Za pomocą typu grubości "Panel belkowy" można modelować drewniane panele szkieletowe w przestrzeni 3D. Wystarczy określić geometrię powierzchni, a drewniane panele szkieletowe zostaną wygenerowane za pomocą wewnętrznej konstrukcji pręt-powierzchnia, wraz z symulacją elastyczności połączenia.
W przypadku eksperymentalnie określonych wartości ciśnienia dla modelu na powierzchniach, można je uwzględnić w modelu konstrukcji w programie RFEM 6, przetworzyć w RWIND 2, a następnie wykorzystać jako obciążenia wiatrem w analizie konstrukcyjnej w RFEM 6.
Z tego artykułu technicznego można dowiedzieć się, w jaki sposób eksperymentalnie zdefiniować wartości.
Za pomocą elementu "Cięcie płyty" można ciąć blachy (np. blachy węzłowe, blachy środnika itp.). Dostępne są różne metody cięcia:
Płaszczyzna: Cięcie jest wykonywane na powierzchni najbliższej płycie odniesienia.
Powierzchnia: Wycinane są tylko przecinające się części płyt.
Bryła ograniczająca: Najbardziej zewnętrzny wymiar, szerokość i wysokość, jest wycinany jako prostokąt.
Obwiednia wypukła: Zewnętrzna powłoka przekroju służy do przycinania płyty. Jeżeli w węzłach narożnych przekroju występują zaokrąglenia, cięcie jest do nich dostosowywane.
W przypadku tworzenia siatki brył można utworzyć warstwową siatkę ES. Za pomocą tej opcji można zdefiniować podział bryły z elementami ES pomiędzy dwiema równoległymi powierzchniami.
Można ocenić przekroje wynikowe dla obliczeń powierzchni drewnianych w sposób graficzny. Z jednej strony w grafice programu RFEM, az drugiej strony w oknie historii wyników. Przekroje można umieszczać w dowolnym miejscu w celu szczegółowej oceny wyników obliczeń.
Czy znasz już model materiałowy Tsai-Wu? Łączy w sobie właściwości plastyczne i ortotropowe, co pozwala na specjalne modelowanie materiałów o charakterystyce anizotropowej, takich jak tworzywa sztuczne wzmocnione włóknami czy drewno.
Podczas uplastycznienia materiału naprężenia pozostają stałe. Zachodzi redystrybucja w zależności od sztywności występującej w poszczególnych kierunkach. Obszar sprężysty odpowiada powierzchni ortotropowej | Liniowy sprężysty model materiałowy (bryły). Dla strefy plastycznej ma zastosowanie następujące kryterium plastyczności według Tsai-Wu:
Wszystkie wytrzymałości są zdefiniowane jako dodatnie. Kryterium naprężeń można sobie wyobrazić jako powierzchnię eliptyczną w sześciowymiarowej przestrzeni naprężeń. Jeżeli jedna z trzech składowych naprężenia zostanie przyłożona jako stała wartość, powierzchnię tę można rzutować na trójwymiarową przestrzeń naprężeń.
Jeżeli wartość fy (σ), zgodnie z równaniem Tsai-Wu, płaski warunek naprężenia, jest mniejsza niż 1, naprężenia znajdują się w strefie sprężystej. Powierzchnia plastyczna zostaje osiągnięta, gdy fy (σ) = 1; wartości większe niż 1 nie są dozwolone. Zachowanie modelu jest idealnie plastyczne, co oznacza, że nie występuje usztywnienie.
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.
Do pracy z powierzchniami dostępne są następujące nowe funkcje: Podczas tworzenia przecięć powierzchni zamiast komponentów powierzchni tworzone są teraz niezależne komponenty powierzchni.
Aby opisać grubości powierzchni, można teraz użyć nowego obiektu grubości. Może być stosowany na kilku powierzchniach równocześnie. W przypadku zmiany grubości tego obiektu wszystkie przydzielone grubości powierzchni zostaną odpowiednio dostosowane w jednym kroku.
Obliczanie stacjonarnego nieściśliwego turbulentnego przepływu wiatru przy użyciu solwera SimpleFOAM z pakietu oprogramowania OpenFOAM®
Schemat numeryczny według analizy pierwszego i drugiego rzędu
Modele turbulencji RAS k-ω i RAS k-ε
Uwzględnienie chropowatości powierzchni w zależności od stref modelu
Budowa modelu za pomocą plików VTP, STL, OBJ i IFC
Obsługa za pomocą dwukierunkowego interfejsu RFEM lub RSTAB w celu importowania geometrii modelu ze standardowymi obciążeniami wiatrem i eksportowania warunków obciążenia wiatrem za pomocą tabel protokołów opartych na sondach.
Intuicyjne zmiany modelu za pomocą funkcji „przeciągnij i upuść” oraz pomoc w dostosowaniu grafiki
Generowanie obwiedni siatki "shrink-wrapping" wokół geometrii modelu
Uwzględnienie otaczających obiektów (budynki, ukształtowanie terenu itp.)
Zależny od wysokości opis obciążenia wiatrem (prędkość wiatru i intensywność turbulencji)
Automatyczne generowanie siatki dostosowane do wybranej głębokości detalu
Uwzględnienie siatki warstw w pobliżu powierzchni modelu
Obliczenia równoległe z optymalnym wykorzystaniem wszystkich rdzeni procesora
Graficzne przedstawienie wyników powierzchni na powierzchniach modelu (nacisk powierzchniowy, współczynniki Cp)
Graficzne przedstawienie pola przepływu i wyników wektorowych (pole ciśnienia, pole prędkości, turbulencja - pole k-ω i turbulencja - pole k-ε, wektory prędkości) na poziomach Clipper/Slicer
Przedstawienie przepływu wiatru 3D za pomocą grafiki, którą można animować
Definicja sond punktowych i liniowych
Obsługa programu w wielu językach (niemiecki, angielski, czeski, hiszpański, francuski, włoski, polski, portugalski, rosyjski i chiński)
Obliczenia kilku modeli w procesie wsadowym
Generator do tworzenia modeli obróconych do symulacji różnych kierunków wiatru
Opcjonalne przerwanie i kontynuacja obliczeń
Indywidualny panel kolorów do wyświetlania wyników
Wyświetlanie wykresów z oddzielnym wyświetlaniem wyników po obu stronach powierzchni
Wyświetlanie bezwymiarowej odległości od ściany y+ w szczegółach kontrolera siatki modelu uproszczonego
Wyznaczanie naprężenia stycznego na powierzchni modelu na podstawie przepływu wokół modelu
Obliczenia z alternatywnym kryterium zbieżności (w parametrach symulacji można wybrać typ rezydualny: ciśnienie lub opór przepływu)
Rozwiązując problem numeryczny przepływu, można uzyskać następujące wyniki na modelu i wokół niego:
Ciśnienie na powierzchni konstrukcji
Rozkład współczynnika Cp na powierzchniach konstrukcji
Pole ciśnienia względem geometrii konstrukcji
Pole prędkości względem geometrii konstrukcji
Pole turbulencji k-ω względem geometrii konstrukcji
Pole turbulencji k-ε względem geometrii konstrukcji
Wektory prędkości względem geometrii konstrukcji
Linie przepływu względem geometrii konstrukcji
Obciążenia na konstrukcjach typu prętowego, które wygenerowano z elementów prętowych modelu
wykres zbieżności
Kierunek i wartość oporu aerodynamicznego zdefiniowanych konstrukcji
Pomimo tak dużej ilości informacji, RWIND 2 jest przejrzyście zorganizowany, co jest typowe dla programów firmy Dlubal. Można zdefiniować dowolnie definiowane strefy do analizy graficznej. Wyświetlane w dużej ilości wyniki dotyczące geometrii konstrukcji są często mylące - na pewno znasz ten problem. Z tego powodu RWIND Basic oferuje dowolnie przesuwane płaszczyzny przekroju w celu osobnego przedstawienia "wyników bryłowych" w płaszczyźnie. W przypadku rozgałęzionych linii przepływu 3D można wybrać wyświetlanie statyczne lub animowane w postaci ruchomych odcinków linii lub cząstek. Opcja ta pomaga w odwzorowaniu przepływu wiatru jako efektu dynamicznego.
Wszystkie wyniki można wyeksportować jako obraz lub, zwłaszcza w przypadku animacji, jako plik wideo.
Ułatw sobie pracę. Kontakt powierzchniowy służy do zdefiniowania kontaktu między dwiema lub więcej powierzchniami oddalonymi od siebie Nie ma już potrzeby tworzenia bryły kontaktowej pomiędzy powierzchniami.
Miej oko na wszystkie powierzchnie. Powierzchnia o sztywności typu "Przenoszenie obciążenia" nie ma wpływu na zachowanie konstrukcji i wyniki. Można go wykorzystać do uwzględnienia obciążeń od powierzchni, które nie zostały zamodelowane, na przykład konstrukcji elewacji, powierzchni szklanych, trapezowych przekrojów dachowych itp.
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
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.
Funkcja ta umożliwia automatyczne zagęszczenie siatki ES na powierzchniach. Zagęszczenie siatki jest stopniowe. Na każdym kroku siatka ES jest tworzona na podstawie porównania błędów wyników w poprzednim kroku obliczeń. Błąd numeryczny jest obliczany na podstawie wyników dla elementów powierzchniowych i jest oparty na sformułowaniu energetycznym Zienkiewicza-Zhu.
Ocena błędu jest przeprowadzana dla liniowej analizy statycznej. Wybieramy przypadek obciążenia (lub kombinację obciążeń), dla którego wygenerowana jest siatka ES. Siatka ES jest następnie wykorzystywana do wszystkich obliczeń.
W pierwszej kolejności należy wybrać przypadek lub kombinację obciążeń, którego siły osiowe mają zostać użyte w analizie stateczności. Możliwe jest zdefiniowanie innego przypadku obciążenia, na przykład w celu uwzględnienia wstępnego naprężenia wstępnego.
Następnie można wybrać analizę liniową lub nieliniową, która ma zostać przeprowadzona. W zależności od zastosowania, można skorzystać z bezpośredniej metody obliczeniowej, np. według Lanczosa lub metodą iteracji ICG. Pręty niezintegrowane z powierzchniami są zazwyczaj wyświetlane jako elementy prętowe z dwoma węzłami ES. Nie można określić wyboczenia lokalnego pojedynczych prętów na tych elementach. Dlatego istnieje możliwość automatycznego podziału prętów.
Dostępne typy fundamentów:Płyta fundamentowa z czystego materiału (opcjonalnie bez zbrojenia)
fundament kielichowy z powierzchniami gładkimi
fundament kielichowy z powierzchniami dyblowymi
Fundament blokowy z gładkimi ścianami kielicha
fundament blokowy z powierzchniami dyblowymi
Wymiarowanie zgodnie z EN 1992-1-1 i EN 1997-1
Dostępne są następujące załączniki krajowe do Eurokodu 2 i Eurokodu 7:
DIN EN 1992-1-1/NA/A1:2015-12 | DIN EN 1997-1/NA:2010-12
ÖNORM B 1992-1-1:2018-01 | ÖNORM B 1997-1:2007-11
DK EN 1992-1-1/NA:2013 | DK EN 1997-1/NA:2007
BDS EN 1992-1-1:2005/NA:2011 | BDS EN 1997-1:2005/NA:2012
SFS EN 1992-1-1/NA:2007-10 | SFS EN 1997-1/NA:2004-01
NF EN 1992-1-1/NA:2016-03 | NF EN 1997-1/NA:2006-09
UNI EN 1992-1-1/NA:2007-07 | DIN EN 1997-1/NA:2005-01
NEN EN 1992-1-1 C2:2011/NB:2016-11 | NEN EN 1997-1+C1:2012/NB:2012
PN EN 1992-1-1/NA:2010 | PN EN 1997-1/NA:2005-05
STN EN 1992-1-1/NA:2008-06 | STN EN 1997-1/NA:2005-10
SIST EN 1992-1-1:2005/A101:2006 | SIST EN 1997-1/NA:2006-03
UNE EN 1992-1-1/NA:2013 | UNE EN 1997-1:2010
EN 1992-1-1/NA:2008 | Svensk EN 1997-1:2005/AC:2009
CSN EN 1992-1-1/NA:2016-05 | ČSN EN 1997-1/NA:2014-06
BS EN 1992-1-1:2004/NA:2005 | PN-EN 1997-1:2004
TKP EN 1992-1-1:2009 | TKP EN 1997-1:2009
CYS EN 1992-1-1:2004/NA:2009 | CYS EN 1997‑1/NA:2004
Oprócz załączników krajowych wymienionych powyżej, można również zdefiniować konkretną NA, stosując wartości graniczne i parametry zdefiniowane przez użytkownika.
Automatyczne obliczanie decydującego obciążenia z przypadków obciążeń
Specyfikacja dodatkowych sił podporowych
Określenie propozycji zbrojenia dla dolnego i górnego zbrojenia płytowego z uwzględnieniem najkorzystniejszej kombinacji maty i prętów zbrojeniowych
Indywidualne dostosowanie propozycji zbrojenia
Wyniki zbrojenia fundamentu na szczegółowych rysunkach zbrojenia
Wyniki wyświetlane w tabelach i graficznie
Wizualizacja fundamentu, słupów i zbrojenia w renderowaniu 3D
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 oknie wprowadzania danych wymagane są wszystkie dane niezbędne do określenia częstotliwości drgań własnych, takie jak kształty masy i solwery wartości własnych.
Moduł dodatkowy RF-/DYNAM Pro-Natural Vibrations określa najniższe wartości własne konstrukcji. Liczbę wartości własnych można dostosować. Masy są importowane bezpośrednio z przypadków obciążeń lub kombinacji obciążeń (z opcjonalnym uwzględnieniem mas całkowitych lub składowej obciążenia w kierunku siły ciężkości).
Dodatkowe masy można zdefiniować ręcznie w węzłach, liniach, prętach lub powierzchniach. Ponadto można kontrolować macierz sztywności poprzez import sił normalnych lub modyfikacji sztywności z przypadku obciążenia lub kombinacji.
W przypadku globalnego rodzaju obliczeń sztywność obliczona na podstawie wybranego zbioru warstw oraz geometria tafli są przyporządkowane do każdej powierzchni. Obliczenia są przeprowadzana przy użyciu teorii płyt. Zdecydować można także czy uwzględnione będzie ścinanie połączenia warstw.
W przypadku lokalnego rodzaju obliczeń wybrać można pomiędzy obliczeniami 2D lub 3D. Obliczenia dwuwymiarowe oznaczają, że szkło jednowarstwowe lub laminowane jest modelowane jako powierzchnia, której grubość jest obliczana na podstawie wybranej konstrukcji i geometrii szkła (przy użyciu teorii płyt). Podobnie jak w obliczeniach globalnych, ścinanie połączenia warstw może być uwzględnione.
Podczas obliczeń 3D w modelu używane są bryły, które zastępują każdy zbiór warstw. Dzięki temu wyniki są dokładniejsze, ale obliczenia mogą zająć więcej czasu.
Modelowanie szkła zespolonego możliwe jest tylko wtedy, gdy wybrany jest lokalny typ obliczeń. Warstwa gazu jest zawsze modelowana jako element bryłowy, dlatego konieczne jest projektowanie poszczególnych elementów szklanych niezależnie od otaczającej konstrukcji. W obliczeniach i analizie trzeciego rzędu uwzględniane jest równanie stanu gazu doskonałego (cieplne równanie stanu gazów doskonałych).
W module dodatkowym należy wybrać powierzchnie, które mają zostać zwymiarowane (na przykład za pomocą funkcji Wybierz). Geometria tafli szkła oraz obciążenia są importowane z modelu RFEM.
Następnie należy zdecydować, czy obliczenia mają być przeprowadzone bez wpływu sąsiedniej konstrukcji (obliczenia lokalne) czy z uwzględnieniem tego wpływu (obliczenia globalne). W przypadku wybrania opcji obliczeń lokalnych każda powierzchnia wybrana do obliczeń zostanie odłączona od modelu i obliczona osobno.
W obliczeniach globalnych uwzględniana jest cała konstrukcja wraz z wprowadzonymi szybami. Wszystkie dane dotyczące składu szkła oraz właściwości szkła poszczególnych warstw należy zdefiniować w oknie wprowadzania danych w module RF-GLASS. Do wyboru są warstwy typu szkło, folia i gaz. Żądany materiał można zaimportować bezpośrednio z biblioteki, która zawiera dużą liczbę materiałów.
Wszystkie parametry poszczególnych warstw, w tym ich grubości, można edytować. Ponadto w RF-GLASS można tworzyć szereg zestawień, co pozwala na wspólne wymiarowanie różnych typów szkła.
W przypadku szkła izolacyjnego w analizie można uwzględnić obciążenia zewnętrzne oraz obciążenia spowodowane zmianami temperatury, ciśnienia atmosferycznego i wysokości. Moduł oblicza te obciążenia automatycznie na podstawie parametrów obciążeń klimatycznych. W przypadku wybrania lokalnego typu obliczeń należy zdefiniować podpory liniowe, podpory węzłowe i pręty graniczne powierzchni w module RF-GLASS. Podpory i pręty są uwzględniane tylko w programie RF-GLASS i nie mają wpływu na model utworzony w programie RFEM.
Przekrój można dowolnie modelować przy użyciu powierzchni ograniczonych liniami wielokątów, wraz z otworami i powierzchniami punktowymi (pręty zbrojeniowe). Oprócz tego można zaimportować geometrię przy użyciu interfejsu DXF. Obszerna biblioteka materiałów ułatwia modelowanie przekrojów złożonych.
Stopniowanie zbrojenia można uwzględnić przy użyciu średnic granicznych i priorytetów. Ponadto można uwzględnić odpowiednie otuliny betonowe oraz sprężenie.