Společnost SCIA je výrobce a distributor nejrozšířenějšího softwaru pro výpočty a posudky stavebních konstrukcí v České republice a na Slovensku – SCIA Engineer. Software SCIA Engineer představuje komplexní řešení pro výpočty a posudky konstrukcí vyrobených z (téměř) jakéhokoli materiálu dle Eurokódů a dalších národních norem.

Novinky ve verzi SCIA Engineer 16

Hlavní pozornost byla ve verzi SCIA Engineer 16 věnována následujícím oblastem:

• rychlé a transparentní návrhy a posudky ŽB nosníků, sloupů a žeber desek
• výpočet spřažených ocelobetonových stropních konstrukcí
• otevřená architektura – integrace externích posudků (Open Checks)
• plastická analýza desek a skořepin
• další rozvoj dokumentačního nástroje Engineering Report a tabulkových vstupů a výstupů

Rychlé a transparentní návrhy a posudky ŽB nosníků, sloupů a žeber desek

Verze SCIA Engineer 16 přináší inovativní řešení pro návrh a posouzení železobetonových nosníků, sloupů a žeber v souladu s ČSN EN 1992 pro standardní i obecné průřezy, zohledňující veškeré druhy namáhání. Obsahuje nové funkce a posudky, jako například návrh smykové výztuže sloupů, posudek kombinace smyku a kroucení, kontrolu krátkodobých i dlouhodobých deformací, atp. Řešení umožnuje redukci podporových ohybových momentů a posouvajících sil vzhledem k paragrafu 5.9 v ČSN EN 1992.

Novinkou je možnost kontroly v řezu prvku pomocí integrovaného posudku v řezu. Tento posudek umožňuje urychlení práce uživatele, který jen vybere místo na konstrukci, kde lze jednoduše zadat či editovat výztuž a okamžitě provést posudek. Takto je možné rychle ověřit chování konstrukce prostřednictvím posouzení ve vybraných řezech.

Další novinkou je možnost návrhu podélné a smykové výztuže pro 2D prvky (stěny, desky a skořepiny). Návrh výztuže je založen na stejné technologii jako pro 1D prvky a umožňuje detailní kontrolu vypočtených hodnot. Součástí návrhu výztuže je i posudek náhradní tlakové diagonály. Ve spojení s tabulkou výsledků umožňuje uživateli kontrolu výsledků v uzlu sítě konečných prvků.

Též byl přepracován strom nabídek. Uživatel se může snadno orientovat v nastaveních pro beton pomocí nových dialogů s využitím funkce hledání. Podpora paralelního zpracování a vícejádrových procesorů výrazně urychluje komplikované výpočty.

MKP výpočtový model pro spřažené ocelobetonové stropní konstrukce

Nový výpočtový model kombinuje uživatelem definované působení zatížení a automatický MKP výpočet spolupůsobící šířky desky na základě ortotropních vlastností dle orientace žeber vlnitého ocelového plechu a betonové desky. Při posouzení náhradního spřažení se postupuje dle EN 1994, dle skutečné konstrukce je uvažován prostý nosník, konzola nebo nosník spojitý.

• výpočet fází – montážní, krátkodobé a dlouhodobé
• knihovny prvků spřažení a vlnitých ocelových plechů
• při analýze desky zohledněno částečné spřažení
• libovolná geometrie stropní konstrukce

Posouzení spřažených nosníků dle EN1994 a AISC 360-10

Po analýze výpočtového modelu jsou jednotlivé spřažené ocelobetonové nosníky posouzeny dle EN 1994 nebo AISC 360-10. Posouzení zahrnuje:

• mezní stavy únosnosti a použitelnosti
• posouzení smykové únosnosti (včetně boulení)
• výpočet smykové únosnosti prvků spřažení
• posouzení průhybů
• posouzení požární odolnosti
• posouzení vibrací s využitím zjednodušené teorie založené na vlastní frekvenci
• optimalizaci ocelového profilu
• stručné i podrobné výstupy výsledků, včetně vzorců a ilustrativních obrázků

Otevřená architektura – integrace externích posudků

Technologie externích posudků (Open Checks) pro externí přípravu posudků a dalších výpočtů a jejich začlenění do softwaru SCIA Engineer byla uvedena již v předchozích verzích programu. Ve verzi 16 je již tato technologie plně využívána a umožňuje nahradit v minulosti naprogramované části statického výpočtu věnované posudkům, externě vytvořenými formuláři posudků v prostředí SCIA Design Forms. Díky plné integraci „na míru připravených“ výpočtů do SCIA Engineer je možné snadno řešit i náročné situace, jako jsou posudky podle cizích norem nebo specializované výpočty, které nikdy nebudou pevnou součástí programu. Uživatelé mají nyní možnost integrovat do programu SCIA Engineer svoje vlastní výpočty a posudky. Stačí si v aplikaci SCIA Design Forms vytvořit a připojit potřebný počet formulářů s příslušnými vzorci a výpočetními metodami.

Výhody technologie Open Checks

• nezávislost při tvorbě vlastních výpočtů s využitím grafických, výpočetních a dokumentačních schopností programu SCIA Engineer
• plně integrované řešení, které nevyžaduje opakované zadávání údajů, mapování tabulek ani zdlouhavou kontrolu údajů po přenesení hodnot
• podpora posudků a výpočtů v libovolném uzlu, řezu na prutovém prvku a bodu plošného prvku
• možnost spuštění aplikace SCIA Design Forms – Návrhář přímo z prostředí SCIA Engineer
• inteligentní práce s proměnnými a jednotkami, grafické zobrazení, uživatelem definované nabídky a položky ve stromu
• vysoká rychlost výpočtu díky paralelnímu zpracování a přímému přenosu údajů
• export výsledků do dokumentace celého projektu zpracovávané v modulu Engineering Report
• pro usnadnění používání technologie jsou s programem dodávány 4 vzorové příklady použití

Plastická analýza ocelových desek a skořepin

Ve SCIA Engineer lze provádět plastickou analýzu, která je nezbytná například pro konstrukce nádrží, zásobníků, apod. a lze ji využít při řešení detailů a přípojů ocelových konstrukcí.

Řešení nyní zahrnuje:

• von Misesovu podmínku plasticity,
• Rankinovu podmínku plasticity,
• Mohr–Coulombovu podmínku plasticity,
• Drucker–Pragerovu podmínku plasticity,
• pružnoplastické chování bez nebo se zpevněním.

Engineering Report a tabulkové vstupy a výstupy

Z vylepšení Engineering Reportu vybíráme nejzajímavější. Volba relativní velikosti obrázků – jeden na stránku, dva na stránku nebo roztažení obrázku na šířku stránky. Při vkládání obrázku do dokumentu, ať je to obrázek ze SCIA Engineer, nebo externí soubor, může uživatel nastavit velikost obrázku. DWG import byl rozšířen o rozpoznávání barev. Nyní lze do stávajícího dokumentu vkládat další dokumenty již vytvořené a uložené. Regeneraci dokumentu lze nově spustit i na pozadí, což je zvlášť vhodný způsob v případě rozsáhlých dokumentů. Při vkládání obrázků ze SCIA Engineera do dokumentu je nyní možné načíst parametry obrázku z jedné ze čtyř uživatelem předdefinovaných sad parametrů. Výrazná změna nastala v rolování dokumentu, kde se obrázky zobrazí pouze ve chvíli ukončení rolování, což výrazně urychluje prohlížení a manipulaci s obsahem dlouhých zpráv. Uživatel může nyní zvolit při exportu rozsáhlého dokumentu do PDF rozdělení dokumentu do více souborů. V okně vlastností položky dokumentu lze nyní zvolit font a velikost písma. Externí obrázky se nyní ukládají ve formátu JPG, zatímco dříve byly uloženy v BMP. Výsledkem je nejen úspora paměti, ale i menší velikost datového ESA souboru.

Nyní lze určit, zda se mají prázdné tabulky skrýt a nemají se zobrazovat a tisknout s ostatními položkami dokumentu. Datová struktura dokumentu se kontroluje na přítomnost poškozených a prázdných položek, které je možné v případě potřeby z dokumentu odstranit. Byla aktivována funkční klávesa F1, která spouští nápovědu.

Nové okno náhledu nabízí vyšší rychlost zobrazení tabulek dokumentu, včetně editovatelného záhlaví a zápatí, nastavení stylu a formátu stránky. Také byla vylepšena správa šablon dokumentu, které představují celý dokument nebo jen „výstřižek“ dokumentu – blok položek.

Další novinky

S každou novou verzí přináší SCIA Engineer řadu vylepšení programu. Následující seznam obsahuje jen ty nejzajímavější novinky ve verzi 16.

Tabulkové výsledky

Výsledky v aktivní tabulce lze zkopírovat prostřednictvím standardní schránky systému Windows například do aplikace MS Excel. Obsah aktivních tabulek je možné filtrovat podle jednoho či více kritérií. Rozložení položek v tabulkách je možné upravit podle potřeby. Ve verzi 16 byly možnosti tabulkových výsledků dále rozvinuty. Je možný přímý export tabulek výsledků do Engineering Reportu a v tabulkách výsledků lze použít třídění a zarovnání na počet desetinných míst. Lze použít výběry prostřednictvím okna vlastností. Tabulky výsledků mohou být i vnořené. Nové jsou tabulky výsledků pro železobetonové nosníky a sloupy, podloží a kontaktní napětí. Uplatnění najdou i nové funkce barevného zobrazení extrémů ve výsledcích a tlačítko pro smazání všech tabulek výsledků.

Dalším vylepšením je možnost zobrazení příslušného řezu na 1D prvku či uzlu sítě konečných prvků na základě výběru řádky v tabulce. V takovém případě se v grafickém okně zvýrazní vybraný prvek stejně jako v případě výběru a místo je označeno červeným křížkem.

Grafické 3D zobrazení výsledků

Pro lepší orientaci a porozumění chování konstrukce je nyní možné zobrazit deformace a napětí na 3D povrchu nejen prutových prvků, ale i plošných prvků. Kromě toho je možné tyto výsledky při zobrazení promítnout na původní nebo deformovaný tvar konstrukce. Korektně se zobrazují výsledky i na prutech s otvory a na žebrech desek. Dalším vylepšením je možnost zahrnutí vlivu zatížení umístěného mimo střed smyku. To je důležité v případě jednoose symetrických ocelových průřezů.

Tabulkové zadávání

Zadávání prostřednictvím tabulek v některých případech zjednodušuje tvorbu a úpravy modelu a nabízí univerzální přehled o již zadaných částech modelu. Ve verzi 16 byla funkčnost tohoto nástroje dále rozšířena.

Je možný přímý export tabulek vstupů do Engineering Reportu a v tabulkách lze použít výběry, třídění a zarovnání na počet desetinných míst. Nové jsou tabulky vstupů pro zatěžovací stavy, nelineární kombinace a generované síly.

Přepracované byly některé dialogy s cílem zvýšení přehlednosti a zjednodušení zadání – například data projektu, nastavení řešiče soustavy rovnic, vylepšení metody výpočtu časové odezvy dynamického zatížení, zobrazení obou hodnot extrémů – minima a maxima… a mnohé další.

Autor pracuje ve společnosti SCIA CZ, s. r. o.

www.SCIA.cz 
trubacek@SCIA.cz