Co je nového v Advance Design 2013

Transkript

Obsah
VÍTEJTE V PROGRAMU ADVANCE DESIGN 2013 ........................................................................................ 5
GENERÁTOR KLIMATICKÝCH ZATÍŽENÍ – ČSN EN 1991............................................................................. 6
Detailní výpočet součinitele konstrukce cscd .......................................................................................................6
Nastavení parametrů zatížení větrem pro různé směry ......................................................................................8
EN1991-1-4-NA Velká Británie..........................................................................................................................11
Zatížení větrem na přístřešky (§7.3 z ČSN EN1991-1-4)..................................................................................12
OCELOVÉ KONSTRUKCE - EUROKÓD 3 ................................................................................................... 16
Vzpěr dutých kruhových profilů třídy 4 ..............................................................................................................16
BETONOVÉ KONSTRUKCE – VŠECHNY NORMY ......................................................................................... 18
Zobrazení výsledků pro nosníky a sloupy .........................................................................................................18
Vylepšená definice oblasti vyztužení desek ......................................................................................................19
Zobrazení oblastí reálné výztuže desek ............................................................................................................21
Schéma výztuže nosníku v dokumentech .........................................................................................................21
Zprávy detailního návrhu výztuže nosníku ........................................................................................................23
POSOUZENÍ PROTLAČENÍ – EUROKÓD 2 ................................................................................................. 24
Teorie.................................................................................................................................................................24
Vlastnosti lineárních prvků pro posouzení protlačení........................................................................................28
Vlastnosti bodových zatížení pro posouzení protlačení ....................................................................................28
Předpoklady posouzení protlačení ....................................................................................................................29
Chybové hlášky posouzení protlačení...............................................................................................................30
Zprávy posouzení protlačení .............................................................................................................................30
EC2: NOVÁ OBECNÁ METODA PRO POSOUZENÍ SLOUPŮ ......................................................................... 31
Teorie.................................................................................................................................................................31
Zapracování v Advance Design.........................................................................................................................33
AMERICKÉ NORMY ................................................................................................................................. 34
Posudky železobetonu – ACI318-08 .................................................................................................................34
Posudky oceli - ANSI / AISC 360-05 .................................................................................................................34
SEIZMICKÁ ANALÝZA.............................................................................................................................. 35
Vlastnosti obálky základové půdy......................................................................................................................35
NÁVRH NA KAPACITU ............................................................................................................................. 36
Teorie.................................................................................................................................................................37
Celkový proces ..................................................................................................................................................40
Zprávy návrhu na kapacitu ................................................................................................................................42
RŮZNÉ VYLEPŠENÍ A OPRAVY ................................................................................................................. 43
Kompatibilita s Microsoft Windows 8 .................................................................................................................43
Nastavení lokalizace..........................................................................................................................................43
Možnost upravovat síť na prvcích v prostředí konstrukčního modelu...............................................................44
Vylepšení zobrazení deformovaného tvaru .......................................................................................................45
Export výpočetního modelu do formátu DO4 ....................................................................................................46
Opravy ...............................................................................................................................................................46
3
Vítejte v programu Advance Design 2013
Advance Design 2013 je součástí produktové řady Graitec Advance, sestávající z programů Advance Concrete,
Advance Design a Advance Steel.
GRAITEC Advance využívá systému Informačního Modelu Budov (BIM), který automatizuje proces
konstrukčního návrhu a tvorby projektové dokumentace, od statického návrhu konstrukce po tvorbu detailních
výkresů a výrobu.
Advance Design 2013 přichází s důležitými vylepšeními v několika oblastech:

Nové nástroje nastavení sítě pro prvky složitých tvarů v prostředí konstrukčního modelu.
Internacionalizace: Advance Design 2013 nově obsahuje normy USA a Kanady pro návrh ocelových a
betonových konstrukcí.
Nové normy pro zatížení konstrukcí zemětřesením krajin Alžírsko (RPA2003) a Maroko (RPS2011).
Návrh na kapacitu.
Nové funkce v generátoru klimatických zatížení podle ČSN EN 1991.
Nové možnosti pro návrh betonových prvků: posouzení protlačení desky, náhled oblastí definované
výztuže na deskách, vylepšené zadávání výztuže pro desky.
Vylepšení návrhu ocelových prvků: národní dodatek Velké Británie k EN 1993, posouzení dutých profilů
třídy 4, různá vylepšení.
Advance Design 2013 je užitečným nástrojem pro všechny Vaše projekty.
5
Generátor klimatických zatížení – ČSN EN 1991
Advance Design 2013 obsahuje několik vylepšení generátoru klimatických zatížení podle ČSN EN 1991-1-4:

Automatický výpočet součinitele cscd.
Možnost nastavení různých parametrů zatížení větrem pro každý směr větru.
Nové parametry pro národní dodatek Velké Británie.
Generování zatížení větrem pro přístřešky.
Detailní výpočet součinitele konstrukce cscd
Součinitel konstrukce cscd, popsaný v kapitole 6 z ČSN EN1991-1-4, má vliv na vnější zatížení větrem
(definovaném podle součinitele cpe):
Fw,e = Cs Cd ⋅
∑w
e
⋅ Aref
(5.5)
surfaces
Protože je tento součinitel menší než 1, dokáže mírně snížit intenzitu vnějšího zatížení větrem.
Advance Design v předchozích verzích často uvažoval s cscd = 1, podle podmínek z 6.2 (1): výška stavby menší
než 15m, vlastní frekvence vyšší než 5Hz, takže neovlivňoval výsledky.
Nyní, nastavením na “Auto” v odpovídajícím poli vlastností, je možné provést detailní výpočet cscd podle §6.3 z
ČSN EN1991-1-4.
Æ
Hodnotu cscd je možné zadat pomocí nastavení “Zadané”.
Æ
Případně, při výběru “Žádný”, Advance Design bude uvažovat s cscd = 1.
6
Detailní výpočet cscd vyžaduje nastavení dodatečných parametrů, jako:

δ (celkový logaritmický dekrement útlumu)
n1 (vlastní frekvence kmitání konstrukce ve směru větru)
Aby se zamezilo použití příliš nízké hodnoty, uživatel může zadat minimální hodnotu cscd v odpovídajícím poli:
Na rámové konstrukci zobrazené níže povede detailní výpočet cscd k následujícímu snížení:

cscd = 0.85 pro směr X => 15% redukce vnějšího zatížení větrem.
cscd = 0.88 pro směr Y => 12% redukce vnějšího zatížení větrem.
7
Nastavení parametrů zatížení větrem pro různé směry
Advance Design 2013 disponuje možností nastavení specifických parametrů pro každý směr zatížení větrem.
To umožňuje například správný návrh budov, které jsou jednou stranou natočené směrem k moři a ostatní
strany mají obklopené terénem jiné kategorie (s menším zatížením větrem).
Příklad:
Kategorie 0 a IV
(Moře a městský terén)
Pro návrh takové budovy:

8
Nastavte nový parametr „Definice směru větru” na „Ve směru”.

Nastavte kategorii terénu na “městský terén” pro směry X+, X- a Y-.

Dále nastavte stranu Y+ zatíženou větrem od moře, změňte „Aktuální směr větru“ na směr "Y+". Nastavte
kategorii terénu 0.
9

10
Spusťte “Automatické generování”: zatížení větrem ve směru +Y bude větší než ve všech dalších směrech.
EN1991-1-4-NA Velká Británie
Následujících 6 grafů popsaných v národních dodatcích NA.3 - NA.8 pro Velkou Británii bylo zapracováno v
Advance Design 2013.
11
Zatížení větrem na přístřešky (§7.3 z ČSN EN1991-1-4)
Advance Design 2013 nyní umožňuje generování zatížení větrem na přístřešky podle kapitoly 7.3.
Přístřešek je definován jako střecha stavební konstrukce, která nemá trvalé stěny, jako jsou střechy
benzínových stodol, holandské stodoly, atd.
Æ
12
Zatěžovací panely na přístřešcích lze definovat jako pultové nebo sedlové.
Tyto zatěžovací panely jsou ovlivněny hodnotou zastínění (f) která je poměrem plochy možných překážek
pod přístřeškem a průřezu pod přístřeškem.
Æ
f = 0 představuje prázdný přístřešek a f = 1 představuje obsahem úplně uzavřený závětrný průřez pod
přístřeškem:
Prázdné, volně stojící přístřešky (φ=0)
Přístřešky uzavřené na závětrné straně uloženým zbožím (φ=1)
Proudění vzduchu kolem přístřešku
Æ
Pro posouzení stability konstrukce a návrh sloupů nebo vazníků je zatížení větrem představováno
celkovým lineárním zatížením založeném na součiniteli celkové síly cf.
13
Æ
Pokud se jedná o střešní plášť a jeho upevňovací prvky, zatížení větrem je představováno plošným
zatížením založeném na součiniteli výsledného tlaku cp,net:
Æ
Proto byl v Advance Design 2013 zaveden nový parametr, určující generování zatížení založené na cf,
nebo cp,net, nebo na obou.
Zatížení větrem podle cf
14
Zatížení větrem podle cp,net
Æ
Názvy zatěžovacích stavů byly upraveny tak, aby v nich byly obsaženy tyto informace:

Směr větru
Součinitele tlaku (cp,net nebo cf)
Hodnotu součinitele plnosti (f)
Směr
větru
Použití
Cp,net nebo Cf
Součinitel
plnosti
15
Ocelové konstrukce - Eurokód 3
Vzpěr dutých kruhových profilů třídy 4
V Advance Design 2012 nebylo možné posuzovat duté kruhové profily třídy 4.
V Advance Design 2013 je možné posuzovat duté kruhové profily třídy 4 zatížené prostým tlakem.
Zapracovaný výpočet stanoví návrhovou vzpěrnou únosnost tlačeného prutu Nb,Rd podle ČSN EN1993-1-6:
χ b N Rk χ b Af yk
=
pro profily třídy 1, 2, nebo 3
γ M1
γ M1
χ b Aeff f yk
χ N
= b Rk =
pro profily třídy 4
γ M1
γ M1
N b , Rd =
N b , Rd
Ve vlastnostech posouzení ocelových prvků byly přidané nové parametry, umožňující nastavení třídy jakosti
výroby:
16
Po proběhnutí výpočtu budou v detailním posudku vypsané stupně využití pro posouzení vzpěru, stejně jako
použité související hodnoty podle ČSN EN 1993-1-6:
17
Betonové konstrukce – všechny normy
Zobrazení výsledků pro nosníky a sloupy
V předchozí verzi 2012 byly výsledky návrhu nosníků a sloupů dostupné pouze z okna vlastností vybraného
prvku. K zajištění rychlejšího přístupu k těmto výsledkům byly doplněné ikony na panelu nástrojů.
Æ
18
Po provedení výpočtu je potřeba pouze vybrat objekt (nosník nebo sloup) a kliknout na odpovídající ikonu
na panelu nástrojů:
Vylepšená definice oblasti vyztužení desek
V Advance Design 2012 bylo možné zadat oblast vyztužení desky s vlastními hodnotami výztužných prutů nebo sítí.
“Reálná” výztuž je použita pro výpočet pro detailní posouzení šířky trhlin:
V Advance Design 2013 je možnost definice těchto oblastí vyztužení vylepšena:
Æ
Během zadávání oblasti je nyní možné se uchopovat na zobrazené uzly.
19
Æ
V dialogu nastavení zobrazení (Alt+X) přibyla možnost zobrazit definované oblasti vyztužení na plošném
prvku:
Æ
Pro zadání “globální” výztuže na celé desce je možné přiřadit hlavní nebo vedlejší směr sítí vůči lokálním
osám desky:
20
Zobrazení oblastí reálné výztuže desek
Æ
V roletové nabídce panelu nástrojů výsledků pro betonové konstrukce byly přidané nové možnosti:
Schéma výztuže nosníku v dokumentech
Advance Design od verze 2012 je schopen automaticky navrhnout reálnou podélnou a příčnou výztuž pro
nosníky. Tato výztuž je zohledněna pro všechny posudky na SLS: výpočet průřezu s trhlinou, kontrola napětí v
betonu a v oceli, výpočet šířky trhlin.
Æ
Dříve byla tato definice výztuže pro nosníky dostupná pouze z okna vlastností lineárního prvku a
neexistovala možnost zahrnout tyto informace do generovaného dokumentu:
21
Æ
V Advance Design 2013 byla přidaná nová možnost v dialogu nastavení předpokladů výpočtu betonových
prvků:
Pokud je tato volba aktivní,
Advance
Design
uloží
schéma výztuže každého
vypočítaného do souboru
EMF který lze vkládat do
generovaných dokumentů.
Æ
Æ
22
Uložený obrázek lze zahrnout do generovaného dokumentu:
Komprimovaný soubor EMF se ukládá do složky dokumentů projektu.
Zprávy detailního návrhu výztuže nosníku
V Advance Design 2012 nebylo možné vytvářet podrobné zprávy pro betonové nosníky s výztuží navrženou
pomocí “detailního návrhu výztuže pro nosníky”:
V Advance Design 2013 byly rozšířené generované podrobné zprávy taky o tento případ:
23
Posouzení protlačení – Eurokód 2
Advance Design 2013 je schopen provádět posouzení protlačení pro tyto případy:
Deska lokálně podepřená sloupem.
Posouzení protlačení pod bodovým zatížením.
Posouzení protlačení nad bodovými podporami.
Teorie
Posouzení protlačení je prováděno podle ČSN EN1992-1-1, §6.4.
Značky
Značky pro kontrolovaný průřez:

vEd :
vRd ,c
maximální smykové napětí
:
vRd ,cs
návrhová hodnota únosnosti ve smyku při protlačení desky bez smykové výztuže
:
vRd ,max
návrhová hodnota únosnosti ve smyku při protlačení desky se smykovou výztuží
: návrhová hodnota maximální únosnosti ve smyku při protlačení
Metoda
Použita je následující metoda:
Vypočte se délka základního kontrolovaného obvodu u1 a vzdálenost rovna “2d” od okraje podpory.

Vypočte se dalšího obvodu u0 , u okraje podpory.
Pak se vypočte maximální smykové napětí:
o Ve vzdálenosti “2d” =>
vEd ( x) = β
o U okraje podpory => vEd ( x ) =
β
VEd
u1.d
VEd
u0 .d

Pokud smykové napětí splňuje následující podmínku, není nutná smyková výztuž na protlačení:
vEd ( x) ≤ vRd , c ( x) .

Pokud je potřebná smyková výztuž na protlačení, vypočte se obvod uout ,ef , kde již není nutná
smyková výztuž na protlačení.
Kontrolovaný obvod musí být vypočten tak, aby byla minimalizována délka:
Získá se u1 ( 2d) = 2a + 2b + 4πd
24

V případě zatěžované plochy v blízkosti okraje nebo rohu se vypočte obvod u1 ( x) podle obrázku:
Kontrolované obvody pro zatěžovanou plochu v blízkosti okraje nebo rohu

Účinná výška desky d se stanoví jako průměrná hodnota účinných výšek výztuže v základních
směrech: d =
Součinitel
β
dx + dy
2
vyjadřuje “excentricitu zatížení”, se zohledněním účinku ohybového momentu na rozdělení
smykového napětí na kontrolovaném ( β = 1 pro centrické zatížení):
ČSN EN 1992-1-1 umožňuje použití doporučených hodnot tohoto parametru závislých od polohy sloupu:
Střední sloup
Okrajový sloup
Rohový sloup
Doporučené hodnoty β
Pozici sloupu je možné nastavit v okně vlastností prvku.
25
Únosnost ve smyku pří protlačení desek bez smykové výztuže
Únosnost ve smyku při protlačení desky bez smykové výztuže se stanoví podle vztahu:
⎧C k (100 ρ L f ck )1 / 3
vRd ,c = max ⎨ Rd ,c
⎩vmin
Kde:
0.18

C Rd ,c =

k = min(2;1 +

vmin = 0.035k 1.5 f ck

ρ L = ρ Ly .ρ Lz =
γc
dx + dy
0.2
) a d=
(m)
2
d
0.5
AX
AY
≤ 0,02 = průměrná hodnota stupně vyztužení, kde šířka desky je
(a + 6d ) (b + 6d )
počítaná jako tloušťka sloupu + 3d po každé straně sloupu:
Uvažovaný průřez
Definice Asl podle 6.2
Únosnost ve smyku při protlačení desek se smykovou výztuží

Pokud smykové napětí splňuje následující podmínku, není nutná smyková výztuž na protlačení:

V opačném případě se vypočte smyková výztuž na protlačení podle vztahu:
vEd ≤ vRd , c
Asw (vEd , agissant − 0.75vRd , c ).u1
≥
sr
1.5 sin α . f ywd , ef
Kde:
26

α
Asw
úhel smykové výztuže s rovinou desky ( α = 90 ° pro svislou výztuž);
sr
radiální vzdálenost obvodů smykové výztuže;

f ywd , ef
účinná návrhová pevnost smykové výztuže podle: f ywd , ef = min ⎨
plocha smykové výztuže na jednom obvodu okolo sloupu;
⎧250 + 0,25d
(MPa, mm)
⎩ f ywd
Smyková výztuž na protlačení se následně rozmísťuje kolem sloupu na množství soustředných obvodů, až po
obvod uout ,ef :
Obvod uout
Obvod uout,ef
Kontrolované obvody u vnitřních sloupů
Kde:

uout , ef = β .

k = 1.50
VEd
vRd , c .d
Posouzení u okraje podpory
Na obvodu sloupu, nebo na obvodu zatěžované plochy, nemá být překročena maximální únosnost ve
smyku při protlačení:
vEd 0 < vRd ,max
(MPa)
Kde:

vEd 0 = β
VEd
u0 .d

v Rd ,max =
f
1
v. f cd = 0.3(1 − ck ). f cd
2
250

u0 základní kontrolovaný obvod pro sloup průřezu a × b (kde " a " je rozměr rovnoběžný s hranou desky)
u0 = a + 3d ≤ a + 2b
pro okrajový sloup
u0 = 3d ≤ a + b
pro rohový sloup
u0 = 2( a + b)
pro střední sloup
27
Vlastnosti lineárních prvků pro posouzení protlačení
Seznam vlastností lineárních prvků byl rozšířený o parametr polohy sloupu použitý ke stanovení součinitele β:
Roletová nabídka s možnostmi:
[Auto] => Advance Design automaticky
detekuje polohu sloupu a stanoví odpovídající
hodnotu β.
[Okraj (β= 1.4)]
[Roh (β= 1.50)]
[Střed (β= 1.15)]
[Zadané] => možnost ručně zadat numerickou
hodnotu součinitele β.
Vlastnosti bodových zatížení pro posouzení protlačení
Ke stanovení základního kontrolovaného obvodu kolem bodového zatížení je možné definovat zatěžovanou
plochu, na kterou působí soustředěná síla:
Parametry rozměrů
zatěžované plochy:
Pravoúhlá
Čtvercová
Kruhová
28
jsou
závislé
na
tvaru
Předpoklady posouzení protlačení
Předpoklady výpočtu pro posouzení protlačení jsou dostupné v menu “Předpoklady \ Železobetonové
konstrukce \ Předpoklady výpočtu”:
Dialog byl rozšířený o tyto možnosti:
[1] => Možnost zohlednit podélnou výztuž během výpočtu návrhové hodnoty únosnosti ve smyku
vRd , c . Odpovídá stanovení hodnoty ρ L podle vzorce:
⎧C k (100 ρ L f ck )1 / 3
vRd ,c = max ⎨ Rd ,c
⎩vmin
vEd ≤ vRd ,c , existují dva možné postupy:

[2] => Pokud prvek nevyhoví vztahu

Pokud není aktivní možnost “Výpočet smykové výztuže na protlačení”, program na problém
upozorní chybovou hláškou a je možné dál zvýšit třídu betonu, rozměry, podélnou výztuž, atd.
o Pokud ta samá možnost je aktivní, Advance Design automaticky vypočte potřebnou plochu
smykové výztuže na protlačení.
[3] => Tento parametr definuje úhel sklonu smykové výztuže na protlačení α ve vztahu:
o
Asw (vEd , agissant − 0.75vRd , c ).u1
≥
sr
1.5 sin α . f ywd , ef
29
Chybové hlášky posouzení protlačení
Všechny dříve popsané kontroly jsou prováděny na konci sekvence výpočtu betonových prvků. Pokud prvky
nevyhoví podmínkám posouzení, program zobrazí chybovou hlášku:
Zprávy posouzení protlačení
V generátoru dokumentů byly doplněné nové tabulky ve skupině výsledků posouzení železobetonových prvků:
Tabulka s posouzením protlačení nad každým sloupem.
Tabulka s hodnotami smykové výztuže na protlačení.
30
EC2: Nová obecná metoda pro posouzení sloupů
V Advance Design 2013 byla zapracovaná nová metoda pro posouzení sloupů podle ČSN EN 1992-1-1.
Tato metoda je alternativou ke třem stávajícím:
Zjednodušená metoda
Metoda ohybové tuhosti
Metoda jmenovitého zakřivení.
Teorie
Dle této metody se stanoví poměrné stlačení
vnitřních sil (závisí od množství výztuže sloupu).
, které splňuje podmínku rovnováhy vnějších a
Stanovené hodnoty se zohledněním účinků 2. řádu závisí od ohybových momentů a osových sil působících na
sloup, ale taky od geometrických imperfekcí definovaných jako výstřednost “ea” rovna L/400, větší než 2cm
podle článků 5.2 (7) a 5.2 (9) z ČSN EN 1992-1-1.
Místo přímého porovnání vnitřních sil, které znamená srovnání (Mint; Nint) a (Mext + e2*Next; Next), se porovnávají
přímo vnější a vnitřní výstřednosti (eint a eext).
Po nalezení výztužného řešení, které vyhovuje podmínce eint > eext je výpočet ukončen.
Níže jsou stručně popsané některé postupy pro stanovení vnitřních a vnějších výstředností.
31
Vnější výstřednost
Vnější výstřednost (se zohledněním účinků 2. řádu) přímo souvisí se zakřivením sloupu (1/r):

l02 1
eext = e1 + f = e1 + 2
π r
Podle výše uvedeného vztahu je výstřednost “e1” účinkem 1. řádu, včetně přídavné výstřednosti (závisí od
použité normy):

e1 =
M
+ ea
N
eext
l0²/π²
e1
1/r
Vnitřní výstřednost
Vnitřní výstřednost se stanoví z podmínek rovnováhy:
x
n
⎧
=
+
N
b
σ
d
ξ
⎪
int
∫0 ξ cξ ∑1 Ajσ sj
⎪
⎨
x
n
⎪M = b σ (v'−ξ )dξ + A σ d = N × e
∑1 j sj j int int
⎪⎩ int ∫0 ξ cξ
Podle ČSN EN1992-1-1, §3.1.5:
32
Zapracování v Advance Design
V Advance design 2013 byl zapracován iterační proces pro každou kombinaci ULS:
Výpočet betonového sloupu začíná od minimálního procenta podle článku 9.5.2 z ČSN EN 1992-1-1,
závislého od osové síly:
A s,min =
0,10NEd
≥ 0,002Ac
Fyd

Pro zadanou plochu výztuže provede Advance Design první iteraci podle obecné metody.

Pokud není splněna podmínka rovnováhy, program navýší nebo sníží množství výztuže o přírůstek
definovaný v předpokladech výpočtu pro betonový sloup (výchozí hodnota iteračního kroku je 1cm2):

Po proběhnutí výpočtu lze prohlížet navrženou výztuž v dialogu výztuže sloupu a kontrolovat
odpovídající interakční křivky:
33
Americké normy
Americké normy pro posuzování betonových a ocelových konstrukcí byly zapracovány již v rámci SP3 pro
Advance Design 2012. Advance Design 2013 přináší množství vylepšení pro výpočty podle těchto norem.
Dostupné normy:
ACI318-08 a ACI318M-08 pro železobetonové konstrukce.
ANSI/AISC 360-05 pro ocelové konstrukce.
Posudky železobetonu – ACI318-08
Nový výpočetní modul podle ACI318-08 obsahuje:
Kombinace zatížení
Vlastnosti materiálů
Posouzení na tah
Posouzení na prostý a kombinovaný ohyb
Posouzení na smyk a kroucení
Detailní návrh nosníků
Návrh sloupů
Návrh výztuže desek
Posouzení trhlin na deskách
Posudky oceli - ANSI / AISC 360-05
Nový výpočetní modul podle ANSI/AISC 360-05 obsahuje:
Nové knihovny materiálů a profilů.
Aktualizovaný generátor kombinací
Klasifikaci profilů
Posuzování ocelových prvků
34
Seizmická analýza
Vlastnosti obálky základové půdy
V některých případech, hlavně během prvotních studií projektu, může být vhodné provádět seizmickou analýzu
bez použití všech parametrů základové půdy.
Pro pokrytí těchto potřeb je možné v Advance Design 2013 generovat seizmické spektrum s uvažováním obálek
účinků základové půdy.
V závislosti od použité normy (ČSN EN 1998, RPA2003, RPS2011, P100/2006, atd.), je možné nastavit
jednotlivé parametry základové půdy, nebo jednoduše vybrat možnost “Obálka”.
Pokud budeme například uvažovat s generováním spektra podle ČSN EN 1998, dostaneme tyto výsledky:

V poli typu základové půdy je vybráno “Obálka” (v okně vlastností rodiny seizmických zatížení):

Advance Design automaticky vygeneruje odpovídající obálku spektra:
35
Návrh na kapacitu
Æ
V případě návrhu konstrukce na účinky zemětřesení lze použít metodu návrhu na kapacitu, aby bylo
zajištěno celkové disipativní a duktilní chování konstrukce.
Æ
Tato metoda je aplikovaná na uzly konstrukce a je založena na výpočtu návrhových momentů odolnosti a
smykových sil (se zohledněním reálné výztuže průřezu) na všech koncích odpovídajících lineárních prvků.
Æ
Návrh na kapacitu je důležitý v regionech s velmi vysokým seizmickým zatížením, obzvlášť pro konstrukce
s vyztuženými rámy:
36
Teorie
Návrhové hodnoty momentů odolnosti pro nosníky a sloupy
Krátké shrnutí teorie: cílem je porovnání návrhových momentů odolnosti na sloupech a na nosnících. Tvary
zřícení by se neměli objevit na svislých nosných prvcích (sloupy).
Æ
Advance Design 2013 obsahuje posouzení podle ČSN EN1998-1-1 (Eurokód 8) a P100-1/2006
(Rumunská norma).
Æ
Prvotní posouzení je provedeno pro sloup: normovaná osová síla nesmí překročit následující hodnoty,
závislé od třídy duktility:
Kde:
-
limitní normalizované osové namáhání
plocha sloupu
návrhová únosnost betonu v tlaku
maximální osové namáhání sloupů
Třída
n
duktility
P100/2006
Odkaz
EN 1998-1
Odkaz
DCM
0.55
5.4.4.2.2.(1)
0.65
5.4.3.2.1(3)
DCH
0.4 ÷0.65
5.3.4.2.2.(1)
0.55
5.5.3.2.1(3)
Æ
Pokud jsou překročeny tyto mezní hodnoty, Advance Design zobrazí chybovou hlášku vyzývající ke
zvětšení průřezu železobetonového prvku.
Æ
Návrhové hodnoty momentů odolnosti na nosnících a sloupech musí vyhovět následující podmínce
(s ohledem na všechny různé možné orientace):
Kde:
- moment odolnosti pro sloupy
- součinitel vlivu nejistoty výpočtu
- moment odolnosti pro nosníky
Třída duktility
P100/2006
EN 1998-1
H
1.30
1.30
M
1.20
1.10
(§5.4.2.3(2))
Schéma působení momentů pro oba účinky zatížení od zemětřesení +/37
Návrhové hodnoty smykové síly pro nosníky
Æ
Cílem je zajistit, že tvar zřícení nosníku nebude způsoben účinkem smykové síly.
Æ
Pro stanovení návrhové smykové síly, se začíná s koncovými momenty Md,b,i a Md,b,j, pro všechny směry
seizmického zatížení:
(5)
Kde:
návrhová hodnota momentu odolnosti nosníku na konci “i” nebo “j”;
koncový moment nosníku odpovídající posouvající síle určené návrhem na kapacitu;
součinitel, vyjadřující možné navýšení pevnosti vlivem zpevnění přetvářením;
součet návrhových momentů odolnosti všech sloupů vetknutých do styku v uvažovaném směru;
součet návrhových momentů odolnosti všech nosníků vetknutých do styku v uvažovaném směru.
Třída
duktility
DCM
DCH
Æ
P100/2006
1.0
1.2
Odkaz
5.4.3.2.(1)
5.3.3.2.(1)
[nosníky]
EN 1998-1
1.0
1.2
Odkaz
5.4.2.2(3)
5.5.2.1(3)
Pak se vypočtou maximální a minimální posouvající síly působící v koncovém průřezu nosníku:
(6)
(7)
Kde:
viz rovnice (5);
čisté rozpětí nosníku;
návrhová hodnota smykové síly získána výpočtem MKP ze seizmických kombinací;
návrhová hodnota ohybových momentů získána výpočtem MKP ze seizmických kombinací;
38
Návrhové hodnoty smykové síly pro sloupy
Æ
Návrhová hodnota smykové síly pro sloupy se stanovuje v závislosti od ohybového momentu na nosnících:
Kde:
návrhová hodnota momentu odolnosti sloupu na konci “i” nebo “j;
součinitel, vyjadřující možné navýšení pevnosti vlivem zpevnění přetvářením;
součet návrhových momentů odolnosti všech sloupů vetknutých do styku v uvažovaném směru;
součet návrhových momentů odolnosti všech nosníků vetknutých do styku v uvažovaném směru.
Třída
duktility
DCM
DCH
Æ
[sloupy]
P100/2006
1.0
1.3 (přízemí)
1.2 (ostatní podlaží)
Odkaz
5.4.3.3.(1)
EN 1998-1
1.1
Odkaz
5.4.2.3(3)
5.3.3.3.(3)
1.3
5.5.2.2(3)
Znaménko je stanoveno podle orientace momentů na konci prvku.
39
Celkový proces
Æ
Použití metody návrhu na kapacitu je možná pouze v případě, že je model konstrukce organizován v
systémech typu “podlaží” => s ohledem na tuto počáteční podmínku musí být sloupy modelovány v
jednotlivých podlažích, aby Advance Design dokázal správně stanovit ohybové momenty na obou koncích
prvků.
Æ
Pokud model konstrukce neobsahuje podlaží, ale všechny další podmínky výpočtu jsou splněny, Advance
Design zobrazí v příkazovém řádku chybovou hlášku “Nebyly detekované podlaží pro spuštění návrhu na
kapacitu”.
Æ
Metoda návrhu na kapacitu je omezena na železobetonové prvky. Pro provedení návrhu na kapacitu je
potřeba aktivovat odpovídající možnost v záložce “Sekvence výpočtu” dialogu “Předpoklady \
Železobetonové konstrukce \ Předpoklady výpočtu”.

Æ
40
[1]: možnost aktivace metody návrhu na kapacitu => posouzení proběhne pro všechny prvky s
odpovídající možností aktivovanou v okně vlastností.
[2]: možnost zadání dodatečné iterace pro přepočtení množství výztuže ve sloupech, aby prvky
vyhověly návrhu na kapacitu.
Algoritmus návrhu na kapacitu bude použitý pouze pro sloupy a nosníky, pro které byla aktivována
odpovídající možnost v okně vlastností:
Æ
Nosníky nad sloupy musí být definované ve dvou hlavních směrech lokálního systému sloupu.
Pohled shora
Æ
Metodu návrhu na kapacitu lze použít pouze po ukončeném výpočtu konečných prvků a posouzení
železobetonových prvků.
Æ
Spustí se výpočet konečných prvků.
Æ
V případě uzlů spojujících prvky, které nemají definovanou reálnou výztuž (návrh výztuže pro nosníky není
aktivní), Advance Design nebude pro tento uzel provádět návrh na kapacitu.
Æ
Kdykoli během práce je možné upravit nastavení “reálné výztuže” nosníků nebo sloupů a znovu spustit
návrh na kapacitu => pokud byl vybrán sloup a z menu “Výpočet \ Návrh na kapacitu” byl spuštěn výpočet,
algoritmus výpočtu bude použitý pouze pro vybraný prvek.
Æ
Po ukončení výpočtu lze prohlížet výsledky v prostředí analytického modelu nebo ve specifických
zprávách.
41
Zprávy návrhu na kapacitu
V generátoru dokumentů byly přidány nové tabulky pro zprávy návrhu na kapacitu:

42
Tabulka ohybových momentů na nosnících a sloupech dle výpočtu MKP.
Tabulka odpovídajících momentů na nosnících a sloupech.
Tabulka návrhových smykových sil na nosnících a sloupech.
Tabulka návrhu na kapacitu ve všech odpovídajících uzlech.
Různé vylepšení a opravy
Verze 2013 obsahuje sadu nových funkcí a oprav za účelem zajistit uživatelům kvalitní odpovídající nástroje.
Kompatibilita s Microsoft Windows 8
Produktová řada GRAITEC Advance 2013, včetně Advance Design 2013, je kompatibilní s Microsoft Windows 8 ®:
Nastavení lokalizace
K jednoduššímu nastavení výchozích parametrů aplikace byl rozšířen dialog s konfigurací:
Æ
Pro každou krajinu je možné definovat výchozí nastavení: knihovny materiálů a průřezů, jednotky,
předpoklady, jazyky, normy.
43
Možnost upravovat síť na prvcích v prostředí konstrukčního modelu
V případě složitých tvarů prvků může být užitečná možnost upravovat síť pro vybrané prvky v prostředí
konstrukčního modelu, dostupná v Advance Design 2013.

Nejdříve vyberte požadované objekty.
Dále aktivujte funkci pomocí menu “Upravit \ CAD \ Síť na výběr”.
Například: vytvořte průnik dvou dutých průřezů různých rozměrů modelovaných pomocí plošných prvků.
Tyto dva tvary lze vytvořit pomocí příkazu “Vytažení prvku”:
44
Pro úpravu sítě v průniku prvků je potřeba vybrat prvky a spustit odpovídající funkci => poté je možné
jednoduše upravit průnik odstraněním odpovídajících uzlů:
Vylepšení zobrazení deformovaného tvaru
Æ
V dialogu nastavení výsledků (Alt+Z) byla přidaná nová možnost k dohledání nejlepšího měřítka pro
grafické znázornění deformovaného tvaru:
45
Export výpočetního modelu do formátu DO4
Pomocí Advance Design 2013 je možné exportovat výpočetní model se sítí do formátu DO4:
Opravy
Æ
Opravy problému v listech tvaru se zobrazováním stupně využití deformace v případě posuzování
ocelových prvků dle EC3: tyto hodnoty byly zobrazeny červeně i když byly menší 100% (Ref #13758).
Æ
Problém s příliš vysokými stupni využití zobrazovanými v dialogu optimalizace (Ref #13736).
Æ
Problém při ukládání grafických náhledů: některé parametry zobrazení se neuložily (Ref #13571).
Æ
Nastavení pracovního prostředí se neukládalo po zavření aplikace (Ref #13761).
Æ
Opravy některých návrhových vlastností materiálů z Advance Steel (Ref #11876).
46