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 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.
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.
- Obliczanie modeli składających się z elementów prętowych, powłokowych i bryłowych
- Nieliniowa analiza stateczności
- Możliwość uwzględniania sił osiowych od wstępnego sprężenia
- Cztery dostępne solvery do rozwiązywania równań dla efektywnego obliczania różnych modeli konstrukcyjnych
- Opcjonalne uwzględnianie zmian w sztywności w programie RFEM/RSTAB
- Wyszukiwanie postaci wyboczeniowych o krytycznym mnożniku obciążenia większym niż zadany przez użytkownika (metoda "przesunięcia")
- Możliwość określania wektorów własnych dla modeli niestatecznych (w celu zidentyfikowania przyczyny niestateczności)
- Wizualizacja postaci niestateczności
- Podstawa określania imperfekcji
- Uwzględnienie 7 lokalnych kierunków deformacji (ux , uy, uz, φx, φy, φz, ω ) lub 8 sił wewnętrznych (N , Vu, Vv, Mt, pri, Mt, s, Mu, Mv, Mω ) przy obliczaniu elementów prętowych
- Możliwość stosowania w połączeniu z analizą statyczno-wytrzymałościową według teorii II rzędu, i analiza dużych deformacji (można również uwzględnić imperfekcje)
- W połączeniu z rozszerzeniem Analiza stateczności umożliwia definiowanie współczynników obciążenia krytycznego i kształtów drgań dla problemów stateczności, takich jak wyboczenie skrętne i zwichrzenie
- Uwzględnianie blach czołowych i usztywnień poprzecznych jako sprężystości skrępowanej podczas obliczania przekrojów dwuteowych z automatycznym określaniem i wyświetlaniem graficznym sztywności sprężystości deplanacyjnej
- Graficzne przedstawienie deplanacji przekroju prętów w stanie odkształcenia
- Pełna integracja z RFEM i RSTAB
Obliczenia skręcania skrępowanego można przeprowadzić dla całego układu. Uwzględniasz zatem dodatkową wartość 7 stopnia swobody w obliczeniach pręta. Sztywności połączonych elementów konstrukcyjnych są uwzględniane automatycznie. Oznacza to, że nie ma potrzeby' definiowania równoważnych sztywności sprężystych ani warunków podparcia dla układu odłączanego.
Następnie można wykorzystać siły wewnętrzne z obliczeń ze skręcaniem skrępowanym w rozszerzeniu do obliczeń. W zależności od materiału i wybranej normy należy uwzględnić bimoment wyboczeniowy i drugorzędny moment skręcający. Typowym zastosowaniem jest analiza stateczności według teorii drugiego rzędu z wykorzystaniem imperfekcji w konstrukcjach stalowych.
Czy wiecie, że...? Zastosowanie nie ogranicza się do przekrojów stalowych cienkościennych. Pozwala to na przykład na przeprowadzenie obliczeń idealnego momentu krytycznego dla belek o przekrojach z drewna litego.
- Ogólna analiza naprężeniowa
- Automatyczny import sił wewnętrznych z programu RFEM/RSTAB
- Graficzne i numeryczne przedstawianie naprężeń, odkształceń, luzu i stopni wykorzystania w pełni zintegrowane z RFEM/RSTAB
- Zdefiniowana przez użytkownika specyfikacja naprężenia granicznego
- Podsumowanie podobnych elementów konstrukcyjnych do obliczeń
- Szeroki zakres opcji umożliwiających dostosowywania sposobu wyświetlania wyników
- Przejrzyste tabele wyników dla szybkiego ich przeglądania po zakończeniu obliczeń
- Łatwa możliwość identyfikacji wyników dzięki w pełni udokumentowanej metodzie obliczeniowej wraz ze wszystkimi wzorami
- Wysoka wydajność pracy dzięki minimalnej ilości danych wejściowych
- Elastyczność dzięki szczegółowym opcjom ustawień dla podstawy i zakresu obliczeń
- Wyszarzone obszary dla nieistotnych zakresów wartości ( to Product Feature
- Optymalizacja przekroju
- Transfer zoptymalizowanych przekrojów do RFEM/RSTAB
- Wymiarowanie dowolnego przekroju cienkościennego z RSECTION
- Odwzorowanie wykresu naprężeń na przekroju
- Wyznaczanie naprężeń normalnych, ścinających i równoważnych
- Wyświetlanie składowych naprężeń dla poszczególnych typów sił wewnętrznych pręta
- Szczegółowe przedstawienie naprężeń we wszystkich punktach naprężeniowych
- Wyznaczanie największego Δσ dla każdego punktu naprężenia (na przykład do obliczeń zmęczenia)
- Wyświetlanie w kolorze naprężeń i stopni wykorzystania w celu szybkiego przeglądu stref krytycznych lub przewymiarowanych
- Wyświetlanie wykazów materiałów
- Wyznaczanie naprężeń głównych i podstawowych, naprężeń membranowych i stycznych oraz naprężeń zastępczych i zastępczych naprężeń membranowych
- Analiza naprężeń dla elementów konstrukcyjnych o dowolnym kształcie
- Obliczanie naprężeń zastępczych według różnych metod:
- Hipoteza energii odkształcenia (von Mises)
- Hipoteza naprężeń stycznych (Tresca)
- Hipoteza naprężenia normalnego (Rankine)
- Hipoteza głównego odkształcenia (Bach)
- Możliwość optymalizacji grubości powierzchni i transferu danych do programu RFEM
- Wyświetlanie odkształceń
- Szczegółowe wyniki dla różnych składników naprężeń i stopni wykorzystania w tabelach i w grafice
- Funkcja filtrowania brył, powierzchni, linii i węzłów w tabelach
- Poprzeczne naprężenia styczne według Mindlina, Kirchhoffa lub zdefiniowane przez użytkownika
- Ocena naprężeń dla spoin na liniach połączeń między powierzchniami ( to Product Feature )
Po zakończeniu obliczeń wyniki są uporządkowane w sposób przejrzysty. W ten sposób program wyświetla maksymalne naprężenia i stopnie naprężeń posortowane według przekroju, pręta/powierzchni, bryły, zbioru prętów, położenia x itd. Oprócz wartości wyników w formie tabelarycznej rozszerzenie wyświetla również odpowiednią grafikę przekroju z punktami naprężeniowymi, wykresem naprężeń i wartościami. Stopień wykorzystania można odnieść do dowolnego rodzaju naprężenia. Aktualnie wybrana lokalizacja na elemencie zostanie wyróżniona na modelu analitycznym w programie RFEM/RSTAB.
Oprócz oceny tabelarycznej program oferuje jeszcze więcej. Naprężenia i stopnie wykorzystania można również sprawdzić graficznie na modelu w programie RFEM/RSTAB. Istnieje możliwość indywidualnego dostosowania kolorów i wartości.
Wyświetlanie wykresów wyników dla pręta lub zbioru prętów umożliwia dokładną ocenę. Dla każdego miejsca obliczeniowego można otworzyć odpowiednie okno dialogowe, w którym można sprawdzić odpowiednie do obliczeń właściwości przekroju i składowe naprężeń w dowolnym punkcie naprężeniowym. Na koniec istnieje możliwość wydrukowania odpowiedniej grafiki wraz ze wszystkimi szczegółami obliczeń.
- Funkcję skręcania skrępowanego można aktywować lub dezaktywować w zakładce Rozszerzenia w Danych podstawowych modelu.
- Po aktywowaniu rozszerzenia interfejs użytkownika w programie RFEM zostaje rozszerzony o nowe wpisy w nawigatorze, tabelach i oknach dialogowych.
- Szeroki wybór dostępnych przekrojów, takich jak dwuteowniki walcowane; ceowniki; teowniki; kątowniki; profile zamknięte prostokątne i okrągłe; pręty okrągłe; przekroje symetryczne i niesymetryczne, parametryczne przekroje dwuteowe, teowe, kątowniki; przekroje złożone (przydatność do obliczeń zależy od wybranej normy)
- Wymiarowanie ogólnych przekrojów RSECTION (w zależności od formatów obliczeniowych dostępnych w odpowiedniej normie); na przykład obliczanie naprężeń zastępczych
- Wymiarowanie prętów o zbieżnym przekroju (metoda zależna od normy)
- Możliwe jest dostosowanie istotnych współczynników obliczeniowych i parametrów normowych
- Elastyczność dzięki szczegółowym opcjom ustawień dla podstawy i zakresu obliczeń
- Szybkie i przejrzyste wyświetlanie wyników dla globalnej oceny ich rozkładu na konstrukcji po zakończeniu obliczeń
- Szczegółowe wyniki obliczeń i niezbędne wzory (jasna i łatwa do zweryfikowania ścieżka wyników)
- Przejrzyste zestawienie wyników w formie numerycznej w stosownych oknach oraz możliwość ich graficznego przedstawienia na konstrukcji
- Integracja wyników z protokołem wydruku programu RFEM/RSTAB
- Wymiarowanie elementów rozciąganych, ściskanych, zginanych, ścinanych, skręcanych i poddanych połączonemu działaniu tych sił wewnętrznych
- Obliczanie rozciągania z uwzględnieniem zredukowanej powierzchni przekroju (np. osłabienie z uwagi na otwory)
- Automatyczna klasyfikacja przekrojów w celu sprawdzenia wyboczenia lokalnego
- Siły wewnętrzne z obliczeń z uwzględnieniem skręcania skrępowanego (7 stopni swobody) są uwzględniane w kontroli naprężeń zastępczych (obecnie nie dla normy ADM 2020).
- Wymiarowanie przekrojów klasy 4 o efektywnych właściwościach zgodnie z EN 1999-1-1 (dla przekrojów RSECTION, licencje: RSECTION i są wymagane '''/pl/produkty/cross-section-properties-software/Effective-sections Przekroje efektywne wymagane)
- Sprawdzenie wyboczenia przy ścinaniu z uwzględnieniem usztywnień poprzecznych
- Analiza stateczności dla wyboczenia giętnego, wyboczenia skrętnego i wyboczenia giętno-skrętnego przy ściskaniu
- Analiza zwichrzenia elementów poddanych obciążeniu momentem
- Import długości efektywnych z obliczeń przy użyciu rozszerzenia Stateczność konstrukcji
- Graficzne wprowadzanie i kontrola zdefiniowanych podpór węzłowych oraz długości efektywnych w celu analizy stateczności
- W zależności od normy istnieje wybór między wprowadzaniem wartości Mcr przez użytkownika, metodą analityczną z normy lub wykorzystaniem wewnętrznego solwera wartości własnych
- Uwzględnienie panelu usztywniającego i ograniczenia obrotu podczas korzystania z solwera wartości własnych
- Graficzne przedstawienie postaci własnej w przypadku zastosowania solwera wartości własnych
- Analiza stateczności elementów konstrukcyjnych ze ściskaniem i naprężeniem zginającym, w zależności od normy obliczeniowej
- Przejrzyste obliczanie wszystkich niezbędnych współczynników, takich jak współczynniki interakcji
- Alternatywne uwzględnienie wszystkich wpływów dla analizy stateczności podczas określania sił wewnętrznych w programie RFEM/RSTAB (analiza drugiego rzędu, imperfekcje, redukcja sztywności, ewentualnie w połączeniu z - rfem-6-and-rstab-9/additional-analyses/skręcanie-skręcanie-7-dof Skręcanie skrępowane (7 stopni swobody)
Parametry załączników krajowych (NA) do Eurokodu 3 z następujących krajów są zintegrowane:
-
DIN EN 1993-1-1/NA:2016-04 (Niemcy)
-
ÖNORM EN 1993-1-1/NA:2015-12 (Austria)
-
SN EN 1993-1-1/NA:2016-07 (Szwajcaria)
-
BDS EN 1993-1-1/NA:2015-10 (Bułgaria)
-
BS EN 1993-1-1/NA:2016-07 (Wielka Brytania)
-
CEN EN 1993-1-1/2015-06 (Unia Europejska)
-
CYS EN 1993-1-1/NA:2015-07 (Cypr)
-
CSN EN 1993-1-1/NA:2016-06 (Republika Czeska)
-
DS EN 1993-1-1/NA:2015-07 (Dania)
-
ELOT EN 1993-1-1/NA:2017-01 (Grecja)
-
EVS EN 1993-1-1/NA:2015-08 (Estonia)
-
HRN EN 1993-1-1/NA:2016-03 (Chorwacja)
-
I S. EN 1993-1-1/NA:2016-03 (Irlandia)
-
ILNAS EN 1993-1-1/NA:2015-06 (Luksemburg)
-
IST EN 1993-1-1/NA:2015-11 (Islandia)
-
LST EN 1993-1-1/NA:2017-01 (Litwa)
-
LVS EN 1993-1-1/NA:2015-10 (Łotwa)
-
MS EN 1993-1-1/NA:2010-01 (Malezja)
-
MSZ EN 1993-1-1/NA:2015-11 (Węgry)
-
NBN EN 1993-1-1/NA:2015-07 (Belgia)
-
NEN EN 1993-1-1/NA:2016-12 (Holandia)
-
NF EN 1993-1-1/NA:2016-02 (Francja)
-
NP EN 1993-1-1/NA:2009-03 (Portugalia)
-
NS EN 1993-1-1/NA:2015-09 (Norwegia)
-
PN EN 1993-1-1/NA:2015-08 (Polska)
-
SFS EN 1993-1-1/NA:2015-08 (Finlandia)
-
SIST EN 1993-1-1/NA:2016-09 (Słowenia)
-
SR EN 1993-1-1/NA:2016-04 (Rumunia)
-
SS EN 1993-1-1/NA:2019-05 (Singapur)
-
SS EN 1993-1-1/NA:2015-06 (Szwecja)
-
STN EN 1993-1-1/NA:2015-10 (Słowacja)
-
TKP EN 1993-1-1/NA:2015-04 (Białoruś)
-
UNE EN 1993-1-1/NA:2016-02 (Hiszpania)
-
UNI EN 1993-1-1/NA:2015-08 (Włochy)
- Realistyczne odwzorowanie interakcji między budynkiem a gruntem
- Realistyczne odwzorowanie oddziaływania poszczególnych fundamentów na siebie nawzajem
- Biblioteka parametrów gruntowych z możliwością rozszerzania
- Możliwość uwzględniania wielu próbek gruntu z różnych lokalizacji, także poza obrysem budynku
- Określanie osiadań oraz wykresów naprężeń w gruncie oraz ich prezentacja w formie graficznej i tabelarycznej
Wprowadzanie warstw gruntu dla potrzeb zadawania próbek gruntu odbywa się w przejrzystym oknie dialogowym. Odpowiadająca temu prezentacja graficzna zapewnia przejrzystość i ułatwia kontrolę wprowadzanych danych.
Rozszerzalna baza danych ułatwia wybór właściwości materiałowych dla gruntu. Dla realistycznego odwzorowania zachowania się materiału gruntowego można użyć modelu Mohra-Coulomba oraz model gruntu ze wzmocnieniem.
Można zdefiniować dowolną liczbę próbek i warstw gruntu. Grunt jest odwzorowany na podstawie wszystkich wprowadzonych próbek za pomocą brył 3D. Przypisanie do konstrukcji odbywa się za pomocą współrzędnych.
Zachowanie bryły gruntu jest obliczane za pomocą nieliniowej metody iteracyjnej. Obliczone naprężenia i osiadania są wyświetlane graficznie oraz w tabelach.
- Automatyczne uwzględnianie masy własnej od ciężaru konstrukcji
- Możliwy bezpośredni import mas z przypadków obciążeń lub kombinacji
- Opcjonalne definiowanie mas dodatkowych (masy węzłowe, liniowe lub powierzchniowe oraz masy wynikające z bezwładności) bezpośrednio w przypadkach obciążeń
- Opcjonalne pominięcie mas (na przykład masy fundamentów)
- Kombinacje mas w różnych przypadkach i kombinacjach obciążeń
- Predefiniowane współczynniki kombinacji wg różnych norm (EC 8, SIA 261, ASCE 7, ...)
- Opcjonalny import stanów początkowych (np. w celu uwzględnienia naprężenia wstępnego i imperfekcji)
- modyfikacja konstrukcji
- Uwzględnianie uszkodzenia w podporach lub prętach/powierzchniach/bryłach
- Możliwość zadania kilku analiz modalnych (np. w celu analizy różnych mas lub modyfikacji sztywności)
- Wybór typu macierzy mas (macierz diagonalna, macierz spójna, macierz jednostkowa) oraz wskazanych przez użytkownika stopni swobody (translacyjne i rotacyjne)
- Metody określania liczby postaci drgań własnych (liczba zdefiniowana przez użytkownika, liczba określana automatycznie - w celu osiągnięcia zadanych efektywnych współczynników masy modalnej, liczba określana automatycznie - w celu osiągnięcia maksymalnej częstotliwości drgań własnych - dostępne tylko w programie RSTAB)
- Określanie postaci drgań i mas w węzłach siatki MES
- Wyniki w postaci wartości własnych, częstości kątowych, częstotliwości drgań własnych i okresu drgań własnych
- Wyniki w postaci mas modalnych, efektywnych mas modalnych, współczynników masy modalnej i współczynników udziału masy
- Tabelaryczne i graficzne przedstawienie mas w punktach siatki MES
- Wizualizacja i animacja postaci drgań własnych
- Różne opcje skalowania postaci drgań własnych
- Dokumentacja wyników numerycznych i graficznych w raporcie
W ustawieniach analizy modalnej należy wprowadzić wszystkie dane, które są niezbędne do określenia częstotliwości drgań własnych. Są to na przykład kształty mas i solwery wartości własnych.
Rozszerzenie Analiza modalna określa najniższe wartości częstości drgań własnych konstrukcji. Liczbę wartości własnych można dostosować lub określić automatycznie. Należy zatem osiągnąć efektywne współczynniki masy modalnej lub maksymalne częstotliwości drgań własnych. Masy są importowane bezpośrednio z przypadków obciążeń i kombinacji obciążeń. W takim przypadku istnieje możliwość uwzględnienia masy całkowitej, składowych obciążenia w globalnym kierunku Z lub tylko składowej obciążenia w kierunku siły ciężkości.
Dodatkowe masy w węzłach, liniach, prętach lub powierzchniach można zdefiniować ręcznie. Ponadto można wpływać na macierz sztywności poprzez import sił osiowych lub modyfikacji sztywności z przypadku obciążenia lub kombinacji obciążeń.
W programie RFEM dostępne są trzy wydajne solwery wartości własnych:
- pierwiastek wielomianu charakterystycznego
- Metoda Lanchosa
- iteracja podprzestrzeni
Z kolei program RSTAB oferuje dwa solwery wartości własnych:
- iteracja podprzestrzeni
- Metoda Powera z przesuniętą odwrotnością
Wybór solwera wartości własnych zależy przede wszystkim od rozmiaru modelu.