NOVINKY BEST beton

Statický software na navrhování velmi šíhlých betonových sloupů BEST beton vychází od verze 21.0 s novým výpočetním a návrhovým jádrem na bázi osvědšeného řešení FEM TRIMAS, které bylo speciálně pro tyto účely rozšířeno a naladěno, a poskytuje tak nové a výstižnější možnosti statiky těchto velmi náročných a častývh konstrukčních prvků. Jedná se zejména o tyto novinky:

  • Nový řešič FEM materiálové (vyztužený beton se vznikem trhlin) a geometrické (teorie II. řádu) nelinearity s přírůstovým algoritmem na stanovení únosného zatížení (vzpěrná stabilita) sloupu.
  • Realistické zohlednění vlvu dotvarování na redistribuci přetvoření mezi výztuží a betonem na úrovni jednotlivých průřezu (dříve jen na úrovni celého statického systému) při stálé a požární návrhové situaci.
  • Duální výpočet stupňů využití jak pro únosnost na úrovni průřezů, tak i pro globální systémovou vzpěrnou stabilitu.
  • Hospodárnější návrhy sloupů z vysokopevnostních materiálů, včetně výztuže SAS670.
  • Změna orientace a počátku lokálního souřadného systému sloupu, tj. počátek osy X = osy sloupu v patce, osy Y a Z v rovnině vodorovných řezů pro jednotné zadávání (průřezy, odskoky, výztuž, zatížení) a výstupy (vnitřní účinky, deformace, tuhosti).
  • Výstupy reakcí do základu a přenosy korespondujících zatížení v globálním souřadném systému, tj. osa Z = svislý směr = kladné působení tíhové síly.
  • Přímá kompatibilita vstupních souborů *.BESX ze starších projektů BEST.
  • Centrální přepínač režimu výpočtu: sloup ve 3D nebo jen v rovině XZ.
  • Automatický návrh velikosti normové imperfekce aplikované na 1. vlastní tvar sloupu.
  • Možné odstupňování matriálů betonu a výztuže po úsecích, resp. podlažích sloupu.
  • Nová standardní schémata rozmístění výztuže ve sloupu (Rohová výztuž 4x1, 4x3, 4x5, jednoduše symetrická spojitá výztuž).
  • Volitelně: individuální schémata rozmístění výztuže - až od verze 22.0
  • Zohlednění vlastní tíhy sloupu v samostatném zatěžovacím stavu.
  • Nový panel sestavení návrhových kombinací poskytující více individuálních a cílených možností konfigurce.
  • Možnost přepnutí režimu výpočtu z "Návrhu", tj. navyšuje výztuž na "Přepočet", tj. pouze posouzení a stupně využití bez navýšení výztuže.
  • Volitelně: výpočet a posouzení deformací sloupu na MS použitelnosti pro zvolené sady návrhových kombinací (charakteristivká, častá, kvazistálá); nelineární výpočet s průměrnými materiálovými parametry a bez uvažování počáteční imperfekce.
  • Cílené nastavení hran sloupu vystavených účinkům požáru při jeho modelování rozšířenou zónovou metodou.
  • Nová termická analýza diferenciální metodou pro obdélníkové tvary průřezů sloupu.
  • Individuální výpočet teploty každé položky výztuže.
  • Zpřesněný návrh na požární odolnost zónovou metodou s teplotně závislými materiálovými parametry individuálně pro každou položku výztuže.
  • Kontrola a upozornění na splnění podmínek přípustnosti tabelárního posouzení požární odolnosti.
  • Informační panel dosažených stupňů využití k jednotlivým mezním stavům bezprostředně po proběhnutí výpočtu.

Základní přehled

BEST beton, s moderním prostředím obsluhy, řeší statické výpočty a navrhování štíhlých betonových sloupů se zohledněním počátečních imperfekcí, vlivu dotvarování, deformace sloupu pod zatížením (teorie II. řádu) a efektivních tuhostí vyztužených průřezů. Zabezpečení vzpěrné stability sloupu dle požadavků normy je tak implicitní součástí nelineárního návrhového algoritmu.

Softwarový balík BEST obsahuje následující funkční moduly

BEST BASIS je základní prostředí programu na statické výpočty, návrh a posouzení betonových a ocelových sloupů pozemních staveb. Poskytuje jednotné, společné funkcionality na zpracování tohoto typu konstrukčních prvků a je základem pro jednotlivá funkční rozšíření na řešení konkrétních inženýrských úloh.

BEST beton umožňuje nelineární statické výpočty, návrhy a posouzení jedno- a vícepodlažních, betonových sloupů namáhaných na šikmý ohyb s popř. excentrickou normálovou silou na mezním stavu únosnosti se zohledněním imperfekcí a deformací sloupu, tj. s teorií II. řádu zahrnující návrh a posouzení na vzpěr, se zohledněním efektivních tuhosti vyztužených průřezů a možný vznik trhlin.

Programová aplikace nabízí mj. následující možnosti:

  • parametrizované průřezy jako plný a dutý obdélník, kruh, mezikruží a profil H a U s možnou skokovou změnou a excentrickým přesazením v podlažích
  • zadání výztuže průřezů prostřednictvím schémat
  • konstantní nebo odstupňovaný průběh výztuže po výšce sloupu
  • současný výpočet různých statických systémů sloupu (transportní stav nelze) v jednom programovém běhu
  • imperfekce automaticky afinně k 1. vlastnímu tvaru směru nebo dle uživatelského zadání
  • zohlednění vlivu dotvarování na úrovni návrhového řezu jeho dodatečným přetvořením
  • tuhá nebo elastická uložení
  • výpočet elastických parametrů vetknutí sloupu do základové patky ze zadaných rozměrů základu a tuhosti zeminy
  • zadání charakteristických zatížení po zatěžovacích stavech s jejich klasifikací dle typu zatížení
  • dílčí součinitelé spolehlivosti a kombinační součinitelé k jednotlivým typům zatížení dle normy nebo dle zadání uživatele
  • osamělé síly Pv, Pz a Py a momenty Mz a My v libovolné výšce sloupu
  • excentrická poloha svislé síly Pv
  • konstantní nebo lichoběžníková, úseková spojitá zatížení qx, qy, qz
  • vlastní tíha sloupu volitelně automaticky a v samostatném zatěžovacím stavu
  • automatické sestavení všech možných sad návrhových kombinací dle normy s možným zúžením jejich výběru pro vlastní výpočet a návrh sloupu
  • možnost tvorby vlastních návrhových kombinací
  • prostorové působení sloupu nebo jen v rovině XZ
  • volitelně návrhový režim výpočtu se stanovením nutného množství výztuže, nebo posudkový režim výpočtu bez navyšování výztuže ke zjištění stupně využití
  • výpočet a návrh pro stálou/dočasnou, mimořádnou a seizmickou návrhovou situaci v jednom programovém běhu
  • návrh na MSÚ na šikmý ohyb s normálovou a posouvající silou dle obecné normy EN 1992-1-1, vč. národních parametrů pro CZ ≈ SK, DE, AT, UK a starší DIN 1045-1
  • duální výpočet stupňů využití jak pro únosnost na úrovni průřezů, tak i pro globální systémovou vzpěrnou stabilitu.
  • posouzení požární odolnosti tabelární metodou pro ztužené sloupy
  • přenos návrhových zatížení ze všech základních a mimořádných návrhových kombinací pro návrh a posouzení navazujícího základu na MSÚ
  • přenos návrhových zatížení ze všech charakteristických návrhových kombinací pro posouzení stability polohy navazujícího základu (MSP)
  • přímý datový přenos zatížení do základových patek > FUNDA

Charakteristiky BEST beton

BEST beton je výkonným softwarem na statiku štíhlých betonových sloupů s následujícími přednostmi:

  • přehledné, intuitivní grafické prostředí a s parametrickými úpravami, kontextovými nabídkami a instantní stručnou nápovědou
  • výkonné výpočetní jádro a rychlý přehled a vyhodnocení výsledků
  • snadné a bezpečné zadání, výpočty a návrhy neztužených (konzol) a ztužených (vícepodlažních) sloupů
  • mimořádně hospodárný návrh nutné výztuže betonových, velmi štíhlých a vysoce zatížených sloupů při zachování bezpečnostních kritérií normy
  • opakovatelný, strukturovaný a přehledný, formátovaný protokol s volitelným rozsahem dokumentace zadání a všech relevantních výsledků formou tabelárních sestav a grafických průběhů a schémat
  • podpora tvorby firemních a uživatelských šablon typických případů řešení
  • přenos zatížení z jiných položek, navazujících konstrukčních prvků

BEST beton vyniká zejména hospodárným návrhem štíhlých železobetonových sloupů s velkým podílem nelineárních vlivů vč. vlivu vzpěru a porušení betonu trhlinami.

Další možná funkční rozšíření balíku BEST beton

BEST MSP+MAT rozšiřuje základní funkční rozsah betonových sloupů o řešení následujících nestandardních úloh těchto typů konstrukčních prvků:

  • různé, tj. po podlažích odstupňované konstrukční materiály sloupu (beton, výztuž)
  • hospodárný návrh s využitím vysokopevnostní výztuže a zohledněním redistribuce namáhání z betonu na výztuž v důsledku dotvarování
  • posouzení deformací sloupu na mezním stavu použitelnosti

BEST požár rozšiřuje základní funkční rozsah betonových sloupů o jejich návrh a posouzení na požadovanou požární odolnost. Návrh a posouzení probíhá „zjednodušenou výpočetní metodou“, rozšířenou zónovou metodou dle normy EN 1992-1-2 a dále pak v souladu se zvolenou národní přílohou. Jedná se zejména o následující možnosti:

  • návrh betonových sloupů s obdélníkovými průřezy na požadovanou třídu požární odolnosti rozšířenou zónovou metodou
  • ohoření průřezu ze všech stran, jednostranné, dvoustranné nebo trojstranné
  • numerická termická analýza nestacionárního teplotního pole v průřezu
  • materiálové parametry betonu a výztuže za vysokých teplot, redukované pracovní diagramy napětí-přetvoření
  • zohlednění teplotního poškození průřezu vlivem požárních plynů, tj. hloubky poškozené, odprýskané povrchové vrstvy
  • individuální zohlednění teploty každého jednotlivého profilu výztuže dle zadaného schématu vyztužení (tj. např. ve schématu 4x1, 4x3, 4x5 aj.)
  • stanovení stupňů využití jak pro únosnost na úrovni průřezů, tak i pro globální systémovou vzpěrnou stabilitu

Další podrobnosti k rozšiřujícímu funkčnímu modulu BEST požár viz > samostatná webová stránka.

BEST ocel umožňuje nelineární statické výpočty a posouzení jedno a vícepodlažních sloupů se standardními ocelovými profily namáhaných na šikmý ohyb s popř. excentrickou normálovou silou na mezním stavu únosnosti a použitelnosti se zohledněním imperfekcí a deformací sloupu, tj. s teorií II. řádu zahrnující posouzení na vzpěr. Komfortní uživatelské prostředí podporuje snadné zadání výpočetního modelu a zatížení, s automatickým vygenerováním návrhových kombinací. Nelineární výpočet uvažuje rovinný nebo šikmý ohyb. Konfigurovatelné a opakovatelné výstupy obsahují jak tabelární alfanumerické, tak i grafické průběhy výsledků.

Programová aplikace nabízí mj. následující možnosti:

  • standardní ocelové profily s konstantním průběhem po podlažích, s možnou skokovou změnou v podlaží a excentrickým přesazením v podlažích
  • typy profilů: I, jekl, trubka
  • databanka standardně vyráběných válcovaných a svařovaných profilů
  • konstrukční oceli dle EN 10025-2 a EN 1993-1-1
  • imperfekce automaticky afinně ke kritickému směru nebo dle uživatelského zadání
  • tuhá nebo elastická uložení
  • výpočet elastických parametrů vetknutí sloupu do základové patky ze zadaných rozměrů základu a tuhosti zeminy
  • zadání charakteristických zatížení po zatěžovacích stavech s jejich klasifikací dle typu zatížení
  • dílčí součinitelé spolehlivosti a kombinační součinitelé k jednotlivým typům zatížení dle normy nebo dle zadání uživatele
  • osamělé síly Pv, Pz a Py a momenty Mz a My v libovolné výšce sloupu
  • excentrická poloha svislé síly Pv
  • konstantní nebo lichoběžníková, úseková spojitá zatížení qx, qy, qz
  • vlastní tíha sloupu volitelně automaticky a v samostatném zatěžovacím stavu
  • automatické sestavení všech možných sad návrhových kombinací dle normy s možným zúžením jejich výběru pro vlastní výpočet a posouzení sloupu
  • možnost tvorby vlastních návrhových kombinací
  • prostorové působení sloupu nebo jen v rovině XZ
  • výpočet a posouzení pro stálou/dočasnou, mimořádnou a seizmickou návrhovou situaci v jednom programovém běhu
  • výpočet vnitřních účinků dle teorie I. I II. řádu
  • výpočet součinitele kritického zatížení
  • posouzení na MSÚ na šikmý ohyb s normálovou a posouvající silou dle obecné normy EN 1993-1-1, vč. národních parametrů pro CZ ≈ SK, DE, AT, UK a starší DIN 1880
  • posudek napětí elasticky
  • posudek napětí plasticky se zohledněním interakce
  • posudek na vzpěr s klopením nelineárním výpočtem únosného zatížení se zohledněním počátečních imperfekcí dle EN 1993-1-1, 5.2.2(7a)
  • posudek deformací na MSP
  • přenos návrhových zatížení ze všech základních a mimořádných návrhových kombinací pro návrh a posouzení navazujícího základu na MSÚ
  • přenos návrhových zatížení ze všech charakteristických návrhových kombinací pro posouzení stability polohy navazujícího základu (MSP)
  • přímý datový přenos zatížení do základových patek > FUNDA

Další podrobnosti k rozšiřujícímu funkčnímu modulu BEST ocel viz > samostatná webová stránka.