Stworzenie przykładu walidacyjnego dla obliczeniowej mechaniki płynów (CFD) jest kluczowym krokiem w zapewnieniu dokładności i wiarygodności wyników symulacji. Proces ten polega na porównywaniu wyników symulacji CFD z danymi eksperymentalnymi lub analitycznymi uzyskanymi w rzeczywistych sytuacjach. Celem jest ustalenie, czy model CFD może wiernie odwzorować zjawiska fizyczne, które ma symulować. W tym przewodniku opisano kroki niezbędne do opracowania przykładu walidacyjnego dla symulacji CFD, od wyboru odpowiedniego scenariusza po analizę i porównanie wyników. Skrupulatnie wykonując te kroki, inżynierowie i badacze mogą zwiększyć wiarygodność swoich modeli CFD, torując drogę do ich efektywnego zastosowania w różnych dziedzinach, takich jak aerodynamika, lotnictwo i badania nad środowiskiem.
Kierunek wiatru odgrywa kluczową rolę w kształtowaniu wyników symulacji komputerowej mechaniki płynów (CFD) oraz w projektowaniu konstrukcyjnym budynków i infrastruktury. Jest to decydujący czynnik w ocenie interakcji sił wiatru z konstrukcjami, wpływających na rozkład ciśnienia wiatru, a w konsekwencji na reakcje konstrukcji. Zrozumienie wpływu kierunku wiatru jest niezbędne do opracowywania projektów, które mogą wytrzymać zmienne siły wiatru, zapewniając bezpieczeństwo i trwałość konstrukcji. W uproszczeniu, kierunek wiatru pomaga w precyzyjnym dostosowywaniu symulacji CFD i określaniu wytycznych dotyczących projektowania konstrukcji w celu uzyskania optymalnych osiągów i odporności na efekty wywołane wiatrem.
Zgodność z przepisami budowlanymi, takimi jak Eurokod, jest niezbędna dla zapewnienia bezpieczeństwa, integralności konstrukcji i trwałości budynków i konstrukcji. Obliczeniowa mechanika płynów (CFD) odgrywa istotną rolę w tym procesie, symulując zachowanie płynów, optymalizując projekty i pomagając architektom i inżynierom w spełnieniu wymagań Eurokodu związanych z analizą obciążenia wiatrem, wentylacją naturalną, bezpieczeństwem pożarowym i efektywnością energetyczną. Integrując CFD z procesem projektowania, profesjonaliści mogą tworzyć bezpieczniejsze, wydajniejsze i zgodne z przepisami budynki, które spełniają najwyższe standardy konstrukcyjne i projektowe w Europie.
Aby umożliwić ocenę wpływu lokalnych zjawisk stateczności smukłych elementów, w programach RFEM 6 i RSTAB 9 można przeprowadzić liniową analizę obciążenia krytycznego na poziomie przekroju. Poniższy artykuł poświęcony jest podstawom obliczeń i interpretacji wyników.
W projektowaniu konstrukcji stalowych formowanych na zimno często wymagane są przekroje niestandardowe. W programie RFEM 6 profil użytkownika można utworzyć za pomocą jednego z przekrojów cienkościennych dostępnych w bibliotece. W przypadku innych przekrojów, które nie spełniają żadnego z 14 dostępnych kształtów formowanych na zimno, przekroje można tworzyć i importować z samodzielnego programu RSECTION. Ogólne informacje na temat wymiarowania stali AISI w programie RFEM 6 można znaleźć w artykule w Bazie wiedzy na końcu tej strony.
Rozmiar domeny obliczeniowej (rozmiar tunelu aerodynamicznego) jest ważnym aspektem symulacji wiatru, który ma znaczący wpływ na dokładność, a także na koszt symulacji CFD.
Obliczenia prętów stalowych formowanych na zimno zgodnie z AISI S100-16 są teraz dostępne w RFEM 6. Dostęp do obliczeń można uzyskać, wybierając opcję „AISC 360” jako standard w module dodatkowym Steel Design. Następnie dla obliczeń formowanych na zimno zostanie automatycznie wybrany „AISI S100” (zdjęcie 01).
Efekty obciążenia śniegiem są opisane w amerykańskiej normie ASCE/SEI 7-16 oraz w Eurokodzie 1, części od 1 do 3. Normy te zostały zaimplementowane w nowym programie RFEM 6 oraz w Kreatorze obciążenia śniegiem, ułatwiającym wprowadzanie obciążeń śniegiem. Ponadto najnowsza generacja programu umożliwia zdefiniowanie lokalizacji inwestycji na mapie cyfrowej, a tym samym automatyczne zaimportowanie strefy obciążenia śniegiem. Dane te są z kolei wykorzystywane przez Kreatora obciążeń do symulacji efektów spowodowanych obciążeniem śniegiem.
Zgodnie z rozdz. 6.6.3.1.1 i 10.14.1.2 ACI 318-19 i CSA A23.3-19, program RFEM efektywnie uwzględnia redukcję sztywności prętów betonowych i powierzchni dla różnych typów elementów. Dostępne typy wyboru obejmują zarysowane i niezarysowane ściany, płaskie płyty, belki i słupy. Dostępne w programie mnożniki zaczerpnięto bezpośrednio z tabel 6.6.3.1.1(a) i 10.14.1.2.
In den Zusatzmodulen RF-/HOLZ Pro, RF-/HOLZ AWC und RF-/HOLZ CSA ist es möglich, die resultierende Verformung eines Stabes oder Stabsatzes zu berücksichtigen. Neben den lokalen Richtungen y und z steht die Option "R" zur Verfügung. Damit kann die Gesamtdurchbiegung eines Trägers den in den Normen angegebenen Grenzwerten gegenübergestellt werden.
Jeżeli połączenie drewniane zostało zaprojektowane tak, jak pokazano na rysunku 01, można w programie uwzględnić jego podatność na obrót. Określa się ją za pomocą modułu podatności łączników i biegunowego momentu bezwładności połączenia, z pominięciem pola powierzchni łączników.
Jeżeli w oknie 1.6 "Zbrojenie" zaznaczona jest opcja "Oblicz rzeczywiste zbrojenie", moduł RF-CONCRETE Members dla RFEM lub CONCRETE dla RSTAB proponują użytkownikowi automatycznie utworzone zbrojenie.
W przypadku oddziaływań na mosty drogowe oprócz podstawowych reguł kombinacji według EN 1990 należy uwzględnić także dodatkowe reguły kombinacji podane w normie EN 1991-2. W tym celu programy RFEM i RSTAB oferują automatyczną kombinatorykę, którą można aktywować w Danych ogólnych po wybraniu normy EN 1990 + EN 1991-2. Częściowe współczynniki bezpieczeństwa i współczynniki kombinacji zależne od kategorii oddziaływania są ustawiane automatycznie przy wyborze odpowiedniego załącznika krajowego.
Za pomocą modułu dodatkowego RF-TIMBER CSA możliwe jest wymiarowanie słupów drewnianych zgodnie z kanadyjską normą O86-19. Dokładne wyznaczanie wytrzymałości na ściskanie i odpowiednich współczynników korekcyjnych dla prętów drewnianych jest istotne ze względów bezpieczeństwa. The following article will verify the factored compressive resistance in the RFEM add-on module RF-TIMBER CSA, using step-by-step analytical equations as per the CSA O86-19 standard including the column modification factors, factored compressive resistance, and final design ratio.
W obowiązującej normie nie istniały regulacje dotyczące rozkładania obciążeń śniegiem w przypadku obecności na dachu instalacji systemów solarnych oraz fotowoltaicznych. Istniało jedynie zalecenie aby rozkładać obciążenia na panele. Konkretne zasady rozdziału wprowadzono dopiero w załączniku krajowym do normy DIN EN 1991-1-3/NA: 2019-04.
Moduł RF-/STEEL EC3 umożliwia korzystanie z nominalnych krzywych temperatura-czas w programach RFEM i RSTAB. Do modułu wprowadzono standardową krzywą temperatura-czas (ETK), krzywą pożaru zewnętrznego oraz węglowodorową krzywą pożaru. Ponadto, program zapewnia opcję bezpośredniego określenia końcowej temperatury stali.
Do budynków często dostawiane są kolejne części. Jeżeli poszczególne połacie dachu nie znajdują się na tej samej wysokości (a różnica jest większa niż 0,5 m), należy to dodatkowo uwzględnić podczas definiowania obciążeń śniegiem.
W aktualnej literaturze wzory stosowane do ręcznego określania sił wewnętrznych i odkształceń są zwykle podawane bez uwzględniania odkształcenia ścinającego. Odkształcenia wynikające z siły tnącej są często niedoceniane, zwłaszcza w konstrukcjach drewnianych.
Obliczenia paneli drewnianych są przeprowadzane na uproszczonych konstrukcjach prętowych lub powierzchniowych. W tym artykule opisano, jak określić wymaganą sztywność.
Za pomocą modułu dodatkowego RF-TIMBER CSA belki drewniane można wymiarować zgodnie z kanadyjską normą O86-14. Dokładne wyznaczanie wytrzymałości na zginanie i odpowiednich współczynników korekcyjnych dla prętów drewnianych jest istotne ze względów bezpieczeństwa. The following article will verify the factored bending moment resistance in the RFEM add-on module RF-TIMBER CSA using step-by-step analytical equations as per the CSA O86-14 standard including the bending modification factors, factored bending moment resistance, and final design ratio.
Wiatr wiejący równolegle do powierzchni konstrukcji może generować siły tarcia na tych powierzchniach. Dieser Effekt ist vor allem meist bei sehr großen Bauwerken von Interesse.
Zgodnie z rozdz. 6.6.3.1.1 i ust. 10.14.1.2 ACI 318-14 i CSA A23.3-14, program RFEM efektywnie uwzględnia redukcję sztywności prętów betonowych i powierzchni dla różnych typów elementów. Dostępne typy wyboru obejmują zarysowane i niezarysowane ściany, płaskie płyty, belki i słupy. Dostępne w programie mnożniki zaczerpnięto bezpośrednio z tabel 6.6.3.1.1(a) i 10.14.1.2.
Als grundlegende Anforderungen an ein Tragwerk werden in den Grundlagen der Tragwerksplanung eine ausreichende Tragfähigkeit, Gebrauchstauglichkeit und Dauerhaftigkeit genannt. Dabei sind Tragwerke so auszuführen, dass durch Ereignisse wie Anprall eines Fahrzeuges keine Schadensfolge entsteht.
Usztywnienie konstrukcji drewnianych jest zwykle realizowane za pomocą drewnianych paneli. Hierfür werden plattenartige Werkstoffe (Grobspanplatten, OSB) mit Stäben verbunden. In mehreren Beiträgen werden die Grundlagen dieser Bauweise und die Berechnung im Programm RFEM erläutert. In diesem ersten Beitrag wird die grundlegende Ermittlung der Steifigkeiten sowie die Berechnung erläutert.
Bei Kranbahnen mit großen Stützweiten ist nicht selten die Horizontallast aus Schräglauf bemessungsrelevant. In diesem Beitrag sollen die Entstehung dieser Kräfte und die richtige Eingabe in KRANBAHN beschrieben werden. Es wird hierbei auf die praktische Ausführung und den theoretischen Hintergrund eingegangen.
Obciążenia wiatrem są regulowane zgodnie z Eurokodem 1 - Oddziaływania na konstrukcje - Część 1-4: Oddziaływania ogólne - Obciążenia wiatrem. Parametry określone na poziomie krajowym dla danego kraju można znaleźć w załącznikach krajowych.