Chociaż wielu uważa, że praca inżyniera kończy się wraz z wzniesieniem budynku, nie jest to całkowicie prawdą. Inżynier konstruktor powinien zawsze brać pod uwagę, że czas ma wpływ na projekt budowlany nawet wtedy, gdy zostanie on ukończony.
Dlatego w analizie należy uwzględnić długoterminowe zachowanie materiałów. Jest to istotne, ponieważ długotrwałe efekty, takie jak pełzanie, skurcz i starzenie, mogą wpływać na rozkład sił wewnętrznych. Taki wpływ można uwzględnić, przeprowadzając analizę zależną od czasu (TDA).
W RFEM 6 możliwe jest uwzględnienie czynników zależnych od czasu za pomocą dodatku „Time-Dependent Analysis (TDA)”. Po zakupie można aktywować ten dodatek w danych podstawowych, jak pokazano na Rysunku 1.
Po aktywowaniu dodatku poniższe okna dialogowe zostają rozszerzone o opcje istotne dla analizy zależnej od czasu: „Materiały” w kategorii „Obiekty podstawowe” oraz „Przypadki obciążeń” i „Kombinacje obciążeń” w „Przypadkach i kombinacjach obciążeń”. Pierwsze z nich zostaje rozszerzone o właściwości szczegółowe i definicję cech materiału zależnych od czasu.
Należy zauważyć, że obecnie dotyczy to wyłącznie betonu, ale dodatek jest w trakcie rozwoju i w przyszłości obejmie inne odpowiednie materiały. Dla dwóch ostatnich („Przypadki obciążeń” i „Kombinacje obciążeń”) typy analizy są rozszerzone o typ analizy „Analiza zależna od czasu (TDA)”.
Oba zagadnienia zostały szczegółowo omówione w kolejnych podrozdziałach tego artykułu.
Przypadki i kombinacje obciążeń
Można przeprowadzać weryfikacje zależne od czasu dla przypadków obciążeń, które zostały przypisane do typu analizy „Analiza zależna od czasu”. Ten typ analizy można przypisać i zdefiniować parametry czasowe w zakładkach „Przypadki obciążeń” i „Kombinacje obciążeń” okna dialogowego „Przypadki i kombinacje obciążeń”.
Jeżeli dodatek „Time-Dependent Analysis (TDA)” jest aktywowany w danych podstawowych, na liście typów analizy do wyboru pojawia się „Analiza statyczna | Analiza zależna od czasu (TDA)” (Rysunek 2). Można więc powiązać ten typ analizy z przypadkami obciążeń i kombinacjami, dla których ma zostać przeprowadzona analiza zależna od czasu. Jak pokazano na Rysunku 2, można dodać do tych przypadków obciążeń informacje czasowe, takie jak początek i koniec oddziaływania obciążenia.
Należy zauważyć, że ustawienia TDA można dostosować w oknie „Edytuj ustawienia analizy statycznej” (Rysunek 3). Można określić liczbę przyrostów dla analizy zależnej od czasu oraz zdefiniować rozkład czasu. Obecnie dostępny jest tylko rozkład „liniowy”, jednak inne typy rozkładu czasu, takie jak podział logarytmiczny, są w trakcie rozwoju.
W zakładce „Główne” tego samego okna (Rysunek 4) można również zapisać wynik każdego przyrostu obciążenia.
Program umożliwia następnie modelowanie efektów pełzania, jak wyjaśniono w następnym podrozdziale. Obliczenia są prowadzone nieliniowo zgodnie z modelem reologicznym (uogólniony model Kelvina).
Czasowo zależne właściwości materiału
Oprócz listy typów analizy w „Przypadkach i kombinacjach obciążeń”, aktywacja dodatku TDA rozszerza również opcje w oknie dialogowym „Materiał”, tak aby można było uwzględnić określone właściwości. Dla odpowiednich materiałów (obecnie tylko beton) dostępna jest dodatkowa zakładka pokazana na Rysunku 5, w której można zdefiniować właściwości materiału istotne dla analizy zależnej od czasu.
Tak więc w zakładce „Czasowo zależne właściwości betonu” można określić, które efekty zależne od czasu mają zostać uwzględnione. Dostępne do wyboru są zarówno „Pełzanie”, jak i „Skurcz”. Na przykład, jeśli zaznaczysz pole wyboru „Pełzanie”, aby uwzględnić odkształcenie materiału zależne od czasu, możesz następnie zdefiniować parametry, których program używa do wyznaczenia współczynnika pełzania φ, oraz określić modyfikację dojrzewania betonu.
Ponadto można zdefiniować parametry używane do wizualizacji „Wykresu współczynnika pełzania - czas” takie jak liczba kroków oraz wiek betonu w rozpatrywanym czasie.
Wyniki
Po obliczeniach można wyświetlić odkształcenia końcowe dla każdego przypadku obciążenia, jak pokazano na Rysunku 6. Wyniki te są również dokumentowane w raporcie wydruku RFEM 6. Można szczegółowo wybrać zawartość i zakres raportu dla poszczególnych sprawdzeń projektowych.
