.svg?mw=64&hash=343d71fbdf234f1411db2920f2dff33c0dbd6231)
Koncem roku 2013 byla ve švýcarském městě Aarau postavena unikátní střešní konstrukce zastřešující autobusové nádraží. Střešní konstrukci ve tvaru oblaku tvoří největší jednokomorový fóliový polštář na světě. Má objem m³ a zastřešuje plochu 1070 m².
Statický výpočet, výrobní plánování oceli, membrány a lan, odborný dozor a kontrola kvality
formTL Ingenieure für Tragwerk und Leichtbau GmbH, Radolfzell, Německo
www.form-tl.de
3D model autobusového nádraží v programu RSTAB (© formTL)
Statický výpočet, výrobní plánování oceli, membrány a lan, odborný dozor a kontrola kvality
formTL Ingenieure für Tragwerk und Leichtbau GmbH, Radolfzell, Německo
www.form-tl.de
3D model autobusového nádraží v programu RSTAB (© formTL)
Membránová střešní konstrukce
Nelze stáhnout
Projekt zákazníka / Pouze pro zobrazení
| Počet uzlů | 6796 |
| Počet prutů | 9545 |
| Celková hmotnost | 59,658 t |
| Rozměry (metrické) | 46,164 x 38,814 x 9,803 m |
| Rozměry (imperiální) | 151.46 x 127.34 x 32.16 feet |
| Verze programu | 8.03.00 |
Délka: 00:00:00 min
Délka: 00:52:42 min
Délka: 00:01:11 min
Délka: 01:12:48 min
Délka: 01:04:33 min
Délka: 01:15:40 min
Délka: 00:00:22 min
Délka: 00:00:12 min
![Základní tvary membránových konstrukcí [1]](/cs/webimage/009595/2419501/01-png.png?mw=512&hash=fe42d914122820fe3c92f9595d4d91afce8a2c07)
Membránové konstrukce během projekční činnosti vyžadují speciální přístup, který respektuje jejich odlišnost od konvenčních staveb. Nedílnou součástí navrhování těchto staveb je proces hledání vhodných předepjatých tvarů a generování střihových vzorů. Text stručně popisuje dva zásadní procesy při navrhování membránových konstrukcí. Záměrem je přiblížit jejich fyzikální povahu a demonstrovat jednotlivá tvrzení doprovodnými příklady.
Soulad se stavebními normami, jako je Eurokód, je nezbytný pro zajištění bezpečnosti, strukturální integrity a udržitelnosti budov a konstrukcí. V tomto procesu hraje důležitou roli numerická simulace proudění (CFD), která simuluje chování tekutin, optimalizuje návrhy a pomáhá architektům a inženýrům splnit požadavky Eurokódu na analýzu zatížení větrem, přirozené větrání, požární bezpečnost a energetickou účinnost. Začleněním CFD do procesu navrhování mohou odborníci vytvářet bezpečnější, efektivnější budovy, které splňují nejvyšší konstrukční evropské normy.
Ve výpočetní dynamice tekutin (CFD) lze složité plochy, které nejsou zcela celistvé, modelovat pomocí porézního nebo permeabilního média. V reálném světě to jsou například tkaninové větrolamy, drátěné sítě, děrované fasády a opláštění, žaluzie, svazky trubek (soubory horizontálních válců) a další.
Větrolamy jsou speciální tkaninové konstrukce, které chrání životní prostředí před škodlivými chemickými částicemi, omezují větrnou erozi a pomáhají zachovat cenné zdroje. Programy RFEM a RWIND se používají pro analýzu větrolamů jako programy pro jednosměrnou interakci proudění a konstrukce (FSI).
V tomto příspěvku ukážeme, jak lze provést statické posouzení větrolamů pomocí programů RFEM a RWIND.
V tomto příspěvku ukážeme, jak lze provést statické posouzení větrolamů pomocí programů RFEM a RWIND.
Typem zatížení Kumulace vody můžete zohlednit účinky deště na vícenásobně zakřivené plochy se zohledněním posunů analýzou velkých deformací.
Při této numerické aplikaci deště se analyzuje příslušná geometrie plochy a stanoví se, jaká část deště stéká a jaká se kumuluje v loužích neboli vodních kapsách na ploše. Z velikosti louže pak vyplývá odpovídající svislé zatížení pro statickou analýzu.
Tuto funkci lze použít například na analýzu přibližně vodorovných geometrií membránových střech zatížených deštěm.
K názornému videu
Ve srovnání s přídavným modulem RF-FORM-FINDING (RFEM 5) jsou v addonu Form-finding pro RFEM 6 přidány následující nové funkce:
- Zadání všech okrajových podmínek pro zatížení určující tvar v jednom zatěžovacím stavu
- Uložení výsledků form-findingu jako počátečního stavu pro další analýzu modelu
- Automatické přiřazení počátečního stavu form-findingu generátorem kombinací ke všem zatěžovacím situacím jedné návrhové situace
- Dodatečné geometrické okrajové podmínky určující tvar pro pruty (délka bez zatížení, maximální svislý průvěs, svislý průvěs v dolním bodě)
- Dodatečné okrajové podmínky pro zatížení určující tvar pro pruty (maximální síla v prutu, minimální síla v prutu, vodorovná tahová složka, tah na konci i, tah na konci j, minimální tah na konci i, minimální tah na konci j)
- Typ materiálu „Tkanina“ a „Fólie“ v databázi materiálů
- Paralelní form-findingy v jednom modelu
- Simulace po sobě jdoucích stavů form-findingu ve spojení s addonem Analýza fází výstavby (CSA)
Jakmile aktivujete addon Form-finding v Základních údajích, přiřadí se zatěžovacím stavům kategorie "Předpětí" ve spojení se zatíženími pro form-finding z katalogu zatížení na pruty, plochy a tělesa formující účinek. Jedná se přitom o zatěžovací stav předpětí. Ten se tak promění v analýzu form-findingu pro celý model se všemi definovanými pruty, plochami a tělesy. Tvarování příslušných prutových a membránových prvků obsažených v celkovém modelu dosáhnete pomocí speciálních zatížení pro form-finding a ostatních zadaných zatížení. Zatížení pro form-finding popisují očekávaný deformační nebo silový stav po form-findingu v prvcích. Ostatní zatížení popisují vnější zatížení celého systému.
Víte, jak přesně probíhá form-finding? Nejdříve se při procesu form-finding v zatěžovacím stavu typu "Předpětí" posune pomocí iteračních výpočtových smyček počáteční geometrie sítě do optimální rovnovážné polohy. Pro tuto úlohu používá program metodu Updated Reference Strategy (URS) od prof. Bletzingera a prof. Ramma. Tato technika se vyznačuje rovnovážnými tvary, které po výpočtu téměř přesně odpovídají původně zadaným okrajovým podmínkám form-findingu (průvěs, síla a předpětí).
Kromě pouhého popisu očekávaných sil nebo průvěsů hledaného tvaru umožňuje celistvý přístup metodou URS také zohlednění ostatních sil. To umožňuje v celém procesu např. popis vlastní tíhy nebo pneumatického tlaku pomocí odpovídajících zatížení prvků.
Se všemi těmito možnostmi má výpočetní jádro potenciál pro výpočet antiklastických a synklastických tvarů v rovnováze sil pro rovinné nebo rotačně symetrické geometrie. Aby bylo možné použít oba typy jednotlivě nebo společně v jednom prostředí, jsou ve výpočtu dva možné způsoby, jak popsat vektory síly při form-findingu:
- Tahová metoda - popis vektorů sil při form-findingu v prostoru pro rovinné geometrie
- Průmětová metoda - popis vektorů sil při form-findingu v rovině průmětu s fixací vodorovné polohy pro kuželové geometrie
Při importu modelu do programu RWIND se zobrazí zpráva o překrývajících se trojúhelnících. Na co je třeba dát pozor?
Chtěl bych počítat dočasné konstrukce. Jaké programy můžete doporučit?
Jaké programy Dlubal potřebuji pro výpočet membránových a textilních konstrukcí?
Chtěl bych posoudit lanové konstrukce a konstrukce z lanových sítí. Je to možné pomocí programu RFEM nebo RSTAB?
Jak mohu vytvořit uživatelsky zadanou tkaninu?
Proč se výsledky modální analýzy liší při zadání počátečního předpětí a zatížení na plochu?
.png?mw=350&hash=e3f5898d72f463e9b3e774659aabcb220466c522)
Doporučené produkty pro Vás
RFEM 6 | Hlavní program RFEM 6
Hlavní program
3D MKP program nové generace slouží ke statickým výpočtům prutů, ploch a těles.
Cena první licence
4 170,00 USD
RFEM 6 | Doplňkové analýzy
Addon
Addon Form-finding hledá optimální tvar prutů zatížených normálovými silami a plošných modelů zatížených na tah. Tvar je dán rovnováhou mezi normálovou silou v prutu resp. membránovým napětím a existujícími okrajovými podmínkami.
Cena první licence
2 060,00 USD
RFEM 5 | Hlavní program RFEM
Hlavní program
Software pro statické výpočty MKP rovinných a prostorových konstrukcí složených z desek, stěn, skořepin, prutů (nosníků), těles a kontaktních prvků
Cena první licence
4 080,00 USD
RFEM 5 | Membránové a textilní konstrukce
Přídavný modul
Form-finding membránových a lanových konstrukcí
Cena první licence
2 060,00 USD
RFEM 5 | Membránové a textilní konstrukce
Přídavný modul
Generování střihových vzorů pro membránové konstrukce
Cena první licence
2 510,00 USD
RFEM 6 | Doplňkové analýzy
Addon
Addon Nelineární chování materiálu umožňuje zohlednit v programu RFEM materiálové nelinearity (např. izotropní plasticitu, ortotropní plasticitu, izotropní poškození).
Cena první licence
1 480,00 USD
RFEM 6 | Doplňkové analýzy
Addon
Addon Stabilita konstrukce slouží k posouzení stability konstrukcí. Stanoví součinitele kritického zatížení a příslušné stabilitní tvary.
Cena první licence
1 300,00 USD
RFEM 6 | Doplňkové analýzy
Addon
Addon Vázané kroucení (7 stupňů volnosti) umožňuje zohlednit deplanaci průřezu jako další stupeň volnosti.
Cena první licence
1 480,00 USD
RFEM 6 | Speciální řešení
Addon
Addon Vícevrstvé plochy umožňuje uživateli zadávat vícevrstvé skladby ploch. Výpočet lze provést se zohledněním smykového spřažení nebo bez něj.
Cena první licence
1 300,00 USD
RFEM 6 | Speciální řešení
Addon
Dvoudílný addon Optimalizace & odhad nákladů/ Odhad emisí CO2 hledá vhodné parametry pro parametrické modely a bloky pomocí umělé inteligence (AI) optimalizace rojem částic (PSO) pro splnění běžných optimalizačních kritérií. Kromě toho tento addon odhaduje náklady modelu nebo emise CO2 zadáním jednotkových nákladů nebo emisí podle definice materiálu pro statický model.
Cena první licence
1 480,00 USD
RFEM 6 | Posouzení
Addon
Addon Analýza napětí-přetvoření provádí obecnou analýzu napětí výpočtem stávajících napětí a jejich porovnáním s mezními napětími.
Cena první licence
1 210,00 USD
RFEM 6 | Posouzení
Addon
Addon Posouzení železobetonových konstrukcí umožňuje různá posouzení podle mezinárodních norem. Lze v něm navrhovat pruty, plochy a sloupy a také provést posouzení na protlačení a deformace.
Cena první licence
2 550,00 USD
RFEM 6 | Posouzení
Addon
Addon Posouzení ocelových konstrukcí provádí posouzení únosnosti a použitelnosti ocelových prutů podle různých norem.
Cena první licence
2 550,00 USD
RFEM 6 | Posouzení
Addon
Addon Posouzení dřevěných konstrukcí provádí posouzení únosnosti, použitelnosti a požární odolnosti dřevěných prutů podle různých norem.
Cena první licence
1 930,00 USD
RFEM 6 | Posouzení
Addon
Addon Posouzení zdiva umožňuje posoudit zdivo metodou konečných prvků. Byl vyvinut v rámci výzkumného projektu DDMaS - Digitalizace návrhu zděných konstrukcí. Materiálový model simuluje nelineární chování kombinace cihel a malty s využitím makromodelování.
Cena první licence
1 660,00 USD
RFEM 6 | Posouzení
Addon
Addon Posouzení hliníkových konstrukcí umožňuje posouzení mezního stavu únosnosti a použitelnosti hliníkových prutů podle různých norem.
Cena první licence
1 750,00 USD
RFEM 6 | Přípoje
.png?mw=600&hash=49b6a289915d28aa461360f7308b092631b1446e)
Addon
Addon Ocelové přípoje pro RFEM vám umožňuje analyzovat ocelové přípoje pomocí MKP modelu. Vytvoření modelu probíhá zcela automaticky na pozadí a vy ho ovládáte jednoduchým a známým zadáváním komponent.
Cena první licence
2 110,00 USD
RSTAB 9 | Hlavní program RSTAB 9
Hlavní program
Moderní 3D program slouží ke statické a dynamické analýze prutových konstrukcí a k posouzení betonových, ocelových, dřevěných a jiných konstrukcí.
Cena první licence
2 910,00 USD
RSTAB 9 | Doplňkové analýzy
Addon
Addon Stabilita konstrukce slouží k posouzení stability konstrukcí. Stanoví součinitele kritického zatížení a příslušné stabilitní tvary.
Cena první licence
1 300,00 USD
RSTAB 9 | Doplňkové analýzy
Addon
Addon Vázané kroucení (7 stupňů volnosti) umožňuje při výpočtu prutů zohlednit deplanaci průřezu jako další stupeň volnosti.
Cena první licence
1 480,00 USD
RSTAB 9 | Speciální řešení
Addon
Dvoudílný addon Optimalizace & odhad nákladů/ Odhad emisí CO2 hledá vhodné parametry pro parametrické modely a bloky pomocí umělé inteligence (AI) optimalizace rojem částic (PSO) pro splnění běžných optimalizačních kritérií. Dále tento addon odhaduje náklady nebo emise CO2 z jednotkových nákladů nebo jednotkových emisí zadaných v definici materiálu pro statický model.
Cena první licence
1 480,00 USD
RSTAB 9 | Posouzení
Addon
Addon Analýza napětí-přetvoření provádí obecnou analýzu napětí výpočtem stávajících napětí a jejich porovnáním s mezními napětími.
Cena první licence
1 120,00 USD
RSTAB 9 | Posouzení
Addon
Addon Posouzení železobetonových konstrukcí umožňuje provést různá posouzení prutů a sloupů podle mezinárodních norem.
Cena první licence
2 550,00 USD
RSTAB 9 | Posouzení
Addon
Addon Posouzení ocelových konstrukcí provádí posouzení únosnosti a použitelnosti ocelových prutů podle různých norem.
Cena první licence
2 550,00 USD
RSTAB 9 | Posouzení
Addon
Addon Posouzení dřevěných konstrukcí provádí posouzení únosnosti, použitelnosti a požární odolnosti dřevěných prutů podle různých norem.
Cena první licence
1 930,00 USD
RSTAB 9 | Posouzení
Addon
Addon Posouzení hliníkových konstrukcí umožňuje posouzení mezního stavu únosnosti a použitelnosti hliníkových prutů podle různých norem.
Cena první licence
1 750,00 USD
RFEM 6 | Doplňkové analýzy
Addon
Pomocí addonu Analýza fází výstavby (CSA) lze v programu RFEM zohlednit proces výstavby konstrukcí (prutových, plošných a objemových).
Cena první licence
1 570,00 USD