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 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 rozszerzeniu Połączenia stalowe istnieje możliwość łączenia profili zamkniętych o okrągłym przekroju za pomocą spoin.
Profile okrągłe można łączyć ze sobą lub z płaskimi elementami konstrukcyjnymi. Spoiną można również łączyć pachwiny przekrojów znormalizowanych i cienkościennych.
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 .
W rozszerzeniu Projektowanie konstrukcji betonowych można przeprowadzać obliczenia sejsmiczne dla prętów żelbetowych zgodnie z EC 8. Są to między innymi następujące funkcje:
Konfiguracje obliczeń sejsmicznych
Rozróżnianie klas ciągliwości DCL, DCM, DCH
Możliwość przeniesienia współczynnika odpowiedzi z analizy dynamicznej
Sprawdzenie wartości granicznej współczynnika odpowiedzi
Weryfikacja nośności dla "Wytrzymały słup - słaba belka"
Uszczegółowienie i reguły szczególne dla współczynnika ciągliwości krzywizny
Uszczegółowienie i reguły szczególne dla ciągliwości lokalnej
W rozszerzeniu Połączenia stalowe można klasyfikować sztywności połączeń.
Oprócz sztywności początkowej w tabeli wyświetlane są również wartości graniczne dla połączeń przegubowych i sztywnych dla wybranych sił wewnętrznych N, My i/lub Mz. Uzyskana klasyfikacja jest następnie wyświetlana w tabeli jako „przegubowa”, „półsztywna” i „sztywna”.
W rozszerzeniu „Połączenia stalowe” można uwzględnić naprężenie wstępne śrub w obliczeniach dla wszystkich komponentów. Sprężenie można łatwo aktywować za pomocą pola wyboru w parametrach śruby i ma ono wpływ zarówno na analizę naprężeniowo-odkształceniową, jak i na analizę sztywności.
Śruby sprężone to specjalne śruby stosowane w konstrukcjach stalowych w celu wygenerowania dużej siły zaciskowej między połączonymi elementami konstrukcyjnymi. Ta siła docisku powoduje tarcie między elementami konstrukcyjnymi, co umożliwia przenoszenie sił.
Funkcjonalność Śruby sprężane są dokręcane z określonym momentem, co powoduje ich rozciąganie i powstawanie siły rozciągającej. Ta siła rozciągająca jest przenoszona na połączone elementy i prowadzi do powstania dużej siły mocującej. Siła zaciskowa zapobiega poluzowaniu połączenia i zapewnia niezawodne przenoszenie siły.
Zalety
Wysoka nośność: Śruby wstępnie rozciągane mogą przenosić duże siły.
Wytrzymałość zmęczeniowa: Są odporne na zmęczenie.
Łatwość montażu: Są one stosunkowo łatwe w montażu i demontażu.
Analiza i wymiarowanie Obliczenia śrub sprężanych są przeprowadzane w RFEM z wykorzystaniem modelu analitycznego ES wygenerowanego przez rozszerzenie "Połączenia stalowe". Uwzględnia ona siłę zwarcia, tarcie między elementami konstrukcyjnymi, wytrzymałość śrub na ścinanie oraz nośność elementów konstrukcyjnych. Wymiarowanie odbywa się zgodnie z DIN EN 1993-1-8 (Eurokod 3) lub amerykańską normą ANSI/AISC 360-16. Utworzony model analityczny wraz z wynikami można zapisać i wykorzystać jako niezależny model w programie RFEM.
W rozszerzeniu Projektowanie konstrukcji betonowych można zwymiarować elementy konstrukcyjne z fibrobetonu zgodnie z wytyczną "DAfStb Steel Fiber-Reinforced Concrete".
Ta opcja jest dostępna dla obliczeń zgodnie z EN 1992-1-1. Obliczenia zgodnie z wytyczną DAfStb są przeprowadzane po przypisaniu betonu typu "Fibrobeton" do elementu konstrukcyjnego z betonu zbrojonego.
W zakładce "Zbrojenie na ścinanie" można wybrać opcję "Powiązania krzyżowe na wolnych prętach zbrojeniowych z aktywnym wyborem w oknie graficznym". Pozwala to na umieszczenie dodatkowych powiązań krzyżowych na wolnych prętach zbrojenia podłużnego.
Pozycję więzów krzyżowych można aktywować lub dezaktywować w infografice. Powiązania krzyżowe są uwzględniane podczas kontroli stanu granicznego nośności i obliczeń konstrukcji. Są one dostępne dla obliczeń zgodnie z EN 1992-1-1.
Sztywność początkowa Sj,ini jest parametrem decydującym o ocenie, czy połączenie można scharakteryzować jako sztywne, niesztywne czy przegubowe.
W rozszerzeniu „Połączenia stalowe” można obliczyć początkowe sztywności Sj,ini zgodnie z Eurokodem (EN 1993-1-8 sekcja 5.2.2) i AISC (AISC 360-16 Cl. E3.4) w odniesieniu do sił wewnętrznych N, My i/lub Mz.
Opcjonalne automatyczne przenoszenie sztywności początkowych umożliwia bezpośrednie przenoszenie sztywności przegubowych na końcach prętów w programie RFEM. Następnie cała konstrukcja jest ponownie obliczana, a wynikające z niej siły wewnętrzne są automatycznie uwzględniane jako obciążenia w obliczeniach i wymiarowaniu modeli połączeń.
Ten zautomatyzowany proces iteracji eliminuje konieczność ręcznego eksportu i importu danych, zmniejszając ilość pracy i minimalizując potencjalne źródła błędów.
Rozszerzenie Połączenia stalowe umożliwia wymiarowanie połączeń prętów o złożonych przekrojach. Ponadto można przeprowadzać obliczenia połączeń dla prawie wszystkich przekrojów cienkościennych z biblioteki programu RFEM.
W rozszerzeniu Połączenia stalowe można wymiarować połączenia zgodnie z amerykańską normą ANSI/AISC 360-16. Zintegrowane zostały następujące metody obliczeń:
Obliczenia współczynnika obciążenia i odporności (LRFD)
Nowe przekroje stalowe zgodnie z najnowszą instrukcją CISC (12 wydanie) są dostępne w programie RFEM 6. Przekroje są wymienione w bibliotece Znormalizowane. W filtrze należy wybrać region „Kanada”, a normę „CISC 12”. Alternatywnie nazwę przekroju można wprowadzić bezpośrednio w polu wyszukiwania znajdującym się w dolnej części okna dialogowego.
W konfiguracji stanu granicznego użytkowalności można dostosowywać różne parametry obliczeniowe przekrojów. W tym miejscu można kontrolować warunek przekroju zastosowany do analizy odkształcenia i szerokości zarysowania.
Można aktywować następujące ustawienia:
Stan zarysowania obliczony na podstawie powiązanego obciążenia
Stan zarysowany obliczony jako obwiednia ze wszystkich sytuacji obliczeniowych SGU
Stan przekroju zarysowanego - niezależny od obciążenia
Analiza deformacji powierzchni żelbetowych bez zarysowań lub z rysami (stan II) z zastosowaniem metody aproksymacyjnej (np. analiza deformacji według ACI 318-19, 24.3.2.5 lub EN 1992-1-1, kl. 7.4.3)
Usztywnienie przy rozciąganiu betonu między rysami
Opcjonalne uwzględnienie pełzania i skurczu
Zintegrowane z programem RFEM graficzne przedstawienie wyników, takich jak np. odkształcenie lub ugięcie płyty płaskiej
Przejrzyste wyświetlanie wyników numerycznych w oknie dialogowym szczegółu
Pełna integracja wyników z protokołem wydruku programu RFEM
Szukasz obliczeń odkształceń? Należy sprawdzić konfigurację stanu granicznego użytkowalności, w której można ją aktywować. W powyższym oknie dialogowym można również kontrolować uwzględnienie efektów długotrwałych (pełzanie i skurcz) oraz usztywnienie przy rozciąganiu między rysami. Współczynnik pełzania i odkształcenie skurczowe są obliczane przy użyciu określonych parametrów wejściowych lub można je zdefiniować indywidualnie.
Ponadto można określić wartość graniczną deformacji osobno dla każdego elementu konstrukcyjnego. Maksymalna odkształcenie jest definiowane jako dopuszczalna wartość graniczna. Dodatkowo należy określić, czy do kontroli obliczeń ma zostać użyty układ nieodkształcony czy odkształcony.
Normy określają już metody aproksymacyjne (na przykład obliczanie deformacji zgodnie z EN 1992-1-1, 7.4.3 lub ACI 318-19, 24.3.2.5), które są potrzebne do obliczania deformacji. Sztywności efektywne są obliczane w elementach skończonych zgodnie z istniejącym stanem granicznym z/bez zarysowań. Sztywności te można następnie wykorzystać do określenia odkształceń za pomocą innych obliczeń MES.
Uwzględnij przekrój żelbetowy do obliczeń sztywności efektywnych elementów skończonych. Na podstawie sił wewnętrznych określonych dla stanu granicznego użytkowalności w programie RFEM, można sklasyfikować przekrój żelbetowy jako "zarysowany" lub "niezarysowany". Czy uwzględniasz wpływ betonu między rysami? W tym przypadku jest to określane za pomocą współczynnika rozkładu (np. zgodnie z EN 1992-1-1, Równ. 7.19 lub ACI 318-19, 24.3.2.5). Można założyć, że zachowanie materiału w strefie ściskania i rozciągania betonu jest liniowo-sprężyste, aż do osiągnięcia wytrzymałości betonu na rozciąganie. Procedura ta jest wystarczająco precyzyjna dla stanu granicznego użytkowalności.
Podczas określania sztywności efektywnych można uwzględnić pełzanie i skurcz na „poziomie przekroju”. W tej metodzie aproksymacji nie trzeba uwzględniać wpływu skurczu i pełzania w układach statycznie niewyznaczalnych (np. siły rozciągające od odkształceń spowodowanych skurczem w układach stężonych ze wszystkich stron nie są określane i należy je uwzględnić osobno). Podsumowując, obliczenia deformacji przeprowadzane są w dwóch krokach:
Obliczanie sztywności efektywnych przekroju żelbetowego przy założeniu warunków liniowo-sprężystych
Obliczanie odkształcenia przy użyciu sztywności efektywnych za pomocą MES
Czy obliczenia zostały przeprowadzone pomyślnie? Wyniki analizy odkształceń są teraz wyświetlane w przejrzyście ułożonych tabelach wyników lub w szczegółowych oknach dialogowych z tekstem informacyjnym. Program wyświetla w zrozumiały sposób wszystkie wartości pośrednie. Graficzne przedstawienie stopni wykorzystania i odkształceń w programie RFEM umożliwia szybki przegląd obszarów krytycznych.
Dzięki wynikom kontroli obliczeń wraz z wszystkimi wynikami pośrednimi można śledzić obliczenia aż do najmniejszego szczegółu. Dzięki pełnej integracji wyników w protokole wydruku programu RFEM, użytkownik otrzymuje weryfikowalne obliczenia konstrukcyjne.
Oprogramowanie Dlubal Software ułatwi Ci wiele etapów pracy. Tym samym powierzchnie, pręty, zbiory prętów, materiały, grubości powierzchni i przekroje zdefiniowane w programie RFEM/RSTAB są wstępnie ustawione tak, aby ułatwić wprowadzanie danych. W celu graficznego wyboru elementów w wielu miejscach programu można użyć funkcji [Wybrać]. Ponadto użytkownik ma dostęp do globalnych bibliotek materiałów i przekrojów.
Powierzchnie lub pręty można pogrupować w 'Konfiguracje', z których każda ma inne parametry obliczeniowe. W ten sposób można efektywnie obliczać różne warianty obliczeniowe, na przykład z uwzględnieniem różnych warunków brzegowych lub zmodyfikowanych przekrojów. Zdziwisz się, o ile szybciej wszystko działa z programem RFEM/RSTAB.
Czy obliczenia są zakończone? Następnie możesz się oprzeć. Stopnie wykorzystania poszczególnych warunków projektowych (np. stan graniczny nośności, użytkowalności lub zgodność z regułami konstrukcyjnymi) wyświetlane są w tabeli. Wymagane zbrojenie można znaleźć również w przejrzyście ułożonych tabelach wyników. Program wyświetla w zrozumiały sposób wszystkie wartości pośrednie.
Wyniki prętów można wyświetlić w postaci wykresów wyników na odpowiednim pręcie. Ponadto istnieje możliwość udokumentowania wstawionego zbrojenia dla zbrojenia podłużnego i strzemionami, wraz z szkicami, zgodnie z aktualną praktyką.
Zdecyduj, czy chcesz wyświetlić wyniki powierzchni jako izolinie, izopowierzchnie czy wartości liczbowe. Oprócz stopni wykorzystania nośności można wyświetlić zbrojenie podłużne według wymaganego, zaprojektowanego i niezapewnionego zbrojenia.
Program wykonuje za Ciebie dużo pracy. Wymiarowane pręty są importowane bezpośrednio z programu RFEM/RSTAB.
W łatwy sposób można zdefiniować właściwości konstrukcyjne słupów oraz określić wymagane zbrojenie podłużne i zbrojenie na ścinanie. Współczynnik długości efektywnej ß można zdefiniować ręcznie lub zaimportować z rozszerzenia Stateczność konstrukcji.
Czy chcesz przeprowadzić obliczenia uszkodzenia przy zginaniu? W tym celu należy przeanalizować decydujące położenia słupa pod kątem sił osiowych i momentów. Przy obliczaniu nośności na ścinanie można również uwzględnić miejsca, w których występują ekstremalne wartości sił tnących. Podczas obliczeń należy określić, czy wystarczy standardowe obliczenia, czy też słup z momentami musi zostać obliczony zgodnie z teorią drugiego rzędu. Momenty te można następnie określić przy użyciu wcześniej wprowadzonych ustawień. Obliczenia podzielone są na trzy części:
Kroki obliczeń niezależne od obciążenia
Iteracyjne wyznaczanie obciążeń głównych z uwzględnieniem zmiennego zbrojenia wymaganego
Określanie bezpieczeństwa wszystkich działających sił wewnętrznych, w tym zbrojenia obliczeniowego
Po pomyślnym zakończeniu obliczeń wyniki wyświetlane są w przejrzyście ułożonych tabelach. Każda wartość pośrednia jest w pełni identyfikowalna, dzięki czemu kontrole obliczeń są przejrzyste.
Import odpowiednich informacji i wyników z programu RFEM
Zintegrowana, edytowalna biblioteka materiałów i przekrojów
Rozsądne i pełne wstępne ustawianie parametrów wejściowych
Obliczanie przebicia na słupach (wszystkie kształty przekrojów), końcach ścian i narożach ścian
Automatyczne rozpoznawanie położenia węzła przebicia na podstawie modelu RFEM
Wykrywanie krzywych lub splajnów jako granicy obwodu kontrolnego
Automatyczne uwzględnienie wszystkich otworów w płytach zdefiniowanych w modelu RFEM
Konstrukcja i przedstawienie graficzne obwodu kontrolnego
Opcjonalne obliczenia z niewygładzonym naprężeniem stycznym wzdłuż obwodu kontrolnego, odpowiadającym rzeczywistemu rozkładowi naprężeń stycznych w modelu ES
Wyznaczanie współczynnika przyrostu obciążenia β na podstawie całkowicie plastycznego rozkładu ścinania jako współczynników stałych zgodnie z EN 1992‑1-1, pkt. 6.4.3 (3), w oparciu o EN 1992-1-1, rys. 6.21N lub zgodnie ze specyfikacją zdefiniowaną przez użytkownika
Numeryczne i graficzne wyświetlanie wyników (3D, 2D oraz w przekrojach)
Obliczanie płyty na przebicie bez zbrojenia na przebicie
Jakościowe określenie wymaganego zbrojenia na przebicie
Wymiarowanie i analiza zbrojenia podłużnego
Pełna integracja wyników z protokołem wydruku programu RFEM
Program RFEM jest pomocny i oszczędza wiele pracy. Materiały i grubości powierzchni zdefiniowane w programie RFEM są już ustawione w rozszerzeniu Projektowanie konstrukcji betonowych. W ten sposób można bezpośrednio zdefiniować węzły, które mają zostać obliczone.
Ewentualne otwory w obszarze zagrożonym przebiciem są automatycznie uwzględniane w modelu RFEM. Rozszerzenie rozpoznaje położenie węzłów przebicia i automatycznie określa, czy jest to węzeł przebicia w środku płyty, na krawędzi płyty czy w narożu płyty. Ponownie oszczędzasz czas.
Metodę określania współczynnika przyrostu obciążenia β można wybrać indywidualnie.
W programie RFEM są dwie możliwości. Z jednej strony, można określić obciążenie przebijające na podstawie pojedynczego obciążenia (ze słupa/obciążenia/podpory węzłowej) oraz wygładzonego lub niewygładzonego rozkładu siły tnącej wzdłuż obwodu kontrolnego. Z drugiej strony można je zdefiniować jako zdefiniowane przez użytkownika.
Jeżeli jako kryterium obliczeniowe zostanie obliczony stopień wykorzystania nośności na przebicie bez zbrojenia na przebicie, program poda odpowiedni wynik. W przypadku przekroczenia wytrzymałości na ścinanie bez zbrojenia na przebicie program automatycznie określa wymagane zbrojenie na przebicie oraz wymagane zbrojenie podłużne.
Czy obliczenia są zakończone? Następnie usiądź wygodnie. Ponieważ kontrole przebicia są przedstawiane w przejrzysty sposób i ze wszystkimi szczegółami dotyczącymi wyników. Pozwala to dokładnie śledzić każdy wynik. Program wyświetla szczegółowo zaprojektowane i dopuszczalne naprężenia ścinające dla nośności płyty na ścinanie.
Dzięki temu rozszerzeniu program RFEM ma jeszcze więcej do zaoferowania. W następnym oknie wyników wyświetlane jest wymagane zbrojenie podłużne lub zbrojenie na przebicie dla każdego analizowanego węzła. Znajduje się tam również grafika wyjaśniająca. Wyniki obliczeń wraz z wartościami są wyświetlane w przejrzysty sposób w oknie roboczym. Wszystkie tabele wyników i grafiki można zintegrować z globalnym protokołem wydruku programu RFEM. Dzięki temu dokumentacja jest przejrzysta.