicha. Zde je také možné upravit počet, polohu, průměr a vzdálenost použitých prutů výztuže. Zároveň lze definovat vlastní tvar třmínků.
Rozměry základové desky i kalicha lze uživatelsky definovat nebo dimenzovat pomocí modulu RF-/FOUNDATION Pro. V přehledně uspořádaných oknech se zobrazí výsledky každého provedeného posouzení včetně všech mezihodnot. Výsledky se mohou přidat do tiskového protokolu ve zkrácené podobě, což umožňuje snadnou dokumentaci statického posudku.
Výsledky posouzení na protlačení jsou přehledně uspořádány včetně všech podrobností, takže se mohou kdykoliv zpětně dohledat Součástí výsledků jsou také návrhová a přípustná smyková napětí pro návrhovou únosnost desky ve smyku, stejně jako různé obvody a stupně výztuže. Zároveň se zobrazí případné komentáře s vysvětlivkami.
Další tabulka výsledků obsahuje seznam nutné podélné výztuže nebo výztuže proti protlačení pro každý posuzovaný uzel. K dispozici je i vysvětlující obrázek. Výsledky posouzení lze zobrazit v pracovním okně hlavního programu spolu s příslušnými číselnými hodnotami. Veškeré tabulky výsledků a grafiky lze zahrnout do globálního tiskového protokolu programu RFEM, což zajišťuje přehlednou dokumentaci.
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
Posouzení bezpečnosti při porušení únosnosti zeminy (tlak na základovou spáru)
Posouzení bezpečnosti při zatížení s velkými excentricitami
Posouzení na pootočení základu a omezení trhliny
Posouzení na usmyknutí
Výpočet sedání
Posouzení na ohyb desky a kalicha
Posouzení na protlačení
Rozměry základů i kalicha lze volně definovat nebo dimenzovat pomocí přídavného modulu. Stanovenou výztuž lze ručně upravit. V takovém případě se posouzení automaticky aktualizují.