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).
Standardowym rozwiązaniem w konstrukcji prętów drewnianych jest możliwość łączenia mniejszych prętów poprzez podparcie na większym dźwigarze. Dodatkowo warunki na końcach pręta mogą uwzględniać podobną sytuację, w której belka jest oparta na podporze. W obu przypadkach belka musi być zaprojektowana tak, aby uwzględniała nośność w poprzek włókien zgodnie z NDS 2018 s. 3.10.2 i CSA O86:19 punkty 6.5.6 i 7.5.9. W ogólnych programach do projektowania statyczno-wytrzymałościowego zazwyczaj nie jest możliwe przeprowadzenie pełnej kontroli obliczeń, ponieważ powierzchnia docisku jest nieznana. Jednak w programie RFEM 6 nowej generacji i rozszerzeniu Projektowanie konstrukcji drewnianych dodana funkcja 'podpór obliczeniowych' umożliwia teraz użytkownikom uwzględnienie docisku NDS i CSA prostopadle do warunków projektowych dla włókien.
Optymalnym scenariuszem, w którym należy zastosować obliczenia na przebicie zgodnie z ACI 318-19 [1] lub CSA A23.3:19 [2], jest sytuacja, w której płyta jest poddawana wysokiej koncentracji obciążeń lub sił reakcji występujących w jednym węźle. W programie RFEM 6 węzeł, w którym występuje przebicie, nazywany jest węzłem z przebiciem. Przyczyny tak dużej koncentracji sił mogą być spowodowane przez słup, siłę skupioną lub podporę węzłową. Łączenie ścian może również powodować obciążenia skupione na końcach, narożach i na końcach obciążeń liniowych i podpór.
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.
Mit Hilfe der automatischen Kombinatorik von RFEM und RSTAB und Verwendung der Option "EN 1990 + EN 1991-3; Krane" können sowohl Kranbahnträger als auch die Auflagerlasten auf die weiterführende Konstruktion bemessen 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.
W przypadku obliczeń powierzchni betonowych, składową sił wewnętrznych w postaci żebra można pominąć w obliczeniach SGN i w metodzie analitycznej SGU, ponieważ składowa ta jest już uwzględniona w obliczeniach pręta. W tym celu w oknie dialogowym „Szczegóły“ należy zaznaczyć pole wyboru. Jeżeli nie zostało zdefiniowane żebro, funkcja ta nie jest dostępna.
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.
Kriechen und Schwinden des Betons sind Verformungseigenschaften des Betons, welche bei der Bemessung im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit in der Regel zu berücksichtigen sind.
Für die Abdeckung der erforderlichen Querbewehrung ermitteln RF-BETON Stäbe und BETON in Abhängigkeit des vordefinierten Bügeldurchmessers die wirtschaftlichste Querbewehrung als Bewehrungsvorschlag.
W poprzednim artykule, wyboczenie skrętne w konstrukcjach drewnianych | W przykładzie 1 na prostych przykładach wyjaśniono praktyczne zastosowanie wyznaczania krytycznego momentu zginającegoMcrit lub krytycznego naprężenia zginającegoσcrit dla przechyłu belki zginanej. W tym artykule moment krytyczny określany jest z uwzględnieniem podparcia sprężystego wynikającego z układu tężników dachowych.
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.
W niniejszym artykule przedstawiono sposób symulacji podmuchu powstałego wskutek zdalnej detonacji ładunku wybuchowego. Analizę przeprowadzono w programie RF-DYNAM Pro - Forced Vibrations, a efekty porównano przy pomocy liniowej analizy przebiegu czasowego.
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.
Artykuł Wyboczenie giętno-skrętne w konstrukcji drewnianej | Teoria wyjaśnia teoretyczne podstawy analitycznego określania momentu krytycznego M crit lub krytycznego naprężenia zginającego σcrit dla wyboczenia giętno-skrętnego belki zginanej. W poniższym artykule przedstawiono przykłady obliczeniowe, których celem jest weryfikacja wyników analizy wartości własnych względem wyników analitycznych.