Typem zatížení Kumulace vody můžete zohlednit účinky deště na vícenásobně zakřivené plochy se zohledněním posunů analýzou velkých deformací.
Při této numerické aplikaci deště se analyzuje příslušná geometrie plochy a stanoví se, jaká část deště stéká a jaká se kumuluje v loužích neboli vodních kapsách na ploše. Z velikosti louže pak vyplývá odpovídající svislé zatížení pro statickou analýzu.
Tuto funkci lze použít například na analýzu přibližně vodorovných geometrií membránových střech zatížených deštěm.
Vytvořte vodicí linie se štítkem nebo bez štítku pro zobrazení rastru budovy! Polohu vodicí linie můžete zamknout, například aby se předešlo nechtěnému posunu.
Kromě toho lze vodicí linie k uzlům přilepit a při posunu linie tak posunout i přilepené uzly. To Vám výrazně usnadní práci!
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.
Zohlednění nelineárního chování konstrukčních prvků pomocí normovaných plastických kloubů pro ocel (FEMA356) a nelineárního chování materiálu (zdivo, ocel - bilineární, uživatelské pracovní diagramy)
Přímý import hmot ze zatěžovacích stavů nebo kombinací zatížení pro aplikaci konstantních svislých zatížení
Uživatelské zadání pro zohlednění vodorovných zatížení možné (normovaných na vlastní tvar nebo rovnoměrně rozložených po výšce na hmoty)
Stanovení křivky kapacity s volitelným mezním kritériem výpočtu (zřícení nebo mezní deformace)
Transformace křivky kapacity na kapacitní spektrum (formát ADRS, soustava s jedním stupněm volnosti)
Bilinearizace kapacitního spektra podle EN 1998-1:2010 + A1:2013
Transformace aplikovaného spektra odezvy na požadované spektrum (formát ADRS)
Stanovení výsledného posunu podle EC 8 (metoda N2 podle Fajfara 2000)
Grafické srovnání kapacitního a požadovaného spektra
Během výpočtu se vybrané vodorovné zatížení zvyšuje po přírůstcích zatížení. Pro každý přírůstek zatížení se provádí statický nelineární výpočet, dokud není dosažena zadaná mezní podmínka.
Výsledky pushover analýzy tlaku jsou rozsáhlé. Nejprve se u konstrukce analyzuje její deformační chování. To lze popsat závislostí síla-deformace systému (křivka kapacity). Dále se zobrazí účinek spektra odezvy ve formě ADRS (Acceleration-Displacement Response Spectrum). Z těchto dvou výsledků se v programu automaticky stanoví také výsledný posun. Analýzu lze vyhodnotit graficky i v tabulce.
Jednotlivá kritéria akceptance lze poté graficky vyhodnotit a posoudit (pro další přírůstek zatížení výsledného posunu, ale také pro všechny ostatní přírůstky zatížení). Pro jednotlivé přírůstky zatížení jsou k dispozici také výsledky statického posouzení.
Chcete zatížení na uzly nebo složky zatížení, které působí v jednom bodě, zobrazit vedle sebe? Pak jednoduše použijte volbu "Posunuté zobrazení". Umožní vám zadat odsazení ve směrech x, y a z, stejně jako velikost a vzdálenost.
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.
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.
Při aplikaci zatížení vám tato funkcionalita pomůže dále. Požadované zatížení může být aplikováno přírůstkově.. Tato možnost je vhodná zejména pro výpočty podle teorie velkých posunů (3. řád). V programu RFEM je také možné snadno provést postkritickou analýzu.
V modulu RF-/STEEL AISC můžeme na libovolných místech zohlednit příčné mezilehlé podpory. Například lze stabilizovat pouze horní pásnici.
Dále je možné přiřadit uživatelsky zadané příčné mezilehlé podpory, například jednotlivé rotační nebo translační pružiny na libovolná místa na průřezu.
Výsledkem procesu form-findingu je nový tvar a příslušné vnitřní síly. V případě RF-FORM-FINDING lze zobrazit obvyklé výsledky, jako jsou deformace, síly, napětí a další.
Tento předpjatý tvar je k dispozici jako počáteční stav pro všechny ostatní zatěžovací stavy a kombinace ve statické analýze.
Pro snazší zadání zatěžovacích stavů lze použít NURBS transformaci (Parametry výpočtu/Form-finding). Tato funkce posune původní plochy a lana na místo po form-findingu.
Pomocí rastrových bodů ploch nebo definičních uzlů NURBS ploch lze umístit volná zatížení na vybrané části konstrukce.
Grafický a číselný výstup napětí a využití plně integrovaný do programu RFEM
Flexibilní posouzení s různým uspořádáním vrstev
Vysoká efektivita díky velmi malému požadovanému množství vstupních dat
Flexibilita na základě podrobného nastavení postupů a rozsahu výpočtu
Na základě zvoleného materiálového modelu a obsažených vrstev se v programu RFEM vytvoří lokální globální matice tuhosti plochy. K dispozici jsou tyto materiálové modely:
Ortotropní
Izotropní
Uživatelské zadání
Hybridní (pro kombinace materiálových modelů)
Možnost uložení často používaných skladeb vrstev do databáze
Stanovení základních, smykových a srovnávacích napětí
Jako výsledek jsou k dispozici kromě základních napětí také výsledná napětí podle DIN EN 1995-1-1 a jejich interakce.
Analýza napětí téměř libovolně tvarovaných konstrukčních dílců
Srovnávací napětí podle různých hypotéz:
Energetická hypotéza (von Mises, HMH)
Hypotéza max. smykového napětí (Tresca)
Hypotéza max. hlavního napětí (Rankine)
Hypotéza maximálních poměrných deformací (Bach, St. Venant)
Výpočet příčných smykových napětí podle Mindlina nebo Kirchhoffa nebo uživatelsky definovaných zadání
Posouzení mezního stavu použitelnosti prošetřením posunů ploch
Uživatelsky definované nastavení mezního průhybu
Volitelné zohlednění spřažení vrstev
Diferencované výsledky jednotlivých složek napětí a využití napětí v tabulkách výsledků a v grafice
Výsledky všech posouzení jsou uspořádány v tematicky členěných tabulkách výsledků. Zároveň se zobrazí grafika průřezu, která ilustruje aktuální tabulkovou hodnotu. Podrobnosti posouzení uvádí všechny mezihodnoty.
Obecná analýza napětí
CRANEWAY provádí obecnou analýzu napětí pro nosník jeřábové dráhy včetně výpočtu existujících napětí a porovnání s mezními hlavními, smykovými a srovnávacími napětími. Pro svary lze rovněž provést obecnou analýzu napětí, která obsahuje paralelní a kolmá smyková napětí a jejich superpozice.
Posouzení na únavu
Posouzení na únavu se provádí na základě výpočtu jmenovitých napětí podle EN 1993-1-9, a to až pro tři současně účinné jeřáby. Při posouzení na únavu podle DIN 4132 se zaznamená průběh napětí při přejezdu pro každý napěťový bod a vyhodnotí se podle metody Rainflow.
Posouzení na vzpěr
Analýza boulení zohledňuje lokální působení kolových zatížení podle EN 1993-6 nebo DIN 18800-3.
Deformace
Analýza deformací se provádí zvlášť pro svislý a vodorovný směr. Přitom se vypočítaná posunutí porovnávají s povolenými hodnotami. Přípustné deformace lze uživatelsky definovat v parametrech výpočtu.
Analýza prostorového vzpěru
Posouzení na klopení probíhá podle druhého řádu teorie vybočení zkroucením za použití imperfekcí. Při tom je nutné zohlednit obecnou analýzu napětí, kde je součinitel kritického zatížení větší než 1,00. CRANEWAY proto vypočítá příslušný součinitel kritického zatížení pro všechny kombinace zatížení.
Podporové síly
Program stanoví veškeré podporové reakce plynoucí z charakteristických zatížení, a to včetně dynamických faktorů.
Pro analýzu vlastních čísel máte na výběr z několika metod:
Přímé metody
Přímé metody (Lanczos (RFEM), kořeny charakteristického polynomu (RFEM), iterace podprostoru (RFEM/RSTAB), inverzní silová metoda s posunem (Shifted inverse iteration, RSTAB) jsou vhodné pro analýzu malých a středních modelů. Tyto rychlé maticové metody řešení byste měli volit pouze v případě, že váš počítač disponuje větší kapacitou operační paměti (RAM).
Iterační metoda sdružených gradientů (ICG - Incomplete Conjugate Gradient) (RFEM)
Tato metoda oproti tomu 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.
S addonem Stabilita konstrukce můžete provést nelineární analýzu stability také přírůstkovou metodou. Touto analýzou se i v případě nelineárních konstrukcí stanoví výsledky blízké realitě. 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. Jakmile se zatížení přestane zvyšovat, můžete případně provést lineární stabilitní analýzu na posledním stabilním stavu ke stanovení stabilitního tvaru.
Po otevření přídavného modulu je třeba vybrat pruty/sady prutů, zatěžovací stavy, kombinace zatížení nebo kombinace výsledků pro posouzení mezního stavu únosnosti, použitelnosti a požární odolnosti. Materiály z programu RFEM/RSTAB jsou již přednastaveny a lze je upravit v modulu RF-/TIMBER Pro. Rozsáhlá databáze obsahuje materiálové charakteristiky podle příslušné normy.
Po kontrole průřezu modul určí třídy trvání zatížení (TTZ) a třídy provozu (TP). Můžeme je přiřadit vybraným zatěžovacím stavům a prutům.
Složené průřezy mohou tvořit různé materiály. Přídavný modul RF-/TIMBER Pro provádí posouzení s posunutou neutrální osou (v případě ohebných složených průřezů). Analýza deformací vyžaduje vztažné délky příslušných prutů a sad prutů. Přitom lze zohlednit směr deformace, nadvýšení a typ nosníku.
Údaje o materiálu, zatíženích a kombinacích zatížení je třeba zadat v programu RFEM/RSTAB v souladu s koncepcí posouzení podle brazilské normy ABNT NBR 8800:2008. Vhodné materiály jsou již obsaženy v databázi materiálů programu RFEM/RSTAB.
V přídavném modulu RF-/STEEL NBR se nejprve vyberou pruty a sady prutů pro následné posouzení a poté zatěžovací stavy, kombinace zatížení a kombinace výsledků.
V dalších krocích je možné upravit původní nastavení pro mezilehlé podpory proti příčnému posunutí a vzpěrné délky.
Údaje o materiálech, zatíženích a kombinacích zatížení uvedené v programu RFEM/RSTAB musí být v souladu s pravidly pro navrhování podle Eurokódu. Vhodné materiály jsou již obsaženy v databázi materiálů programu RFEM/RSTAB. Program RFEM/RSTAB navíc umožňuje automaticky vytvářet kombinace zatížení a kombinace výsledků podle Eurokódu. Kombinace lze ovšem vytvářet také ručně.
V přídavném modulu RF-/ALUMINUM je třeba nejdříve vybrat pruty a sady prutů pro posouzení a dále zatěžovací stavy, kombinace zatížení a kombinace výsledků. V dalších krocích je možné upravit původní nastavení pro mezilehlé podpory proti příčnému posunutí a vzpěrné délky.
Při použití sledu prutů lze definovat individuální podporové podmínky a excentricity pro každý vnitřní uzel jednotlivých prutů. Speciální nástroj pro MKP analýzu určí kritická zatížení a momenty nezbytné pro posouzení stability.
Údaje o materiálu, zatíženích a kombinacích zatížení je třeba v programu RFEM/RSTAB zadat v souladu s koncepcí posouzení podle normy SANS 10162-1:2011. Databáze materiálů v programu RFEM/RSTAB již obsahuje příslušné materiály podle jihoafrické normy.
V přídavném modulu RF-/STEEL SANS se nejprve vyberou pruty a sady prutů pro následné posouzení a poté zatěžovací stavy, kombinace zatížení a kombinace výsledků. V dalších krocích je možné upravit původní nastavení pro mezilehlé podpory proti příčnému posunutí a vzpěrné délky.
V případě sledu prutů je možné definovat individuální podporové podmínky a excentricity každého vnitřního uzlu jednotlivých prutů. Speciální nástroj MKP pak stanoví kritická zatížení a momenty potřebné pro posouzení stability v těchto situacích.
Údaje o materiálu, zatíženích a kombinacích zatížení je nutné zadat v programu RFEM/RSTAB v souladu s pravidly pro navrhování podle ruské normy SP 16.13330.2017. Vhodné materiály jsou již obsaženy v databázi materiálů programu RFEM/RSTAB.
V přídavném modulu RF-/STEEL SP se vyberou pruty a sady prutů pro následné posouzení a poté zatěžovací stavy, kombinace zatížení a kombinace výsledků.
V dalších krocích je možné upravit původní nastavení pro mezilehlé podpory proti příčnému posunutí a vzpěrné délky.
Údaje o materiálu, zatíženích a kombinacích zatížení je třeba zadat v programu RFEM/RSTAB v souladu s koncepcí posouzení podle CSA S16. Databáze materiálů v programu RFEM/RSTAB již obsahuje příslušné materiály pro kanadskou normu.
Program RFEM/RSTAB umožňuje automaticky vytvářet odpovídající kombinace zatížení podle kanadské normy. Všechny kombinace lze také vytvořit ručně v programu RFEM/RSTAB. Přídavný modul RF-/STEEL CSA vyžaduje posouzení prutů a sad prutů, zatěžovacích stavů, kombinací zatížení a kombinací výsledků.
V dalších krocích je možné upravit původní nastavení pro mezilehlé podpory proti příčnému posunutí a vzpěrné délky. V případě sledu prutů je možné definovat individuální podporové podmínky a excentricity každého vnitřního uzlu jednotlivých prutů. Speciální nástroj MKP pak stanoví kritická zatížení a momenty potřebné pro posouzení stability v těchto situacích.
Údaje o materiálu, zatíženích a kombinacích zatížení je třeba zadat v programu RFEM/RSTAB v souladu s koncepcí posouzení podle BS 5950 (resp. Eurokódu). Databáze materiálů v programu RFEM/RSTAB již obsahuje příslušné materiály pro BS 5950 a Eurokód.
Program RFEM/RSTAB umožňuje automaticky vytvářet odpovídající kombinace zatížení podle NS 5950 (případně podle Eurokódu). Všechny kombinace lze také vytvořit ručně v programu RFEM/RSTAB. Přídavný modul RF-/STEEL BS vyžaduje posouzení prutů a sad prutů, zatěžovacích stavů, kombinací zatížení a kombinací výsledků.
V dalších krocích je možné upravit původní nastavení pro mezilehlé podpory proti příčnému posunutí a vzpěrné délky. V případě sledu prutů je možné definovat individuální podporové podmínky a excentricity každého vnitřního uzlu jednotlivých prutů. Speciální nástroj MKP pak stanoví kritická zatížení a momenty potřebné pro posouzení stability v těchto situacích.
Údaje o materiálu, zatíženích a kombinacích zatížení je třeba zadat v programu RFEM/RSTAB v souladu s koncepcí posouzení podle IS 800. Databáze materiálů v programu RFEM/RSTAB již obsahuje příslušné materiály pro IS 800.
Program RFEM/RSTAB umožňuje automaticky vytvořit odpovídající kombinace zatížení podle IS 800. Všechny kombinace lze také vytvořit ručně v programu RFEM/RSTAB. V přídavném modulu RF-/STEEL IS se nejprve vyberou pruty a sady prutů pro následné posouzení a poté zatěžovací stavy, kombinace zatížení a kombinace výsledků.
V dalších krocích je možné upravit původní nastavení pro mezilehlé podpory proti příčnému posunutí a vzpěrné délky. V případě použití sady prutů lze definovat individuální podporové podmínky a excentricity pro každý vnitřní uzel jednotlivých prutů. Speciální nástroj pro MKP analýzu, který běží na pozadí programu, určí kritická zatížení a momenty nezbytné pro stabilitní analýzu.
Při generování předem deformované sítě konečných prvků v programu RFEM se údaje o posunu každého jednotlivého uzlu uloží na pozadí. Tato data lze využít pro výpočet kombinací zatížení v programu RFEM. Pro kontrolu vygenerovaných údajů se zobrazí počáteční deformace v tabulkách a grafikách.
Pokud se mají posunout uzly modelu, upraví se souřadnice uzlů přímo po vygenerování. Při generování náhradních imperfekcí modul vytvoří normální zatěžovací stav včetně imperfekcí prutů. Vygenerované imperfekce se pro kontrolu zobrazí v tabulkách a grafikách.