Zbrojenia powierzchniowe zdefiniowane w module dodatkowym RF-CONCRETE Surfaces można eksportować do programu Revit za pośrednictwem bezpośredniego interfejsu jako obiekty zbrojenia. W tym celu w RF-CONCRETE Surfaces można opcjonalnie wybrać powierzchnie, prostokątne, wielokątne i okrągłe obszary zbrojenia. Oprócz zbrojenia prętami można wyeksportować zbrojenie siatkowe.
Obliczenia nieliniowe rozpoczyna się poprzez wybranie tej metody dla obliczeń w stanie granicznym użytkowalności. Różne typy analizy, a także wykresy odkształceń i naprężeń dla betonu oraz stali zbrojeniowej można wybrać indywidualnie. Na proces iteracji mogą mieć wpływ następujące parametry kontrolne: dokładność zbieżności, maksymalna liczba iteracji, rozmieszczenie warstw na wysokości przekroju oraz współczynnik tłumienia.
Wartości graniczne w stanie granicznym użytkowalności można ustawić indywidualnie dla każdej powierzchni lub grupy powierzchni. Jako dozwolone wartości graniczne można zdefiniować deformację maksymalną, naprężenia maksymalne oraz maksymalne szerokości rys. Podczas definiowania deformacji maksymalnej należy dodatkowo określić, czy do obliczeń ma zostać użyty układ odkształcony czy nieodkształcony.
RF-CONCRETE Members (en)
Obliczenia nieliniowe można zastosować do obliczeń stanu granicznego nośności i użytkowalności. Użytkownik może indywidualnie ustalać, w jaki sposób stosowane są wytrzymałość betonu na rozciąganie lub usztywnienie przy rozciąganiu. Na proces iteracji mogą wpływać następujące parametry kontrolne: dokładność zbieżności, maksymalna liczba iteracji i współczynnik tłumienia.
W przypadku obliczania uszkodzenia przy zginaniu, decydujące położenia słupa są analizowane pod kątem siły osiowej i momentów. Dodatkowo przy obliczaniu nośności na ścinanie uwzględniane są miejsca o ekstremalnych wartościach sił tnących. Podczas obliczeń określane jest, czy standardowe obliczenia są wystarczające, czy też słup z momentami musi być obliczony zgodnie z teorią drugiego rzędu. Momenty te są następnie określane na podstawie wcześniej wprowadzonych specyfikacji. Obliczenia podzielone są na cztery części:
Kroki obliczeń niezależne od obciążenia
Iteracyjne wyznaczanie obciążeń głównych z uwzględnieniem zmiennego zbrojenia wymaganego
Określanie zbrojenia zapewnionego dla głównych sił wewnętrznych
Określenie bezpieczeństwa wszystkich działających sił wewnętrznych, w tym zbrojenia obliczeniowego
W ten sposób moduł RF-CONCRETE Columns zapewnia odpowiednie rozwiązanie, składające się ze zoptymalizowanej koncepcji zbrojenia oraz wynikających z niej obciążeń.
Analiza deformacji według metody aproksymacyjnej zdefiniowanej w normach (na przykład analiza deformacji zgodnie z EN 1992-1-1, 7.4.3) jest stosowana do obliczania "sztywności efektywnych" w elementach skończonych zgodnie z istniejącym stanem granicznym betonu z rysami lub bez. Sztywności te są wykorzystywane do określania odkształcenia powierzchni poprzez wielokrotne obliczenia MES.
Obliczanie sztywności efektywnej elementów skończonych uwzględnia przekrój żelbetowy. Na podstawie sił wewnętrznych określonych dla stanu granicznego użytkowalności w programie RFEM, program klasyfikuje przekrój żelbetowy jako 'zarysowany' lub 'niezarysowany'. Jeżeli w przekroju ma być uwzględnione usztywnienie rozciągane, stosowany jest współczynnik rozkładu (np. zgodnie z EN 1992-1-1, Równ. 7.19). Zakłada się, że zachowanie materiałowe betonu w strefie ściskania i rozciągania jest liniowo-sprężyste do momentu osiągnięcia wytrzymałości betonu na rozciąganie. Jest to osiągane dokładnie w stanie granicznym użytkowalności.
Przy określaniu sztywności efektywnych uwzględniane są pełzanie i skurcz na „poziomie przekroju”. Wpływ skurczu i pełzania w układach statycznie niewyznaczalnych nie jest uwzględniany w tej metodzie aproksymacji (np. siły rozciągające od odkształceń spowodowanych skurczem w układach zablokowanych ze wszystkich stron nie są określane i muszą zostać uwzględnione osobno). Podsumowując, RF-CONCRETE Deflect oblicza odkształcenia w dwóch krokach:
Obliczanie sztywności efektywnych przekroju żelbetowego przy założeniu warunków liniowo-sprężystych
Obliczanie odkształcenia na podstawie sztywności efektywnych przy użyciu MES
Automatyczny import sił wewnętrznych z programu RFEM
Stan graniczny nośności i stan graniczny użytkowalności
Rozszerzenie EC2 dla RFEM umożliwia wymiarowanie prętów z betonu zbrojonego zgodnie z EN 1992-1-1:2004 (Eurokod 2) i zgodnie z następującymi załącznikami krajowymi:
DIN EN 1992-1-1/NA/A1:2015-12 (Niemcy)
ÖNORM B 1992-1-1:2018-01 (Austria)
NBN EN 1992-1-1 ANB:2010 (Belgia)
BDS EN 1992-1-1:2005/NA:2011 (Bułgaria)
EN 1992-1-1 DK NA:2013 (Dania)
NF EN 1992-1-1/NA:2016-03 (Francja)
SFS EN 1992-1-1/NA:2007-10 (Finlandia)
UNI EN 1992-1-1/NA:2007-07 (Włochy)
LVS EN 1992-1-1:2005/NA:2014 (Łotwa)
LST EN 1992-1-1:2005/NA:2011 (Litwa)
MS EN 1992-1-1:2010 (Malezja)
NEN-EN 1992-1-1+C2:2011/NB:2016 (Holandia)
NS EN 1992-1 -1:2004-NA:2008 (Norwegia)
PN EN 1992-1-1/NA:2010 (Polska)
NP EN 1992-1-1/NA:2010-02 (Portugalia)
SR EN 1992-1-1:2004/NA:2008 (Rumunia)
SS EN 1992-1-1/NA:2008 (Szwecja)
SS EN 1992-1-1/NA:2008-06 (Singapur)
STN EN 1992-1-1/NA:2008-06 (Słowacja)
SIST EN 1992-1-1:2005/A101:2006 (Słowenia)
UNE EN 1992-1-1/NA:2013 (Hiszpania)
CSN EN 1992-1-1/NA:2016-05 (Republika Czeska)
BS EN 1992-1-1:2004/NA:2005 (Wielka Brytania)
TKP EN 1992-1-1:2009 (Białoruś)
CYS EN 1992-1-1:2004/NA:2009 (Cypr)
Oprócz załączników krajowych wymienionych powyżej, można również zdefiniować konkretną NA, stosując wartości graniczne i parametry zdefiniowane przez użytkownika.
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
Zintegrowane wyświetlanie wyników w postaci graficznej z programem RFEM; na przykład wymagane zbrojenie
Przejrzyste zestawienie wyników w formie numerycznej w stosownych oknach oraz możliwość ich graficznego przedstawienia na konstrukcji
Pełna integracja wyników z protokołem wydruku programu RFEM
Jednym kliknięciem myszy można tworzyć różne przypadki obciążeń. Po wygenerowaniu wyświetlane są numery utworzonych przypadków obciążeń i kombinacji wyników.
Moduł dodatkowy RF-MOVE Surfaces nie posiada okien z wynikami. Utworzone przypadki obciążeń można sprawdzić wraz z obciążeniami w programie RFEM.
Opisy poszczególnych obciążeń ruchomych są tworzone na podstawie odpowiedniego numeru kroku obciążenia. Istnieje jednak możliwość edytowania opisów w programie RFEM.
Wszystkie dane tabelaryczne można przesyłać do aplikacji MS Excel.
Dowolne definiowanie dwóch lub trzech warstw zbrojenia w stanie granicznym nośności
Wektorowa reprezentacja głównych kierunków naprężeń dla sił wewnętrznych, umożliwiająca optymalne dostosowanie orientacji trzeciej warstwy zbrojenia do oddziaływań
Alternatywne procedury przy wymiarowaniu dzięki którym można uniknąć zbrojenia na ściskanie lub ścinanie
Wymiarowanie powierzchni jako belek-ścian (teoria membranowa)
Możliwość definiowania zbrojenia podstawowego dla górnej i dolnej warstwy zbrojenia
Definicja zbrojenia dla obliczeń stanu granicznego użytkowalności
Wyniki są prezentowane w punktach dowolnie wybranej siatki
Opcjonalne rozszerzenie modułu o nieliniową analizę deformacji. Obliczenia są przeprowadzane w RF-CONCRETE Deflect poprzez redukcję sztywności zgodnie z normą lub w RF-CONCRETE NL poprzez generalnie obliczenia nieliniowe, określające redukcję sztywności w procesie iteracyjnym.
Wymiarowanie przy użyciu momentów obliczeniowych na krawędziach słupa
Szczegółowe informacje o przyczynach nieudanych obliczeń podczas wymiarowania
Szczegóły dotyczący wymiarowania dostępne we wszystkich kluczowych lokalizacjach na elemencie aby lepiej śledzić wyznaczanie zbrojenia
Eksport izolinii zbrojenia podłużnego do pliku DXF w celu dalszego wykorzystania w programach CAD jako podstawa do rysunków zbrojenia
Wyznaczanie zbrojenia podłużnego, na ścinanie i skręcanie
Określanie zbrojenia minimalnego i ściskanego
Określanie położenia osi obojętnej, odkształceń betonu oraz stali w przekroju
Wymiarowanie przekrojów obciążonych momentem zginającym w dwóch kierunkach (My,Mz)
Wymiarowanie prętów o przekrojach zbieżnych
Wyznaczanie odkształcenia w stanie II, na przykład zgodnie z EN 1992-1-1, 7.4.3
Uwzględnienie usztywnienia przy rozciąganiu
Uwzględnienie pełzania i skurczu
Szczegółowe informacje o przyczynach nieudanych obliczeń podczas wymiarowania
Szczegóły dotyczący wymiarowania dostępne we wszystkich kluczowych lokalizacjach na elemencie aby lepiej śledzić wyznaczanie zbrojenia
Opcje optymalizacji przekrojów
Wizualizacja przekroju betonowego wraz ze zbrojeniem w postaci renderu 3D
Wyświetlanie pełnego zestawienia konstrukcji stalowych
Obliczenia odporności ogniowej według metody uproszczonej (metoda strefowa) zgodnie z EN 1992-1-2 dla przekrojów prostokątnych i okrągłych
Opcjonalne rozszerzenie modułu dodatkowego RF-CONCRETE Members o nieliniowe obliczenia konstrukcji szkieletowych dla stanów granicznych nośności i użytkowalności. Rozszerzenie umożliwia wymiarowanie potencjalnie niestatecznych elementów konstrukcyjnych za pomocą obliczeń nieliniowych lub nieliniowej analizy odkształceń konstrukcji 3D. Więcej informacji można znaleźć w opisie produktu dotyczącego modułu dodatkowego RF-CONCRETE NL.
Nieliniowa analiza deformacji jest przeprowadzana metodą iteracyjną, z uwzględnieniem sztywności w przekrojach zarysowanych i niezarysowanych. Nieliniowe modelowanie betonu zbrojonego wymaga zdefiniowania właściwości materiału, które różnią się w zależności od grubości powierzchni. Dlatego element skończony jest dzielony na określoną liczbę warstw stali i betonu w celu określenia wysokości przekroju.
Średnie wytrzymałości stali zastosowane w obliczeniach oparte są na 'Normie modelu probabilistycznego', opublikowanym przez komitet techniczny JCSS. To od użytkownika zależy, czy wytrzymałość stali zostanie przyłożona do granicy wytrzymałości na rozciąganie (wzrost rozgałęzienia w obszarze plastycznym). W odniesieniu do właściwości materiałowych można kontrolować wykres naprężenie-odkształcenie dla wytrzymałości na ściskanie i rozciąganie. Jako wytrzymałość betonu na ściskanie można wybrać paraboliczny lub paraboliczno-prostokątny wykres naprężenie-odkształcenie. Po stronie rozciągania betonu istnieje możliwość dezaktywacji wytrzymałości na rozciąganie, a także zastosowania wykresu liniowo-sprężystego, wykresu zgodnie z normą modelu CEB-FIB 90:1993 oraz rezydualnej wytrzymałości betonu na rozciąganie z uwzględnieniem usztywnienia rozciąganego między rysami.
Ponadto można określić, które wartości wyników mają być wyświetlane po obliczeniach nieliniowych w stanie granicznym użytkowalności:
Odkształcenia (globalne, lokalne dla układu niezdeformowanego/nieodkształconego)
Szerokości, wysokości rys oraz rozstaw górnej i dolnej powierzchni w głównych kierunkach I oraz II
Naprężenia w betonie (naprężenie i odkształcenie w głównym kierunku I i II) oraz w zbrojeniu (odkształcenie, pole przekroju, profil, otulina i kierunek w każdym kierunku zbrojenia)
RF-CONCRETE Members:
Nieliniowa analiza deformacji konstrukcji szkieletowych jest przeprowadzana metodą iteracyjną, uwzględniającą sztywność w przekrojach zarysowanych i niezarysowanych. Właściwości materiałowe betonu i stali zbrojeniowej wykorzystywane w obliczeniach nieliniowych są wybierane zgodnie ze stanem granicznym. Udział wytrzymałości betonu na rozciąganie pomiędzy rysami (wzmocnienie przy rozciąganiu) można określić za pomocą zmodyfikowanego wykresu naprężenie-odkształcenie stali zbrojeniowej lub poprzez zastosowanie rezydualnej wytrzymałości betonu na rozciąganie.
Po obliczeniach moduł pokazuje przejrzyście ułożone tabele z wynikami analizy odkształceń. Wszystkie wartości pośrednie są wyświetlane w zrozumiały sposób. Graficzne przedstawienie stopni wykorzystania i odkształceń w programie RFEM umożliwia szybki przegląd obszarów krytycznych.
Ponieważ wyniki obliczeń są wyświetlane według powierzchni lub punktów wraz ze wszystkimi wynikami pośrednimi, można odtworzyć wszystkie szczegóły obliczeń. Pełne zintegrowanie wyników z protokołem wydruku programu RFEM gwarantuje weryfikowalność wymiarowania konstrukcji.
Analiza odkształceń za pomocą modułu RF-CONCRETE Deflect może być aktywowana w ustawieniach obliczeń w stanie granicznym użytkowalności w module RF-CONCRETE Deflect. W powyższym oknie dialogowym można zarządzać także uwzględnianiem efektów długotrwałych (pełzanie i skurcz) oraz usztywnieniem przy rozciąganiu między rysami. Współczynnik pełzania i odkształcenie skurczowe są obliczane przy użyciu określonych parametrów wejściowych lub definiowane indywidualnie.
Wartość graniczną deformacji można określić osobno dla każdej powierzchni lub dla całej grupy powierzchni. Maksymalna odkształcenie jest definiowane jako dopuszczalna wartość graniczna. Dodatkowo należy określić, czy do sprawdzenia obliczeń ma zostać użyty układ nieodkształcony czy odkształcony.
Analiza deformacji powierzchni żelbetowych niezarysowanych lub z rysami (stan II) z zastosowaniem metody aproksymacyjnej (np. analiza deformacji wg EN 1992-1-1, kl. 7.4.3 )
Usztywnienie przy rozciąganiu betonu między rysami
Opcjonalne uwzględnienie pełzania i skurczu
Graficzne przedstawienie wyników zintegrowane z RFEM; na przykład odkształcenie lub ugięcie płaskiej płyty
Przejrzyste zestawienie wyników w formie numerycznej w stosownych oknach oraz możliwość ich graficznego przedstawienia na konstrukcji
Pełna integracja wyników z protokołem wydruku programu RFEM
Iteracyjne nieliniowe obliczanie deformacji dla konstrukcji belkowych i płytowych wykonanych z betonu zbrojonego poprzez określenie sztywności odpowiedniego elementu poddanego zdefiniowanym obciążeniom
Analiza deformacji zarysowanych powierzchni żelbetowych (stan II)
Ogólna nieliniowa analiza stateczności prętów ściskanych wykonanych z betonu zbrojonego; na przykład zgodnie z EN 1992-1-1, 5.8.6
Usztywnienie przy rozciąganiu betonu między rysami
Dostępne są liczne załączniki krajowe do obliczeń zgodnie z Eurokodem 2 (EN 1992-1-1:2004 + A1:2014, patrz EC2 dla RFEM)
Opcjonalne uwzględnienie wpływów długotrwałych, takich jak pełzanie lub skurcz
Nieliniowe obliczanie naprężeń w stali zbrojeniowej i betonie
Nieliniowe obliczanie szerokości rys
Elastyczność dzięki szczegółowym opcjom ustawień dla podstawy i zakresu obliczeń
Graficzne przedstawienie wyników zintegrowane z RFEM; na przykład odkształcenie lub ugięcie płaskiej płyty wykonanej z betonu zbrojonego
Przejrzyste zestawienie wyników w formie numerycznej w stosownych oknach oraz możliwość ich graficznego przedstawienia na konstrukcji
Pełna integracja wyników z protokołem wydruku programu RFEM
Po obliczeniach moduł wyświetla przejrzyście ułożone tabele z wymaganym zbrojeniem i wynikami obliczeń stanu granicznego użytkowalności. Wszystkie wartości pośrednie są uwzględnione w sposób zrozumiały.
Wyniki RF‑CONCRETE Members są wyświetlane w postaci wykresów wyników dla każdego pręta. Propozycje zbrojenia podłużnego i na ścinanie wraz ze szkicami są dokumentowane zgodnie z aktualną praktyką. Propozycję zbrojenia można edytować i dostosowywać na przykład liczbę prętów i zakotwienie. Zmiany zostaną automatycznie zaktualizowane. Przekrój betonu wraz ze zbrojeniem można wyświetlić w postaci renderu 3D. W ten sposób program zapewnia optymalną opcję tworzenia dokumentacji w celu tworzenia rysunków zbrojenia, w tym zestawień konstrukcji stalowych.
Wyniki RF-CONCRETE Surfaces mogą być wyświetlane graficznie jako izolinie, izopowierzchnie lub wartości numeryczne. Wyświetlanie zbrojenia podłużnego można sortować według wymaganego zbrojenia, wymaganego zbrojenia dodatkowego, założonego zbrojenia podstawowego lub dodatkowego oraz założonego zbrojenia całkowitego. Izolinie zbrojenia podłużnego można wyeksportować jako plik DXF w celu dalszego wykorzystania w programach CAD jako podstawy do rysowania zbrojenia.
Aby ułatwić wprowadzanie danych, w programie RFEM wstępnie ustawione są powierzchnie, pręty, zbiory prętów, materiałów, grubości powierzchni i przekrojów. Elementy można wybierać graficznie za pomocą funkcji [Wybierz]. Program zapewnia dostęp do globalnych bibliotek materiałów i przekrojów. Przypadki obciążeń, kombinacje obciążeń i kombinacje wyników można łączyć w różne przypadki obliczeniowe. W oknie segmentowym można wprowadzić wszystkie geometryczne i specyficzne dla normy ustawienia zbrojenia dla wymiarowania betonu zbrojonego. Geometria w obu modułach RF-CONCRETE różni się od siebie.
W module dodatkowym RF-CONCRETE Members znajdują się np. specyfikacje dotyczące ograniczenia prętów zbrojeniowych, liczby warstw, zdolności do cięcia prętów zbrojeniowych oraz typu zakotwienia. W celu obliczenia odporności ogniowej prętów żelbetowych należy zdefiniować klasę odporności ogniowej, właściwości materiałowe związane z pożarem oraz strony przekroju narażone na działanie ognia.
W module dodatkowym RF CONCRETE Surfaces należy określić na przykład otulinę betonową, kierunek zbrojenia, zbrojenie minimalne i maksymalne, podstawowe zbrojenie, które zostanie zastosowane, czy też obliczane zbrojenie podłużne jako średnica pręta zbrojeniowego.
Powierzchnie lub pręty można podsumować w specjalnych „grupach zbrojenia”, z których każda jest zdefiniowana za pomocą innych parametrów obliczeniowych. W ten sposób możliwe jest efektywne przeprowadzanie obliczeń alternatywnych z uwzględnieniem różnych warunków brzegowych lub zmodyfikowanych przekrojów.
Po zakończeniu obliczeń, moduł wyświetla przejrzyście ułożone tabele zawierające wyniki obliczeń nieliniowych. Wszystkie wartości pośrednie są uwzględnione w sposób zrozumiały. Graficzne przedstawienie stopni wykorzystania, odkształceń, naprężeń w betonie i stali zbrojeniowej, szerokości i głębokości rys oraz odległości między rysami w programie RFEM ułatwia szybki przegląd obszarów krytycznych lub zarysowanych.
Komunikaty o błędach lub uwagi dotyczące obliczeń ułatwiają znajdowanie problemów obliczeniowych. Ponieważ wyniki obliczeń są wyświetlane według powierzchni lub punktów wraz ze wszystkimi wynikami pośrednimi, można odtworzyć wszystkie szczegóły obliczeń.
Dzięki opcjonalnemu eksportowi tabel danych wejściowych lub wyników do MS Excel, dane pozostają dostępne do wykorzystania w innych programach. Pełne zintegrowanie wyników z protokołem wydruku programu RFEM gwarantuje weryfikowalność wymiarowania konstrukcji.