Addon Posouzení hliníkových konstrukcí můžete aktivovat v záložce Addony v okně Základní údaje , zatímco v záložce Norma I můžete nastavit preferovanou normu, jak je znázorněno na obrázcích 1 a 2.
Hliníkové konstrukce lze modelovat pomocí příslušných materiálů z databáze materiálů programu RFEM 6. Můžeme také definovat jiné materiály a přidat je do databáze. Je ovšem důležité, aby údaje zadané pro materiály, jakož i pro kombinace zatížení a kombinace výsledků byly v souladu s koncepcí posouzení vybrané normy. Při posuzování podle evropských norem je třeba vzít v úvahu následující dokumenty:
- Zásady navrhování konstrukcí (Eurokód 0), pro získání dílčích součinitelů zatížení a pravidel pro jejich kombinování
- Zatížení konstrukcí (Eurokód 1), pro zohlednění zatížení relevantních pro konstrukce a budovy, které mají být posuzovány
- Navrhování hliníkových konstrukcí (Eurokód 9), pro uplatnění návrhových pravidel pro hliníkové konstrukce
V programu RFEM lze vytvářet kombinace zatížení a výsledků automaticky podle normy nebo ručně. V obou případech se zatížení zadává běžným postupem v programu RFEM.
Vlastnosti posouzení
Jakmile je hotový model konstrukce, zatížení aplikováno a kombinace zatížení a výsledků jsou vytvořeny, je třeba aktivovat vlastnosti posudku prutů nebo sad prutů, které se mají posoudit (obrázek 3). To vám umožní definovat typy pro posouzení hliníkových konstrukcí, konfigurace pro posouzení a návrhové podpory nezbytné pro provedení posouzení. Totéž platí pro pruty nebo sady prutů posuzované prostřednictvím zástupců.
Typy pro posouzení
Typy pro posouzení hliníku zahrnují vzpěrné délky, lokální oslabení průřezů (zohledňují se pouze při posouzení na tah), smyková pole a torzní uložení (obrázek 4). Zadání vzpěrných délek je nezbytné pro stanovení kritického zatížení pro porušení stability. Po přiřazení vzpěrné délky posuzovanému objektu se při posouzení stability nastavení a vzpěrné délky zohlední. Dále lze při posouzení zohlednit lokální oslabení průřezu (například otvory pro šrouby) přiřazené objektu pomocí lokálního oslabení průřezu prutu v příslušném okně.
Můžeme také definovat trapézový plech, ztužení, trapézový plech a ztužení nebo tuhost smykového pole (Snávr) a přiřadit je prutům. Podobným způsobem lze zadat torzní uložení prutu s typem torzního uložení "Spojitě", "Diskrétně" nebo "Ručně" na celý prut nebo sadu prutů a zohlednit ho při stanovení kritického momentu při klopení nebo součinitele kritického zatížení pro klopení.
Konfigurace pro posouzení
You can access Design Configurations either through the Edit Member window, or through the Input Data of the Aluminum Design table. Zadání v konfiguraci pro posouzení platí pro všechny objekty, kterým je konfigurace přiřazena. Pokud není posuzovanému objektu přiřazena žádná konfigurace, neprovedou se pro tento objekt žádná posouzení únosnosti ani použitelnosti.
Eurokódy navrhují provést výpočet pro dva mezní stavy: mezní stav únosnosti a mezní stav použitelnosti. První z nich kontroluje bezpečnost konstrukce, aby se zabránilo kolapsu a selhání konstrukce, zatímco druhá odkazuje na určité požadavky pro běžné použití konstrukcí. U hliníkových konstrukcí to zahrnuje požadavky na průhyby a za určitých okolností na vibrace. Vzhledem k nízkému modulu pružnosti hliníku je tento mezní stav pro hliníkové konstrukce obecně kritickou návrhovou situací.
Konfigurace mezního stavu únosnosti
Konfiguraci mezního stavu únosnosti lze vytvořit zadáním různých nastavení, která mají vliv na posouzení hliníku (obrázek 5). Můžeme tak například stanovit, zda se kromě posouzení průřezu mají provést také posouzení stability, a upravit další s tím související nastavení. Dále jsou k dispozici Mezní hodnoty pro speciální případy, které umožňují při posouzení zanedbat určité vnitřní síly, které nejsou důležité pro únosnost. Pokud tyto možnosti nevyužijete, určitá posouzení se nemusí provést nebo se mohou použít nepříznivější interakční vzorce.
V závislosti na zvolené normě pro posouzení jsou v mezním stavu únosnosti k dispozici další možnosti, jako je aktivace pružného posouzení průřezu, alternativní hodnoty tvarových součinitelů a exponentů ve vzorcích interakcí nebo další nastavení detailů pro posouzení lokálního boulení nebo smykového boulení. Pro návrhovou normu EN 1999 najdete příslušné parametry pro vybranou národní přílohu v záložce Parametry normy, ale můžete je také upravit pomocí uživatelsky definované hodnoty.
Konfigurace mezního stavu použitelnosti
Pro mezní průhyby, které se mají při posouzení kontrolovat, lze vytvořit konfiguraci mezního stavu použitelnosti (obrázek 6). These limits are related to the member reference length, which is determined on the basis of the design supports you define in the Design Supports & Deflection tab. In other words, the Design Supports & Deflection window shown in Image 7 serves to define the boundary conditions for the serviceability limit state design of aluminum design.
Globální nastavení
Do globálního nastavení pro posouzení hliníkových konstrukcí se dostanete kliknutím na ikonu Globální nastavení addonu, která je znázorněna na obrázku 8. Tato nastavení jsou nezávislá na návrhové normě, ale přednastavené hodnoty se mohou lišit. By clicking the Resetting to Default button, the default settings of the dialog are restored according to the selected design code.
Další možnosti pro posouzení hliníkových konstrukcí
RFEM 6 nabízí další možnosti, které ovlivňují posouzení hliníku. Prutům lze například přiřadit jiné typy pro pruty (například excentricity prutů nebo klouby na koncích prutů), jak je znázorněno na obrázku 9. Můžete také zadat příčné výztuhy prutů pro vyztužení oblastí prutů náchylných k boulení. Ty se používají například pro vysoké nosníky nebo v působišti velkých osamělých zatížení.
Výpočet
Before you start the design, it is important that you check the Input Data of the Aluminum Design add-on. Při standardním nastavení se například zohlední všechny návrhové situace při posouzení. Návrhovou situaci je ovšem možné deaktivovat pro posouzení hliníkových konstrukcí v tabulce odškrtnutím políčka „Pro posouzení“, takže se pro danou návrhovou situaci neprovedou žádná posouzení.
Tento výběr se synchronizuje s výběrem addonu Posouzení hliníkových konstrukcí v nastavení návrhové situace, jak je znázorněno na obrázku 10. Je důležité zdůraznit, že nelze posuzovat jednotlivé zatěžovací stavy, kombinace zatížení ani kombinace výsledků. Místo toho je třeba tyto kombinace přiřadit k návrhové situaci.
Podobným způsobem se všechny typy objektů pro posouzení, které model obsahuje, zobrazí v tabulce Posouzení hliníkových konstrukcí (obrázek 11). Zaškrtnutím políčka „Posoudit vše“ vybereme všechny dostupné objekty pro posouzení. Alternativně lze objekty, které se mají posoudit / odstranit z posouzení, zadat ručně tak, že zrušíme zaškrtnutí políčka „Posoudit vše“ a zadáme čísla objektů nebo se graficky vybereme požadované objekty.
Pruty s jiným materiálem (například beton nebo dřevo) nebo s nevhodným průřezem (například masivní průřez) jsou automaticky rozpoznány a vyloučeny z posouzení hliníku. Ani hliníkové plochy nebudou zohledněny v addonu Posouzení hliníkových konstrukcí; ty můžete analyzovat pomocí addonu Analýza napětí-přetvoření.
Addon Posouzení hliníkových konstrukcí můžete spustit kliknutím na tlačítko Zobrazit výsledky ve vstupní tabulce (obrázek 11) nebo výběrem Posouzení hliníkových konstrukcí v dialogu "Vybrat pro výpočet". Po spuštění výpočtu se zobrazí průběh výpočtu s kroky výpočtu a aktuálním stavem výpočtu.
Výsledky
Po skončení výpočtu se v tabulce Výsledky zobrazí Rozhodující výsledky a Využití na prutech nebo sadách prutů. Výsledky addonu Posouzení hliníkových konstrukcí lze zobrazit také graficky pomocí záložky Výsledky v navigátoru. Pokud se během posouzení objeví upozornění nebo chyby nebo není splněno kritérium posudku, zobrazí se to v tabulce v Přehledu.
Kromě těchto výsledků lze zobrazit posouzení štíhlosti pro pruty nebo sady prutů. Ty jsou založeny na srovnání štíhlosti pro rovinný vzpěr vypočítané z poměru vzpěrné délky k poloměru setrvačnosti na jedné straně a mezních hodnot z globálního nastavení na straně druhé.
Vzhledem k tomu, že únosnost při boulení je posuzována na základě posouzení stability, posouzení štíhlosti nezastupuje opravdu posouzení a není standardně obsaženo v tabulce výsledků. Pro zobrazení těchto posouzení je proto třeba aktivovat tabulky výsledků pro štíhlost ve Správci výsledkových tabulek, který je přístupný pomocí ikony uvedené na obrázku 12.
Pro každý typ posudku lze zobrazit detaily posudku dvojím kliknutím na něj nebo pomocí ikony Detaily posudku. Kromě vzorců obsahují detaily posudku také odkazy na normy, takže je možné přesně sledovat posouzení a podrobně porozumět provedeným výpočtům.
Závěrečné poznámky
Addon Posouzení hliníkových konstrukcí v programu RFEM 6 umožňuje posuzovat hliníkové pruty pro mezní stavy únosnosti a použitelnosti podle normy Evropské unie EN 1999-1-1:2013-12 (Eurokód 9) a americké normy ADM 2020. Údaje zadané pro materiály, zatížení a kombinace zatížení a výsledků by měly odpovídat koncepci posouzení podle vybrané normy.
Příslušná zatížení lze aplikovat běžnými postupy zatížení v programu RFEM, zatímco data potřebná pro posouzení lze zadávat po aktivaci Vlastností posudku příslušného prutu nebo sady prutů. Jakmile jsou zadány vlastnosti posudku, může být provedeno posouzení a výsledky jsou k dispozici v tabulkové i grafické podobě.
