Jeśli chodzi o obciążenia wiatrem konstrukcje budowlane zgodnie z ASCE 7, można znaleźć wiele źródeł, które mogą uzupełnić normy projektowe i pomóc inżynierom w zastosowaniu obciążeń poprzecznych. Jednak inżynierom może być trudniej znaleźć podobne zasoby dla obciążeń wiatrem na konstrukcjach innych niż budynki. W tym artykule omówiono etapy obliczania i przykładania obciążeń wiatrem zgodnie z ASCE 7-22 na okrągłym zbiorniku żelbetowym z dachem w kształcie kopuły.
Jeżeli na górnej półce znajduje się płyta betonowa, działa ona jak podpora boczna (konstrukcja zespolona) i zapobiega problemom ze statecznością przy wyboczeniu skrętnym. Jeżeli moment zginający jest ujemny, dolna półka jest obciążona, a górna rozciągana. Jeżeli podparcie boczne nie jest wystarczające ze względu na sztywność środnika, kąt pomiędzy dolną półką a linią nacięcia środnika jest zmienny, przez co istnieje możliwość wystąpienia niestateczności wymiarowej dolnej półki.
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.
Nowa generacja oprogramowania RFEM umożliwia przeprowadzanie obliczeń stateczności zbieżnych prętów drewnianych zgodnie z metodą prętów zastępczych. Zgodnie z tą metodą obliczenia można przeprowadzić, jeżeli spełnione są wytyczne normy DIN 1052, sekcja E8.4.2 dla zmiennych przekrojów. W różnych publikacjach technicznych metoda ta jest również stosowana w przypadku Eurokodu 5. W tym artykule pokazano, jak zastosować metodę prętów zastępczych dla belki dachowej o zbieżnej wysokości.
Analiza sejsmiczna w programie RFEM 6 jest możliwa przy użyciu rozszerzeń analizy modalnej i analizy spektrum odpowiedzi. Ogólna koncepcja analizy sejsmicznej w programie RFEM 6 opiera się na utworzeniu przypadku obciążenia do analizy modalnej lub analizy spektrum odpowiedzi. Grupy norm dla tych analiz są ustawiane w zakładce Normy II w oknie Dane podstawowe modelu.
Ponieważ w Eurokodzie nie uwzględniono wiatru oddziałującego na konstrukcje otwarte z jednej strony, odniesiono się do czterech przypadków z niemieckiej normy DIN 1055, część czwarta.
Niemiecki załącznik do normy EN 1992-1-1, uzupełnienie krajowe NCI do art. 9.2.1.2 (2), zaleca, aby zbrojenie rozciągane w płycie pasa przekrojów teowych było rozmieszczone maksymalnie na jednej szerokości, odpowiadającej szerokości połowy obliczonej szerokości pasa współpracującego beff,i zgodnie z wyrażeniem (5,7a).
In RFEM und RSTAB ist es möglich, ein benutzerdefiniertes Kombinationsschema zu definieren. Może to być pomocne, jeżeli żądany schemat kombinacji nie może zostać utworzony według normy. Hierfür können die erstellten Lastfälle nach Excel exportiert, dort das Schema erstellt und nach RFEM beziehungsweise RSTAB importiert werden.
W RF-/FOUNDATION Pro można również obliczać niezbrojone płyty fundamentowe zgodnie z sekcją 12.9.3 normy EN 1992-1-1 [1]. W tym celu należy zaznaczyć pole wyboru "Bez zginania zbrojenia wg 12.9.3" w sekcji "Płyta fundamentowa" okna dialogowego "Szczegóły".
Aluminum Design Manual (ADM) 2020 został opublikowany w lutym 2020 r. ADM 2020 zawiera wytyczne dotyczące obliczeń wg. metody dopuszczalnej wytrzymałości (ASD) oraz metody obliczeniowego obciążenia i współczynnika nośności (LRFD) stosowanych do projektowania belek aluminiowych aby zapewnić niezawodność i bezpieczeństwo wszystkich konstrukcji aluminiowych. Najnowsza wersja tej normy została zintegrowana z modułem dodatkowym RF-/ALUMINIUM ADM dla programu RFEM/RSTAB. Poniższy tekst przedstawia odpowiednie aktualizacje dotyczące programów firmy Dlubal.
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.
Moduł dodatkowy RF-STEEL AISC umożliwia wymiarowanie prętów stalowych zgodnie z normą AISC 360-16. W poniższym artykule technicznym porównano wyniki obliczeń zwichrzenia zgodnie z rozdziałem F i wyniki pochodzące z analizy wartości własnych.
Wraz z wprowadzeniem normy ACI 318-19 na nowo zdefiniowano sposób wyznaczania wytrzymałości betonu na ścinanie Vc. Zgodnie z nową metodą, w nowej metodzie wysokość przekroju, stopień zbrojenia podłużnego oraz naprężenia normalne wpływają na wytrzymałość na ścinanie Vc. W poniższym artykule opisano zaktualizowane podejście do obliczeń dla ścinania, a zastosowanie przedstawiono na przykładzie.
W normie kanadyjskiej NBC 2015 rozdział 4.1.8.7 określa w sposób przejrzysty procedury dla różnych metod analizy sejsmicznej obiektów budowlanych. Metoda bardziej zaawansowana, a mianowicie metoda analizy dynamicznej opisana w rozdziale 4.1.8.12, powinna być stosowana dla wszystkich typów konstrukcji, z wyjątkiem tych, które spełniają kryteria podane w 4.1.8.7. W przypadku pozostałych konstrukcji, może być stosowana nieco prostsza metoda równoważnych sił statycznych (ESFP), opisana w rozdziale 4.1.8.11.
Zgodnie z punktem 3.2.2 normy EN 1993-1-3 możliwe jest zastosowanie podwyższonej średniej granicy plastyczności fya dla przekrojów poprzecznych tam, gdzie dochodzi do efektu dosztywnienia w wyniku powstałego odkształcenia (tzw. strain hardening).
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.
Korzystając z modułu dodatkowego RF-TIMBER AWC możliwe jest wymiarowanie słupów drewnianych zgodnie z metodą ASD według amerykańskiej normy NDS 2018. Dokładne wyznaczenie nośności na ściskanie oraz współczynników redukcyjnych dla prętów drewnianych jest konieczne dla bezpieczeństwa konstrukcji. Poniższy artykuł weryfikuje maksymalne wyboczenie krytyczne w module RF-TIMBER AWC za pomocą równań analitycznych krok po kroku zgodnie z normą NDS 2018, w tym współczynników dostosowania przy ściskaniu, skorygowanej wartości obliczeniowej przy ściskaniu i końcowego stopnia wyboczenia.
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.
Zasady obliczania stalowych elementów walcowanych na zimno są zdefiniowane w EN 1993-1-3. Typowe kształty przekrojów formowanych na zimno to: ceowniki, zetowniki, kształtowniki kapeluszowe lub sigma. Są to wyroby stalowe wykonywane z cienkich blach w procesie walcowania na zimno lub gięcia. Podczas obliczania stanów granicznych nośności należy dopilnować, aby lokalne siły poprzeczne nie prowadziły w środniku do ściskania, wybrzuszenia, wyboczenia lub innej lokalnej formy utraty stateczności. Efekty te mogą być spowodowane działaniem lokalnych sił poprzecznych na półkę profilu oraz sił reakcji w punktach podparcia. W sekcji 6.1.7 normy EN 1993-1-3 szczegółowo opisano, jak określić nośność środnika Rw, Rd na wpływ działania lokalnych sił poprzecznych.
W celu uwzględnienia niedokładności dotyczących położenia mas w analizie spektrum odpowiedzi, normy do obliczeń sejsmicznych określają zasady, które muszą być stosowane zarówno w uproszczonej, jak i multimodalnej analizie spektrum odpowiedzi. Reguły te opisują następującą ogólną procedurę: masa kondygnacji musi zostać przesunięta o pewien mimośród, co powoduje powstanie momentu skręcającego.
Beton zbrojony włóknami stalowymi jest obecnie stosowany głównie na posadzki przemysłowe lub w halach, płyty fundamentowe o małym obciążeniu, ściany i stropy piwnic. Od czasu opublikowania w 2010 roku pierwszej wytycznej dotyczącej betonu zbrojonego włóknami stalowymi przez Niemiecki Komitet ds. Betonów Zbrojonych (DAfStb), inżynier może stosować normy przy wymiarowaniu materiału kompozytowego betonu zbrojonego włóknami stalowymi, co sprawia, że betonu zbrojonego włóknami, który staje się coraz bardziej popularny w budownictwie. W tym artykule wyjaśniono poszczególne parametry materiałowe betonu zbrojonego włóknami stalowymi oraz sposób postępowania z tymi parametrami materiałowymi w programie RFEM wykorzystującym MES.
Podczas wprowadzania i przenoszenia obciążeń poziomych, takich jak wiatr lub obciążenia sejsmiczne, w modelach 3D pojawiają się coraz większe trudności. Aby uniknąć takich problemów, niektóre normy (np. ASCE 7, NBC) wymagają uproszczenia modelu za pomocą przepon, które rozkładają obciążenia poziome na elementy konstrukcyjne przenoszące obciążenia, ale nie mogą samodzielnie przenosić zginania (tzw. „Przepona”).
Ponieważ na konstrukcję oddziałują obciążenia grawitacyjne, następuje przemieszczenie boczne. Z kolei w wyniku dalszego działania obciążenia grawitacyjnego na elementy w pozycji przesuniętej poprzecznie powstaje drugorzędny moment wywracający. Efekt ten jest również znany jako "P-Delta (Δ)". Sek. 12.9.1.6 normy ASCE 7-16 oraz Komentarz do NBC 2015 określają, kiedy efekty P-Delta powinny być uwzględniane podczas analizy modalnej spektrum odpowiedzi.
Do codziennych zadań w dziedzinie projektowania konstrukcji żelbetowych należy także wymiarowanie elementów ściskanych poddanych zginaniu ukośnemu. W poniższym artykule opisano różne metody według pkt. 5.8.9 normy EN 1992-1-1, jakie mogą być stosowane do obliczania elementów ściskanych mimośrodowo w ramach metody nominalnej krzywizny zgodnie z pkt. 5.8.8.
Jeśli chodzi o obciążenia wiatrem konstrukcje budowlane zgodnie z ASCE 7, można znaleźć wiele źródeł, które mogą uzupełnić normy projektowe i pomóc inżynierom w zastosowaniu obciążeń poprzecznych. However, engineers may find it more difficult to find similar resources for wind loading on non-building type structures. This article will examine the steps to calculate and apply wind loads as per ASCE 7-16 on a circular reinforced concrete tank with a dome roof.
W SHAPE-THIN, obliczenia użebrowanych paneli wyboczeniowych można przeprowadzić zgodnie z sekcją 4.5 normy EN 1993-1-5. W przypadku wyboczenia usztywnionego panelu należy uwzględnić powierzchnie efektywne od lokalnego wyboczenia poszczególnych paneli w płycie i usztywnieniach oraz powierzchnie efektywne całego wyboczenia całego panelu.
Przykład ten jest opisany w literaturze technicznej [1] jako przykład 9.5 oraz w [2] jako przykład 8.5. Dla podciągu należy przeprowadzić analizę zwichrzenia. Belka jest jednorodnym prętem konstrukcyjnym. Analizę stateczności można zatem przeprowadzić zgodnie z sekcją 6.3.2 normy DIN EN 1993-1-1. Ze względu na zginanie jednoosiowe, możliwe byłoby przeprowadzenie obliczeń również metodą ogólną według rozdz. 6.3.4. Ponadto, na wyidealizowanym modelu pręta należy zweryfikować wyznaczenie współczynnika obciążenia krytycznego w ramach w/w metody z modelem MES.
Przykład ten jest opisany w literaturze technicznej [1] jako przykład 9.5 oraz w [2] jako przykład 8.5. Dla podciągu należy przeprowadzić analizę zwichrzenia. Belka jest jednorodnym prętem konstrukcyjnym. Dlatego analizę stateczności można przeprowadzić zgodnie z punktem 6.3.3 normy DIN EN 1993-1-1. Ze względu na zginanie jednoosiowe, możliwe byłoby przeprowadzenie obliczeń również metodą ogólną według rozdz. 6.3.4. Dodatkowo na wyidealizowanym modelu pręta sprawdzane jest wyznaczenie momentu Mcr zgodnie z ww. metodą, przy użyciu modelu MES.
Moduły dodatkowe RF-PIPING i RF-PIPING Design umożliwiają projektowanie instalacji rurowych zgodnie z EN 13480-3 [1], ASME B31.1 i B31.3. W przypadku normy europejskiej naprężenia w rurach są określane na podstawie wzorów z Rozdziału 12.3 Analiza elastyczności. W zależności od typu naprężenia przykładany jest jeden lub kilka momentów wynikowych niezależnie od siebie. To zróżnicowanie występuje np. podczas określania naprężeń od obciążeń okazjonalnych.
W przypadku rozciąganych połączeń nakładkowych poddawanych jednostronnemu obciążeniu, zewnętrzne pręty (boczna belka drewniana) są obciążone dodatkowym momentem zginającym na skutek mimośrodowego rozmieszczenia obciążenia. Fakt ten nie jest jednak wspomniany w normie EN 1995-1-1 i jest uwzględniany w załączniku krajowym do normy DIN EN 1995-1-1 poprzez redukcję wytrzymałości na rozciąganie. Diese Abminderung ist abhängig von der Ausziehfestigkeit des Verbindungsmittels.