Novinky programu SCIA ESA PT verze 5.2. Úvod Tento dokument popisuje zásadní změny programu SCIA.ESA PT 5.2 oproti jeho předešlé verzi 5.1. Nejsou zde uvedeny všechny změny a nezabývá se seznamem odstraněných chyb. Strana 1 / 16
Obsah Úvod... 1 Obsah... 2 Základ... 3 Průsečíky a odřezy rovinných i zakřivených ploch... 3 Modelář ocelových styčníků... 3 Galerie obrázků... 4 Parametry zobrazení... 4 Dokument... 5 Nový editor tabulek a správce šablon tabulek... 5 Zjednodušení nastavení záhlaví a zápatí stránek dokumentu... 6 Vylepšená práce s obrázky v dokumentu... 7 Vylepšené exporty z dokumentu... 7 Další úpravy základního modulu... 8 Výpočty... 9 Pohyblivé zatížení... 9 Předem předepjaté betonové konstrukce TDA... 10 Další možnosti výpočtových modulů:... 13 Dimenzování ocelových konstrukcí... 14 Dimenzování dřevěných prutů... 15 Dimenzování betonových konstrukcí... 16 Vylepšení stávajících modulů... 16 Posudek na protlačení betonové desky... 16 Strana 2 / 16
Základ Průsečíky a odřezy rovinných i zakřivených ploch Program ESA PT umožňuje zadat poměrně složité prostorové tvary skořepinových konstrukcí. Starší verze programu dovolovaly zadat průsečíky pouze plošných rovinných útvarů (desek a stěn). Průsečnicí mohla být pouze přímka. Verze 5.2 zobecňuje průsečíky na obecné prostorové křivky. Program automaticky počítá průsečnice libovolných prostorových zakřivených skořepin. Po stanovení průsečnic je dále možné definovat odřezy části skořepin, které se nebudou nadále v konstrukci vyskytovat. Modelář ocelových styčníků Program ESA PT není pouze výpočtovým programem. Uživatel může jeho grafické rozhraní použít jako modelář pro zadání tvaru konstrukcí složených z prutových a plošných prvků. V tomto režimu nelze zadávat data potřebná pro výpočet, jako jsou podpory, zatížení a pod. Verze programu ESA PT 5.2 rozšiřuje modelář základního tvaru konstrukce o modelování ocelových svařovaných a šroubovaných přípojů prutů s I profilem, přípojů vazníků z uzavřených profilů a přípojů na styčníkový plech. I zde platí, že přípoje nejsou posuzovány, ale pouze kresleny. Modeláře jsou doplněny galerií obrázků včetně Pomocníků pro automatické generování řezů ocelovými prutovými konstrukcemi a generování výkresů přípojů. Společně s podporou exportů a importů do/z DWG a DXF formátů se otevírají nové možnosti pro využití programu ESA PT. Strana 3 / 16
Galerie obrázků Součástí programu je Galerie obrázků, do které uživatel může ukládat pro něj důležité pohledy z grafického okna. Galerie je vybavena editorem obrázků, který obsahuje mimo jiné funkce pro kótování a popisy. Verze 5.1 byla vylepšena o možnost použití TrueType písem. Parametry zobrazení Program ESA PT obsahuje velké množství různých typů dat. Mimo základní geometrie konstrukce uživatel zadává různé typy zatížení, podpor a podloží, speciální data pro dynamické, stabilitní a nelineární výpočty, data pro návrh a posudek jednotlivých prvků podle patřičné normy. Snahou vývojářů je, aby kromě tabulkových výstupů byla všechna zadaná data zobrazitelná a tím i kontrolovatelná také v grafické formě. U složitějších konstrukcí ovšem narážíme na problém nepřehlednosti. Verze programu 5.2 zavádí značně rozšířené Parametry zobrazení určující, která data budou zobrazena a která budou naopak skryta. Každý typ dat má svůj vlastní parametr zobrazení (např. každý typ zatížení). V dialogu se zobrazují pouze ta data, která jsou již v projektu zadána. Tímto způsobem je dialog maximálně zjednodušen. Strana 4 / 16
Dokument Dokument je jednou z důležitých částí programu ESA PT. Umožňuje uživateli vytvářet tabulkové i grafické výstupy. Nový editor tabulek a správce šablon tabulek Každý typ tabulky (tabulka materiálů, průřezů, uzlových zatížení, ) má několik šablon předdefinovaných výrobcem software. Každá šablona určuje: obsah tabulky: zobrazení jednotlivých vlastností (sloupců či řádek), vzhled tabulky: typ písma, ohraničení celé tabulky i jednotlivých sloupců či řádek, podbarvení políček tabulky apod. Uživatel je schopen se zakoupeným modulem Nástroje produktivity upravovat předdefinované šablony a vytvářet si svoje vlastní. K tomuto slouží správce šablon tabulek společně s editorem tabulek. Správce šablon zobrazuje dostupné šablony pro vybraný typ tabulky. Umožňuje zadávat nové typy či editovat stávající. Editor tabulek slouží k vlastní úpravě obsahu a vzhledu tabulky. K zobrazení prováděných změn slouží náhled na tabulku. Uživatel je schopen nastavit: obsah tabulky: vybrat jednotlivé vlastnosti, které požaduje v tabulce zobrazit, typ tabulky: zobrazení položek po sloupcích nebo po řádcích, nadpis tabulky, způsob ohraničení tabulky, způsob podbarvení políček tabulky, méně používané nastavení jsou umístěny na dalších záložkách dialogu. Strana 5 / 16
Na následujících obrázcích vidíme použití několika šablon tabulek průřezů: Zjednodušení nastavení záhlaví a zápatí stránek dokumentu Se záhlavím a zápatím v programu ESA PT pracujeme stejným způsobem jako se standardními tabulkami. Pro záhlaví i zápatí jsou také předdefinovány různé šablony. Uživatel si tyto šablony může upravovat i bez zakoupeného modulu Nástroje produktivity. Pro jednodušší nastavení záhlaví a zápatí jsou nyní ovládací prvky umístěny do tabulky vlastností dokumentu. Pomocí výběrové položky vybereme požadovanou šablonu nebo záhlaví vypneme. Pod výběrovou položkou je vždy umístěno tlačítko na úpravu šablony. Strana 6 / 16
Vylepšená práce s obrázky v dokumentu Dokument programu ESA PT nemusí obsahovat pouze tabulky, ale je možné do něj vkládat také obrázky z grafického okna nebo z Galerie obrázků. Verze 5.2 přináší následující vylepšení při práci s obrázky v dokumentu: Nastavení velikostí obrázků vložených do dokumentu o procentem velikosti stránky: velikost rámečku je spočtena z velikosti stránky a zadaného procenta. Obrázek může být roztáhnut na celou plochu rámečku nebo zobrazen podle aktuálního výřezu v grafickém okně. o měřítkem: obrázek je zobrazen v zadaném měřítku. Velikost rámečku obrázku je dána velikostí zobrazeného obrázku. Vkládání obrázků z Galerie obrázků přímo z prostředí dokumentu. Ve starších verzích bylo nutné dokument uzavřít a obrázky vkládat z prostředí Galerie obrázků. Generátor řezů konstrukcí dříve známý z Galerie obrázků je nyní dostupný i v dokumentu. Na následující stránce Dokumentu vidíme příklad vygenerovaných řezů v dokumentu. Na obrázku vlevo jsou vidět automaticky generované řezy ocelovou konstrukcí. Vylepšené exporty z dokumentu Obsah dokumentu ESA PT je možné tisknout přímo na tiskárnu nebo jej uložit do obecně používaných formátů RTF (např. pro MS Word), PDF (formát pro Adobe Acrobat Reader) a do HTML. Dialog exportu z dokumentu obsahuje nová nastavení pro úroveň komprese obrázků při exportech do RTF a PDF. Strana 7 / 16
Další úpravy základního modulu Správci databází nyní umožňují seřadit položky podle požadavku uživatele. Řazení položek ve správci (např. průřezů či materiálů) nyní není závislé na pořadí zadání jednotlivých položek. Uživatel může ovlivnit jejich pořadí ve správci a tím i při výpisu v dokumentu. Otočení vybrané části konstrukce bylo ve starších verzí možné zadat pouze myší nebo výběrem bodů. Verze 5.2 zavádí možnost zadat úhel otočení hodnotou a několik způsobů zadání osy rotace. Prostorový rastr se stal součástí základního modulu. Dříve byla tato funkce zařazena mezi Nástroje produktivity. Rozšířené možnosti sestavení kombinací pro normy DIN a ÖNORM. Strana 8 / 16
Výpočty Pohyblivé zatížení Modul pro výpočet pohyblivých zatížení generuje příčinkové čáry a plochy pro pohyblivé zatížení, které se posouvá po zadané dráze. Směr a intenzita pohybujícího zatížení se může měnit. Dále definovaný zatěžovací systém je umístěn pomocí spočtených příčinkových čar / ploch. Kritické pozice pro zatěžovací systémy jsou určeny automaticky. Dále program automaticky počítá obalové křivky nebezpečných kombinací. Je možné definovat více zatěžovacích systémů pro jeden výpočet. Zatěžovací systém se skládá z jednoho nebo více osamělých břemen nebo spojitého rovnoměrného zatížení působícího podél celé dráhy. Spojité zatížení působí pouze na kladné plochy příčinkové čáry a může být přerušeno v zadaném intervalu. Uživatelem může být zadán redukční součinitel pro záporné plochy příčinkové čáry. Prvním kokem při analýze pohyblivého zatížení je zadání dráhy pro pohyb zatížení. V dalším kroku uživatel definuje zatěžovací systém. Výsledky posunu jednotkového zatížení po zadané dráze určí pozice zatížení maximálních a minimálních účinků všech typů vnitřních sil a deformací. Na tyto pozice jsou poté umístěny zatěžovací systémy a jsou vytvořeny nové zatěžovací stavy. Pro prostorovou konstrukci takto vznikne 24 zatěžovacích stavů. Tyto zatěžovací stavy mohou být kombinovány s dalšímu zatěžovacími stavy a být použity pro návrhové moduly. Strana 9 / 16
Předem předepjaté betonové konstrukce TDA Modul je efektivním nástrojem pro návrh a výpočet betonových předem předpjatých nosníků. Zadání jednotlivých kabelů se provádí vkládáním kabelů do otvorů čelních desek jednotlivých řezů symetrického betonového nosníku. Součástí modulu je knihovna materiálů předpínací výztuže: normy ČSN, EC uživatelsky zadaná relaxace V databázi programu jsou dostupné všechny běžně používané typy předpínacích výztuží předpínací dráty a tyče, pro normy ČSN a EC. Uživatel má možnost volby mezi defaultní nebo uživatelsky zadanou relaxací. Pro snadnější opakované použití je zadání čelních desek a kabelů nosníků založeno na šablonách. Šablona čelní desky je založená na tvaru průřezu příslušného prvku. Na tuto šablonu jsou v přehledném editoru umísťovány jednotlivé otvory nebo skupiny otvorů pro možná umístění kabelů do jednotlivých řezů nosníku. Takto připravená šablona se ukládá do standardní knihovny pro další použití či výměnu dat mezi různými projekty či uživateli. Šablona kabelů nosníku je založena na šabloně čelní desky a obsahuje i rozložení konkrétních kabelů. Tato šablona je rovněž dostupná ze standardní knihovny pro vícenásobné použití pro nosníky stejného průřezu. Strana 10 / 16
Osazování jednotlivých kabelů do otvorů šablon čelní desky se provádí pomocí přehledného dialogu. Dialog nabízí všechny důležité vlastnosti a nastavení jednotlivých kabelů a geometrie průřezu. Kabely obsahují následující základní informace: ohýbaný, fixovaný a separovaný typ napínání a počáteční napětí postup odřezání kotevní délky Předpínací dráhy. Každý nosník je vybaven informací o předpínacích drahách, které upřesňují teplotní a délkové poměry předpínacích drah. Strana 11 / 16
Dialog pro zadávání kabelů umožňuje zobrazení ztrát v číselné i grafické podobě. Program umožňuje výpočet ztrát: třením, pokluzem, krátkodobou relaxací, deformací dráhy, teplotními změnami. Kabely vložené do konstrukce se po odříznutí stávají její vnitřní součástí. Tuhost vložené výztuže je pak přidána do matice tuhosti celého prvku. Následně vnášená zatížení pak automaticky vyvolávají změnu předpětí vložené výztuže. Navazujícími moduly jsou Fáze výstavby Standardní nebo Časově závislý výpočet (Time Dependent Analysis). Modul předpětí je integrovanou součástí programového balíku SCIA ESA PT, je tedy možné využívat všechny nástroje výstupů jako aktivní dokument, galerie výkresů, galerie obrázků... Strana 12 / 16
Další možnosti výpočtových modulů: Výpočtové moduly byly dále upraveny o: FNL výpočet nelineárních deformací betonových prvků je nyní umožněn i pro výztužná žebra desek a pro projekty, ve kterých jsou vloženy i jiné než betonové prvky. Jsou umožněny nové způsoby zadání imperfekcí. Nelineární pružiny je možné umístit také pod plošné prvky. Tímto se například otevírá možnost simulování nelineárního chování podloží. Úpravy výstupů z dynamických výpočtů: výstupy byly doplněny akcelerogramy. Strana 13 / 16
Dimenzování ocelových konstrukcí Modul EC3 EN 1993 je komplexní nástroj pro návrh, posudek a optimalizaci ocelových prutových konstrukcí. Jedná se o aktualizaci stávajícího modulu podle specifikace EC 3 EN 1993. S tímto modulem dostává stavební inženýr do rukou interaktivní nástroj pro automatické pevnostní a stabilitní posudky (vzpěr, klopení). Plně automatická optimalizace minimalizuje čas nutný pro výběr vhodného profilu. Optimalizace je funkční jak pro válcované profily, tak i pro profily zadané parametry (např. svařované I profily). Pro parametrické profily uživatel musí vybrat, který parametr požaduje optimalizovat. Uživatel si může vybrat mezi třemi úrovněmi výstupů: stručný: je zobrazen pouze jednotkový posudek pro napětí a pro stabilitu, standard: na ½ strany jsou zobrazeny základní data o posudku, podrobný: dvě i více stran pro každý prvek, včetně odkazů na články normy. Strana 14 / 16
Dimenzování dřevěných prutů Dimenzační moduly byly doplněny o modul na návrh a posouzení dřevěných prutových konstrukcí. Jedná se o interaktivní grafický nástroj pro posouzení napětí a stability se započtením účinků vzpěru a vzpěru zkroucením podle mezního stavu únosnosti. Jako jiné dimenzační moduly i tento je plně integrován do systému SCIA ESA PT. Plně automatická optimalizace minimalizuje čas nutný k nalezení vhodných profilů. Všechny důležité součinitele pro posudek podle EC5 jsou nabídnuty programem a jsou upravitelné uživatelem. Je prováděn pevnostní i stabilitní posudek prutů. Vzpěrné délky jsou počítány pro každý prut v závislosti na posuvnosti styčníků. Posudek je prováděn podle normy EC5, část 1-1 a ENV 1995-1- 1:1993. Posudek napětí je počítán s vlivy tahu, tlaku, jednoosého i dvouosého ohybu, kroucení a smyku. Stabilitní posudek zohledňuje vzpěr, klopení a kombinaci ohybu a normálové síly. Strana 15 / 16
Dimenzování betonových konstrukcí Vylepšení stávajících modulů Velká pozornost při vývoji verze 5.2 byla věnována rychlosti výpočtu nutných ploch výztuže pro betonové pruty i plochy a jejich posudků. Podařilo se dosáhnout několikanásobného urychlení v závislosti na typu výpočtu (nosník / sloup / deska / stěno-deska). Nyní jsou tyto výpočty 5 30 x rychlejší. Nicméně, ve snaze optimalizovat rychlost výpočtů betonových prvků budou programátoři pokračovat i při vývoji verze 5.3 Pro normy ČSN, EC, STN a ÖNORM byl implementován vliv kroucení při posudcích betonových prutů. Posudek na protlačení betonové desky Stávající moduly programu ESA PT pro návrh a posudek betonových prutů a ploch byly ve verzi 5.2 doplněny o posudek na protlačení betonových desek. Tímto se program ESA PT stává komplexním nástrojem pro posudky železobetonových konstrukcí. Vypočteny jsou nutné plochy výztuže a posuzována je odolnost desky proti protlačení v těchto oblastech. Spočteno je také smykové napění v kritickém průřezu. Podporovány jsou obdélníkové a kruhové průřezy. Ostatní průřezy jsou automaticky převedeny na obdélníkový průřez. Program uvažuje umístění sloupu uvnitř desky, v rohu nebo na její hraně. Posudek na protlačení ŽB desek je k dispozici podle norem ČSN, EC, DIN, STN, ÖNORM, BS, SIA a BAEL. Strana 16 / 16