Oblasti použití

Program RFEM pro výpočty stavební statiky metodou konečných prvků a program RSTAB pro analýzu prutových a rámových konstrukcí jsou ideálním řešením pro statické výpočty a návrhy rovinných a prostorových konstrukcí ze železobetonu, předpjatého betonu, oceli, hliníku, dřeva, zdiva a dalších materiálů.

Navrhování probíhá podle Eurokódu (EC) nebo dalších mezinárodních norem (ACI, AISC, AWC, IBC, CSA, BS, AS, NBC atd.).

Výpočet metodou konečných prvků (analýza MKP nebo FEM) je numerická metoda pro výpočet deformací, vnitřních sil, napětí a případně vlastního kmitání konstrukčních prvků v různých oblastech (např. ve stavebnictví nebo strojírenství).

Díky snadnému modelování konstrukcí z prutů, desek, zdí, skládaných ploch, skořepin a těles je možné použít software pro široké spektrum konstrukčních návrhů.

Samostatný program RWIND slouží k CFD analýze (Computational fluid dynamics) a simulaci proudění vzduchu okolo budov a jiných objektů (v digitálním větrném tunelu).

Simulaci obtékání proudem vzduchu lze provést u jednoduchých i složitých konstrukcí. Vygenerovaná zatížení větrem, která na dané objekty působí, lze importovat do programu RFEM nebo RSTAB.

Pomocí statického MKP softwaru RFEM a programu pro prutové konstrukce RSTAB lze provádět analýzu napětí rovinných a prostorových konstrukcí. V programu RSTAB probíhá analýza napětí prutových průřezů, v programu RFEM navíc ploch a těles.

Kromě normálových a smykových napětí lze v programu RFEM počítat také kontaktní napětí.

Programy RFEM a RSTAB pro statické výpočty umožňují zohlednění nelinearit prutu (například neúčinnost při tlaku nebo tahu, prokluz, přetržení, tečení) a také nelinearit podpory a kloubu jako například neúčinnost, tečení, třecí podpory a jiné.

Výpočty lze provést lineární analýzou, analýzou druhého řádu i analýzou třetího řádu (analýza velkých deformací, například v případě posouzení lan). V programu RFEM lze dále také zohlednit materiálové nelinearity jako například plastifikaci, trhliny v betonu (stav II) a další.

Především u konstrukčních prvků namáhaných tlakem a ohybem je nutné provést odpovídající posouzení stability. Stabilitní analýza se obvykle provádí v addonech pro odpovídající materiál (například v addonu Posouzení ocelových konstrukcí pro RFEM 6 / RSTAB 9 u ocelových prutů).

Programy RFEM a RSTAB zároveň disponují řadou výkonných addonů a přídavných modulů, které zajistí například posouzení vzpěru, analýzu boulení atd.

Program RFEM umožňuje kromě lineární analýzy také nelineární analýzu boulení pomocí metody konečných prvků.

Geometricky a materiálově nelineární analýza s imperfekcemi (GMNIA) přitom vystihuje „reálné” chování konstrukce.

Především u nesymetrických ocelových průřezů (např. U-profily, úhelníky a další) je vhodné provést v programech RFEM a RSTAB posouzení na klopení a prostorový vzpěr analýzou druhého řádu se sedmi stupni volnosti.

Dynamická analýza se typicky používá pro posouzení seizmicity a analýzu vibrací budov, pro výpočet základů strojů nebo pro analýzu vlastních frekvencí mostů a komínů.

Program RSTAB pro prutové konstrukce i program RFEM pro výpočty MKP nabízí řadu výkonných přídavných modulů pro dynamickou analýzu.

V programu RFEM a RSTAB je možné provádět nelineární dynamickou analýzu nosných konstrukcí pomocí metody časové analýzy. Pro tyto účely je k dispozici nelineární řešič.

Zohlednit lze mimo jiné nelinerární typy prutu (tahové a tlakové pruty, lana), nelinearity prutů (neúčinnost, tečení atd.), nelinearity podpor (neúčinnost, tření atd.) a nelinearity kloubů.

Pushover analýza je nelineární statický výpočet pro seizmickou analýzu konstrukcí. Uvažovaný průběh zatížení se přebírá z dynamického výpočtu náhradních zatížení. Tato zatížení se pak postupně zvyšují, dokud nedojde k selhání konstrukce. Nelineární chování stavby se obvykle modeluje plastickými klouby.

V programu RFEM jsou implementovány plastické klouby podle FEMA 356 pro ocel jako materiál. Spolu s výpočtovými diagramy a s funkcí postupného zvyšování zatížení v programu RFEM tak lze zatěžovací křivky snadno vytvářet.

Programy RSTAB a RFEM nabízejí široké spektrum možností pro hledání počátečního tvaru (form‑finding) a střihové vzory membránových konstrukcí, jakož i výpočty a form‑finding lanových konstrukcí. Posouzení probíhá v obou programech analýzou velkých deformací (analýzou třetího řádu).

Mnoho působivých lanových, textilních a membránových konstrukcí (například Allianz Arena v Mnichově) bylo staticky posouzeno pomocí programů společnosti Dlubal Software.

Pro posouzení ocelových přípojů je v programech RFEM a RSTAB k dispozici řada výkonných addonů a přídavných modulů.

Tak lze pomocí konečně-prvkového modelu analyzovat například ocelové přípoje nebo ohybově tuhé a kloubové přípoje nosníků, patky sloupů, přípoje dutých profilů a spoje prutů v příhradových stožárech podle Eurokódu 3.

V programech RFEM a RSTAB jsou přídavné moduly pro posouzení dřevěných přípojů, které umožňují návrh spojů, kde jsou dřevěné prvky spojeny nepřímo s ocelovými deskami nebo přímo se šikmými vruty.

BIM (Informační modelování budov) je moderní způsob plánování a realizace stavebních projektů. Informační modelování budov je založeno na vzájemném propojení všech účastníků projektu, kteří sdílejí jen jeden zdroj dat. Všechna data související se stavbou jsou udržována v digitální podobě 3D modelu stavby, který je poté využíván při všech etapách projektování. Různé CAD programy a programy pro statiku tedy používají stejný model, který se mezi těmito programy přímo přenáší.

Dlubal Software umožňuje projektování podle informačního modelování budov (BIM). To zajišťuje především velký počet rozhraní v programech RFEM a RSTAB.

RFEM, RSTAB, RSECTION a jiné programy Dlubal představují ideální řešení pro statické výpočty a posouzení v mnoha dalších oblastech použití, například:

• Posouzení zdiva
• Profily tvarované za studena
• Interakce konstrukce s podložím
• Statika fasádních systémů
• Základy a základové konstrukce