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.
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.
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)
Czy wiecie, że...? 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.
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.
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.
W porównaniu z modułem dodatkowym RF-/STEEL (RFEM 5/RSTAB 8) do rozszerzenia Analiza naprężeniowo-odkształceniowa dla programu RFEM 6/RSTAB 9 dodano następujące nowe funkcje:
Możliwość analizy prętów, powierzchni, brył, spoin (połączenia spawane liniowo między dwiema i trzema powierzchniami z późniejszym obliczaniem naprężeń)
Wyświetlanie naprężeń, stopni naprężeń, zakresów naprężeń i odkształceń
Naprężenie graniczne w zależności od przydzielonego materiału lub danych wejściowych zdefiniowanych przez użytkownika
Indywidualne określenie wyników do obliczeń poprzez dowolnie przydzielane typów ustawień
Szczegóły dla wyników niemodalnych z wyświetlaniem przygotowanego wzoru i dodatkowym wyświetlaniem wyników na poziomie przekroju prętów
Możliwość wygenerowania zastosowanych wzorów do kontroli obliczeń
W porównaniu z modułem dodatkowym RF-/TIMBER Pro (RFEM 5/RSTAB 8) do rozszerzenia Projektowanie konstrukcji drewnianych dla programu RFEM 6/RSTAB 9 dodano następujące nowe funkcje:
Oprócz Eurokodu 5, uwzględnione zostały inne międzynarodowe normy (SIA 265, ANSI/AWC NDS, CSA O86, GB 50005)
Obliczanie ściskania prostopadle do włókien (ciśnienie na podporze)
Wprowadzenie solwera wartości własnych do wyznaczania momentu krytycznego dla wyboczenia skrętnego (tylko EC 5)
Definicja różnych długości efektywnych do obliczeń w normalnej temperaturze i odporności ogniowej
Ocena naprężeń poprzez naprężenia jednostkowe (MES)
Zoptymalizowane analizy stateczności dla prętów o zbieżnym przekroju
Ujednolicenie materiałów dla wszystkich załączników krajowych (w bibliotece materiałów dostępna jest teraz tylko jedna norma „EN”)
Wyświetlanie osłabień przekrojów bezpośrednio w renderingu
Wyświetlanie odpowiednich wzorów użytych do sprawdzania warunków nośności (w tym odniesienie do zastosowanego równania z normy)
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.
Na pytanie 'Ile można przewozić?' zazwyczaj odpowiada 'Tak'. Do graficznego przedstawiania stanu granicznego nośności przekrojów żelbetowych wymagany jest trójwymiarowy wykres interakcji momentu-momentu-siła osiowa. Oprogramowanie do analizy statyczno-wytrzymałościowej firmy Dlubal właśnie to oferuje.
Dzięki dodatkowemu wyświetleniu oddziaływania obciążenia można łatwo rozpoznać lub zwizualizować przekroczenie granicznej nośności przekroju żelbetowego. Ponieważ możesz kontrolować właściwości wykresu, możesz dostosować wygląd wykresu My-Mz-N do swoich potrzeb.
Czy wiesz, że wykresy interakcji moment-siła (wykresy MN) można wyświetlić również graficznie? Umożliwia to wyświetlenie nośności przekroju w przypadku interakcji momentu zginającego i siły osiowej. Oprócz wykresów interakcji związanych z osiami przekroju (wykres My-N i wykres Mz-N) można również wygenerować indywidualny wektor momentów w celu utworzenia wykresu interakcji Mres -N. Płaszczyznę przekroju wykresów MN można wyświetlić na wykresie interakcji 3D.Program wyświetla odpowiednie pary wartości stanu granicznego nośności w tabeli. Tabela jest dynamicznie powiązana z wykresem, dzięki czemu wybrany punkt graniczny jest również wyświetlany na wykresie.
Czy chcesz określić nośność przekroju żelbetowego na zginanie dwukierunkowe? W tym celu należy najpierw aktywować wykres interakcji moment-moment (wykres My-Mz). Wykres My-Mz przedstawia poziomy przekrój przez trójwymiarowy wykres dla określonej siły osiowej N. Dzięki połączeniu z trójwymiarowym wykresem interakcji można tam również zwizualizować płaszczyznę przekroju.
W zależności od siły osiowej N, można wygenerować linię krzywizny momentu dla dowolnego wektora momentu. Program pokazuje również pary wartości wyświetlanego wykresu w tabeli. Ponadto można aktywować jako dodatkowy wykres sieczny i sztywność styczną przekroju żelbetowego, należące do wykresu krzywizny momentu.
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.
Istniejące naprężenia i odkształcenia przekroju betonowego i zbrojenia można wyświetlić w postaci obrazu naprężeń 3D lub grafiki 2D. W zależności od tego, które wyniki zostaną wybrane w drzewie wyników, naprężenia lub odkształcenia są wyświetlane w zdefiniowanym zbrojeniu podłużnym pod oddziaływaniami obciążeń lub granicznymi siłami wewnętrznymi.
Właściwości betonu, zależne od czasu, takie jak pełzanie i skurcz, są bardzo ważne dla obliczeń. Można je zdefiniować bezpośrednio dla materiału w programie do analizy statyczno-wytrzymałościowej. W oknie dialogowym do wprowadzania danych wyświetlany jest przebieg czasowy funkcji pełzania lub skurczu. Można łatwo wybrać modyfikację zastosowanego wieku betonu, na przykład ze względu na obróbkę termiczną.
Odkształcenie prętów i powierzchni jest określane z uwzględnieniem zarysowanego (stan II) lub niezarysowanego (stan I) przekroju żelbetowego. Podczas określania sztywności można uwzględnić usztywnienie przy rozciąganiu między rysami, zwane 'usztywnieniem przy rozciąganiu', zgodnie z zastosowaną normą obliczeniową.
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.
Zbrojenie na ścinanie i zbrojenie podłużne można zdefiniować indywidualnie dla każdego pręta. W tym przypadku dostępne są różne szablony do wprowadzania zbrojenia.
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 ramach jednego pręta można zdefiniować szerokość integracyjną i efektywną szerokość płyty belek teowych (żeber) o różnych szerokościach. Pręt jest podzielony na segmenty. Przejście między różnymi szerokościami półek można sortować lub określać liniowo. Ponadto program umożliwia uwzględnienie zdefiniowanego zbrojenia powierzchni jako zbrojenia pasa przy wymiarowaniu żebra w betonie zbrojonym.
Obliczanie ugięć i porównanie z normatywnymi lub ręcznie dostosowanymi wartościami granicznymi
Uwzględnienie wygięcia wstępnego w analizie ugięcia
W zależności od typu sytuacji obliczeniowej możliwe są różne wartości graniczne
Ręczne dostosowywanie długości odniesienia i segmentacji według kierunku
Obliczanie ugięć w odniesieniu do konstrukcji początkowej lub do konstrukcji odkształconej
Automatyczne uwzględnienie odkształceń zależnych od czasu poprzez zwiększenie obciążenia o współczynnik pełzania (może być również zdefiniowany przez użytkownika po stronie sztywności)
Uproszczone obliczenia drgań
Graficzne wyświetlanie wyników zintegrowane z RFEM/RSTAB; na przykład stopień wykorzystania wartości granicznej, odkształcenie lub ugięcie
Pełna integracja wyników z protokołem wydruku programu RFEM/RSTAB
Za wygenerowanie i obliczenie kombinacji obciążeń i wyników wymaganych dla stanu granicznego użytkowalności odpowiada program RFEM/RSTAB. W rozszerzeniu Projektowanie konstrukcji drewnianych można wybrać sytuacje obliczeniowe do analizy ugięć. Obliczone wartości odkształceń są następnie określane w każdym miejscu pręta, w zależności od określonego wygięcia wstępnego i układu odniesienia, a następnie porównywane z wartościami granicznymi.
Wartość graniczną deformacji można określić indywidualnie dla każdego elementu konstrukcyjnego w Konfiguracja stanu granicznego użytkowalności. W takim przypadku maksymalne odkształcenie nie powinno przekraczać dopuszczalnej wartości granicznej, zależnej od długości odniesienia. Podczas definiowania podpór obliczeniowych można podzielić komponenty na segmenty. Umożliwia to automatyczne określenie odpowiedniej długości odniesienia dla każdego kierunku obliczeń.
Na podstawie położenia przypisanych podpór obliczeniowych program automatycznie określa różnicę między belkami a wspornikami. W ten sposób można mieć pewność, że wartość graniczna zostanie odpowiednio określona.