W rozszerzeniu dla RFEM Funkcja wymiarowania betonu umożliwia przeprowadzenie obliczeń odporności ogniowej ścian i stropów według uproszczonej metody tabeli (EN 1992-1-2, Rozdział 5.4.2 oraz Tabele 5.8 i 5.9) wykonane z betonu zbrojonego.
W rozszerzeniu Projektowanie konstrukcji betonowych można zdefiniować istniejące pionowe zbrojenie na ścinanie. Jest to następnie uwzględniane przy obliczaniu wytrzymałości na przebicie.
Obie metody optymalizacji mają jedną wspólną cechę. Na końcu procesu wyświetlają listę wariacji modelu na podstawie przechowywanych danych. Można tu znaleźć szczegóły na temat wyniku decydującego dla optymalizacji i odpowiadające mu wartości parametrów. Lista jest zorganizowana w porządku malejącym. Zakładane najlepsze rozwiązanie znajduje się na górze. W takim przypadku wynik optymalizacji wraz z wyznaczoną wartością jest najbardziej zbliżony do kryterium optymalizacji. Wszystkie dodatkowe wyniki pokazują wykorzystanie < 1. Ponadto, po zakończeniu analizy, program dostosuje wartości na globalnej liście parametrów, aby odpowiadały tym dla optymalnego rozwiązania.
W oknach dialogowych materiałów znajdują się dodatkowe zakładki "Oszacowanie kosztów" i "Oszacowanie emisji CO2". Tutaj wyświetlane są indywidualne szacunkowe sumy przydzielonych prętów, powierzchni i objętości na jednostkę masy, objętości i powierzchni. Dodatkowo zakładki te podają całkowity koszt i emisję wszystkich przydzielonych do konstrukcji materiałów. Zapewnia to dobry przegląd projektu.
Masz indywidualne przekroje słupów lub ścianki ustawione pod kątem, a potrzebujesz obliczeń na przebicie?
Nie ma problemu. W programie RFEM 6 można przeprowadzać obliczenia na przebicie nie tylko dla przekrojów prostokątnych i okrągłych, ale także dla dowolnego kształtu przekroju.
W rozszerzeniu Analiza etapów budowy (CSA) można używać przekrojów złożonych, dzięki zastosowaniu przekrojów etapowanych. Ten typ przekroju umożliwia aktywację lub dezaktywację poszczególnych części przekroju typu "Parametryczny - Masywny II" na poszczególnych etapach budowy.
Masz pytania dotyczące programu? Optymalizacja konstrukcji w programach RFEM i RSTAB jest uzupełnieniem parametrycznego wprowadzania danych. Jest to proces równoległy, niezależny od rzeczywistych obliczeń modelu wraz ze wszystkimi jego zwykłymi definicjami obliczeń i obliczeń. Rozszerzenie zakłada, że model lub blok jest zbudowany w kontekście parametrycznym i jest kontrolowany przez globalne parametry kontrolne typu "optymalizacja". Dlatego te parametry kontrolne mają dolną i górną granicę oraz wielkość kroku w celu ograniczenia zakresu optymalizacji. Aby znaleźć optymalne wartości parametrów kontrolnych, należy określić kryterium optymalizacji (na przykład minimalny ciężar) przy wyborze metody optymalizacji (na przykład optymalizacja roju cząstek).
Oszacowanie kosztów i emisji CO2 można znaleźć już w definicjach materiałów. Obie opcje można aktywować osobno w każdej definicji materiału. Oszacowanie oparte jest na koszcie jednostkowym lub jednostkowej wartości emisji dla prętów, powierzchni oraz brył. W tym przypadku można wybrać, czy jednostki mają zostać podane według masy, objętości czy powierzchni.
Optymalizacja konstrukcji ze względu na minimalny ciężar lub deformację
Możliwość zastosowania dowolnej liczby parametrów optymalizacyjnych
Określanie zakresów zmiennych
Optymalizacja przekrojów i materiałów
Typy definicji parametrów
Optymalizacja | Rosnąco, czyli optymalizacja | Malejąca
Zastosowanie parametrycznych modeli i bloków
Parametryzacja bloków w języku JavaScript na podstawie kodu
Optymalizacja z uwzględnieniem wyników obliczeń
Tabelaryczne przedstawienie najlepszych mutacji modelu
Wyświetlanie w czasie rzeczywistym mutacji modelu w procesie optymalizacji
Kalkulacja kosztów modelu dzięki zadanym cenom jednostkowym
Określanie potencjału tworzenia efektu cieplarnianego (GWP-global warming potential) na etapie tworzenia modelu poprzez szacowanie równoważnej emisji CO2
Określanie jednostkowych wskaźników zależnych od masy, objętości i powierzchni (cena i emisja CO2)
Istnieją dwie metody optymalizacji, dzięki którym można znaleźć optymalne wartości parametrów według kryterium ciężaru lub odkształcenia.
Najbardziej wydajną metodą o najkrótszym czasie obliczeń jest optymalizacja roju cząstek zbliżona do naturalnej (PSO). Czy słyszałeś lub czytałeś o tym? Ta technologia sztucznej inteligencji (AI) ma silną analogię do zachowania stad zwierząt szukających miejsca odpoczynku. W takich rojach można znaleźć wiele osób (por. rozwiązanie optymalizacyjne - na przykład waga), które lubią przebywać w grupie i podążać za ruchem grupy. Załóżmy, że każdy pręt roju musi zostać poddany spoczynkowi w optymalnym miejscu (por. najlepsze rozwiązanie - na przykład najniższa waga). Potrzeba ta wzrasta wraz ze zbliżaniem się do miejsca odpoczynku. Na zachowanie roju mają zatem wpływ również właściwości przestrzeni (por. wykres wyników).
Dlaczego wycieczka do biologii? Po prostu - proces PSO w RFEM lub RSTAB przebiega w podobny sposób. Proces obliczeń rozpoczyna się od wyniku optymalizacji poprzez losowe przypisanie parametrów, które mają zostać zoptymalizowane. Wielokrotnie określa nowe wyniki optymalizacji ze zróżnicowanymi wartościami parametrów, które opierają się na doświadczeniach z wcześniej przeprowadzonych mutacji modelu. Proces jest kontynuowany do momentu osiągnięcia określonej liczby możliwych mutacji modelu.
Jako alternatywa dla tej metody program oferuje również metodę przetwarzania wsadowego. Metoda ta ma na celu sprawdzenie wszystkich możliwych mutacji modelu poprzez losowe określanie wartości parametrów optymalizacji, aż do osiągnięcia określonej liczby możliwych mutacji modelu.
Po obliczeniu mutacji modelu obydwa warianty sprawdzają również odpowiednie aktywowane wyniki obliczeń rozszerzeń. Ponadto zapisuje on wariant z odpowiednim wynikiem optymalizacji i przypisaniem wartości parametrów optymalizacji, jeżeli wykorzystanie jest < 1.
Na podstawie odpowiednich sum poszczególnych materiałów można określić szacunkowe koszty całkowite i emisję. Na sumę materiałów składają się zależne od ciężaru, objętości i powierzchnie elementów prętowych, powierzchniowych i bryłowych.
Czy udało Ci się utworzyć całą konstrukcję w programie RFEM? Dobrze, teraz można przypisać poszczególne elementy konstrukcyjne i przypadki obciążeń do odpowiednich etapów budowy. Na każdym etapie budowy można modyfikować na przykład definicje zwolnień prętów i podpór.
Pozwala to na modelowanie zmian konstrukcyjnych, na przykład podczas betonowania dźwigarów mostowych lub osiadania słupów. Przypadki obciążeń utworzone w programie RFEM należy następnie przydzielić do etapów budowy jako obciążenia stałe lub przejściowe.
Czy wiecie, że...? Kombinatoryka umożliwia nakładanie obciążeń stałych i przejściowych w kombinacjach obciążeń. W ten sposób można określić maksymalne siły wewnętrzne dla różnych pozycji dźwigu lub uwzględnić tymczasowe obciążenia montażowe dostępne tylko w jednym etapie budowy.
Proste definiowanie etapów budowy konstrukcji w RFEM wraz z wizualizacją
Dodawanie, usuwanie, modyfikowanie i reaktywacja elementów prętowych, powierzchniowych i bryłowych oraz ich właściwości (np. przeguby prętowe i liniowe, stopnie swobody dla podpór itp.)
Ręczna oraz automatyczna kombinatoryka obciążeń na poszczególnych etapach budowy konstrukcji (np. w celu uwzględnienia obciążeń montażowych, tymczasowych urządzeń dźwigowych itp.)
Uwzględnienie wpływów nieliniowych, takich jak uszkodzenie prętów rozciąganych lub nieliniowe zachowanie podpór
Jeżeli między idealnym układem a układem, który uległ deformacji z poprzedniego etapu budowy, pojawią się różnice w geometrii, są one porównywane w programie. Następujące po sobie kolejne etapy budowy obliczane są na bazie układu konstrukcyjnego z odkształceniami i obciążeniami wynikającymi z poprzednich etapu budowy. Obliczenia te są nieliniowe.
Czy obliczenia zakończyły się pomyślnie? Wyniki poszczególnych etapów budowy można teraz wyświetlać graficznie oraz w tabelach w programie RFEM. Ponadto program RFEM umożliwia uwzględnienie etapów budowy w kombinatoryce i uwzględnienie ich w dalszych obliczeniach.
Stosując modalny współczynnik istotności (MRF) można ocenić, w jakim stopniu poszczególne elementy konstrukcyjne przyczyniają się do powstania rzeczywistego kształtu wyboczenia. Obliczenia opierają się na energii względnego odkształcenia sprężystego każdego pojedynczego pręta.
Dzięki MRF można rozróżnić lokalne i globalne kształty wyboczenia. Jeżeli kilka prętów ma znaczny MRF (np. > 20%), bardzo prawdopodobna jest niestateczność całej konstrukcji lub jej części. Jeżeli jednak suma wszystkich MRF dla kształtu drgań wynosi około 100%, należy spodziewać się lokalnego problemu ze statecznością (np. wyboczenia pojedynczego pręta).
Ponadto MRF może być wykorzystany do określenia obciążeń krytycznych i równoważnych długości wyboczeniowych poszczególnych prętów (np. do analizy stateczności). Kształty wyboczenia, dla których dany pręt ma małe wartości MRF (np. <20%), mogą zostać w tym kontekście pominięte.
MRF jest wyświetlany według kształtów wyboczenia w tabeli wyników w sekcji Analiza stateczności --> Wyniki według prętów --> Długości efektywne i obciążenia krytyczne.
Oprogramowanie do analizy statyczno-wytrzymałościowej firmy Dlubal wykonuje wiele pracy za Ciebie. Program sugeruje zgodnie z regułami parametry wejściowe, istotne dla wybranych norm. Ponadto można ręcznie wprowadzić spektra odpowiedzi.
Przypadki obciążeń typu Analiza spektrum odpowiedzi określają kierunek, w którym działają spektra odpowiedzi oraz które wartości własne konstrukcji są istotne dla analizy. W ustawieniach analizy spektralnej można zdefiniować szczegóły dotyczące reguł kombinacji, tłumienia (jeśli ma zastosowanie) i przyspieszenia okresu zerowego (ZPA).
Jeżeli w programie istnieje przypadek obciążenia lub kombinacja obciążeń, obliczenia stateczności są aktywowane. Można zdefiniować inny przypadek obciążenia, na przykład w celu uwzględnienia naprężenia początkowego.
W tym celu należy określić, czy ma zostać przeprowadzona analiza liniowa czy nieliniowa. W zależności od przypadku zastosowania, można wybrać bezpośrednią metodę obliczeniową, taką jak metoda Lanczosa lub metoda iteracji ICG. Pręty niezintegrowane z powierzchniami są zazwyczaj wyświetlane jako elementy prętowe z dwoma węzłami ES. W przypadku zastosowania takich elementów program nie może określić wyboczenia lokalnego pojedynczych prętów. Z tego względu'istnieje możliwość automatycznego dzielenia prętów.
W Rozszerzenie Wymiarowanie '''betonu''' ''' umożliwia przeprowadzanie uproszczonych obliczeń odporności ogniowej słupów (Rozdział 5.3.2) i belek (Rozdział 5.6), zgodnie z EN 1992-1-2.
W przypadku uproszczonych obliczeń odporności ogniowej dostępne są następujące metody weryfikacji:
Słupy: Minimalne wymiary przekroju prostokątnego i okrągłego wg tabeli 5.2a oraz równania 5.7 do obliczania czasu ekspozycji pożarowej
Belki: Minimalne wymiary i odległości między środkami zgodnie z Tabelą 5.5 i Tabelą 5.6
Siły wewnętrzne do obliczeń odporności ogniowej można wyznaczyć przy użyciu dwóch metod.
1: W tym przypadku siły wewnętrzne z wyjątkowej sytuacji obliczeniowej są bezpośrednio uwzględniane w obliczeniach.
2: Siły wewnętrzne z obliczeń w temperaturze normalnej są redukowane za pomocą współczynnika Eta,fi (ηfi) i są następnie wykorzystywane do obliczeń odporności ogniowej.
Ponadto istnieje możliwość modyfikacji rozstawu osi zgodnie z równ. 5.5.
W porównaniu z modułem dodatkowym RF-/DYNAM Pro-Equivalent Loads (RFEM 5/RSTAB 8) do rozszerzenia Analiza spektrum odpowiedzi dla programu RFEM 6/RSTAB 9 dodano następujące nowe funkcje:
Spektrum odpowiedzi z wielu norm (EN 1998, DIN 4149, IBC 2018 itd.)
Spektrum odpowiedzi zdefiniowane przez użytkownika lub wygenerowane z akcelerogramów
Możliwość zadania kierunkowego spektrum odpowiedzi
Aby zapewnić przejrzystość wyniki są przechowywane łącznie, w jednym przypadku obciążenia, w ramach którego dostępne są różne poziomy wyświetlania
Wpływ przypadkowych oddziaływań skręcających może być uwzględniany automatycznie
Automatyczne kombinacje obciążeń sejsmicznych z innymi przypadkami obciążeń, możliwe do wykorzystania w wyjątkowej sytuacji obliczeniowej
Przypadki obciążeń typu Analiza spektrum odpowiedzi zawierają wygenerowane obciążenia równoważne. Po pierwsze, udziały modalne muszą zostać nałożone na siebie z regułą SRSS lub CQC. W takim przypadku można wykorzystać wyniki podpisane na podstawie dominującego kształtu drgań.
Następnie składowe kierunkowe oddziaływań sejsmicznych są łączone z regułą SRSS lub regułą 100%/30%.
Możesz być pewien, że koszty są ważnym czynnikiem w planowaniu konstrukcyjnym każdego projektu. Należy również przestrzegać przepisów dotyczących szacowania emisji. Dwuczęściowe rozszerzenie Optymalizacja i koszty/Szacowanie emisji CO2 ułatwia odnalezienie się w gąszczu norm i opcji. Wykorzystuje technologię sztucznej inteligencji (AI) optymalizacji rojem cząstek (PSO) w celu znalezienia odpowiednich parametrów dla sparametryzowanych modeli i bloków, które zagwarantują zgodność ze zwykłymi kryteriami optymalizacji. Ponadto, rozszerzenie oszacowuje koszty modelu lub emisję CO2 poprzez określenie kosztów jednostkowych lub emisji jednostkowej dla materiałów zdefiniowanych w modelu konstrukcyjnym. Dzięki temu rozszerzeniu jesteś po bezpiecznej stronie.
Jako pierwsze wyniki program przedstawia współczynniki obciążenia krytycznego. Następnie można przeprowadzić ocenę zagrożeń stateczności. W przypadku modeli prętowych w tabelach wyświetlane są wynikowe długości efektywne i obciążenia krytyczne prętów.
W następnym oknie wyników można sprawdzić znormalizowane wartości własne posortowane według węzła, pręta i powierzchni. Grafika wartości własnych umożliwia ocenę zachowania wyboczeniowego. Ułatwia to podjęcie środków zaradczych.
Czy wiecie, że...? Równoważne obciążenia statyczne generowane są oddzielnie dla każdej miarodajnej postaci drgań własnych oraz kierunku wzbudzenia. Obciążenia te są zapisywane w przypadku obciążenia typu Analiza spektrum odpowiedzi, a program RFEM/RSTAB przeprowadza liniową analizę statyczną.
Rozszerzenie Projektowanie konstrukcji betonowych umożliwia wymiarowanie prętów i powierzchni ze względu na zmęczenie zgodnie z EN 1992-1-1, rozdział 6.8.
W przypadku obliczeń zmęczenia można opcjonalnie wybrać dwie metody lub poziomy obliczeniowe w konfiguracjach obliczeniowych:
Poziom obliczeniowy 1: Obliczenia uproszczone wg. do 6.8.6 i 6.8.7(2) Kryterium uproszczone jest stosowane dla częstych kombinacji oddziaływań zgodnie z EN 1992-1-1, rozdział 6.8.6 (2) oraz EN 1990, równ. (6.15b) wraz z obciążeniami od ruchu drogowego w stanie użytkowalności. Dla stali zbrojeniowej sprawdzany jest maksymalny zakres naprężeń zgodnie z 6.8.6. Naprężenie ściskające w betonie jest określane za pomocą górnego i dolnego dopuszczalnego naprężenia zgodnie z 6.8.7(2).
Poziom analizy 2: Obliczanie równoważnego naprężenia niszczącego zgodnie z 6.8.5 i 6.8.7(1) (uproszczone obliczenia na zmęczenie): Obliczenia z wykorzystaniem zakresów równoważnych naprężeń niszczących są przeprowadzane dla kombinacji zmęczeniowych, zgodnie z EN 1992-1-1, rozdział 6.8.3, równ. (6.69) o specyficznie zdefiniowanym oddziaływaniu cyklicznym Qfat .
Podczas wymiarowania przekroju można bezpośrednio określić, czy powierzchnia betonowa zostanie zastosowana za prętami zbrojeniowymi, czy też zostanie odjęta od przekroju betonowego. Istnieje możliwość obliczenia przekroju betonu netto, zwłaszcza w przypadku przekroju silnie zbrojonego.
Program do analizy statyczno-wytrzymałościowej zapewnia przejrzysty przegląd wszystkich przeprowadzonych kontroli obliczeń dla określonej normy obliczeniowej. Dla każdego warunku projektowego należy określić kryterium obliczeniowe. Oprócz sprawdzania stanu granicznego nośności i użytkowalności program sprawdza zasady projektowania określone w normie. Dla każdej kontroli obliczeń są określone szczegóły obliczeń, w tym wartości początkowe, wyniki pośrednie i wyniki końcowe. Proces obliczeń wraz z zastosowanymi wzorami, standardowymi źródłami i wynikami szczegółowo przedstawiony jest w oknie informacyjnym w szczegółach obliczeń.
Zbrojenie powierzchniowe należy wprowadzić bezpośrednio na poziomie programu RFEM. W takim przypadku można indywidualnie wybrać zdefiniowane zbrojenie powierzchniowe. Podczas wprowadzania zbrojenia powierzchniowego do dyspozycji użytkownika są standardowe funkcje Kopiuj, Odbij lub Obróć.
W przypadku analizy wartości własnych dostępnych jest kilka metod:
Metody bezpośrednie
Metody bezpośrednie (Lanczosa [RFEM], pierwiastki z wielomianu charakterystycznego [RFEM], metoda iteracji podprzestrzeni [RFEM/RSTAB], przesunięta iteracja odwrócona [RSTAB]) są odpowiednie dla małych i średnich modeli. Z szybkich metod rozwiązywania problemów należy korzystać tylko w przypadku, gdy komputer posiada dużą ilość pamięci RAM.
Metoda iteracji ICG (niekompletny sprzężony gradient [RFEM])
Z drugiej strony, ta metoda wymaga tylko niewielkiej ilości pamięci. Wartości własne są określane jedna po drugiej. Może być stosowany do obliczania dużych układów konstrukcyjnych o niewielkiej liczbie wartości własnych.
Rozszerzenie Stateczność konstrukcji umożliwia nieliniową analizę stateczności przy użyciu metody przyrostowej. Analiza ta dostarcza wyniki zbliżone do rzeczywistości również w przypadku konstrukcji nieliniowych. Współczynnik obciążenia krytycznego jest określany poprzez stopniowe zwiększanie obciążeń w podstawowym przypadku obciążenia, aż do osiągnięcia niestateczności. Przyrost obciążenia uwzględnia nieliniowości, takie jak ulegające uszkodzeniu pręty, podpory i fundamenty oraz nieliniowości materiałowe. Po zwiększeniu obciążenia można opcjonalnie przeprowadzić liniową analizę stateczności na ostatnim stabilnym stanie w celu określenia postaci stateczności.