Podczas pracy z modelami z drewna klejonego krzyżowo w RFEM 6, szczególnie w systemach stropowych, stosowanie zwolnień linii lub przegubów liniowych w połączeniu z przeponami (sztywnymi lub półsztywnymi) może prowadzić do błędnych założeń, mylących wyników i niestabilności numerycznej. Oto dlaczego takie podejście jest zazwyczaj niewskazane:
Dlaczego zwolnienia linii i przepony źle się łączą
Zwolnienia osiowe przerywają ścieżki obciążeń: Zwolnienia linii często obejmują zwolnienia przemieszczeń poziomych (osiowych), co przerywa ciągłość między panelami podłogowymi. Jednak implementacja przepony w RFEM zakłada ciągłe połączenie w płaszczyźnie między węzłami. Kiedy te założenia są sprzeczne, globalny model 3D zachowuje się nierealistycznie.
Przepona nadpisuje lokalne zachowanie: Jeśli używasz przepony, zwłaszcza sztywnej, oprogramowanie traktuje cały system podłogowy jako pojedynczy element w płaszczyźnie. Nie rozpoznaje lokalnych nieciągłości, takich jak poślizg lub szczeliny wprowadzone przez zwolnienia linii lub przeguby liniowe. To może prowadzić do:
- Utraty transferu obciążeń na belki
- Zerowych momentów zginających w elementach, w których oczekujesz działania konstrukcyjnego
- Nieprawidłowych ścieżek sił i ugięć
Brak fizycznego znaczenia dla zwolnień w modelach opartych na przeponach: W podejściu modelu budynku RFEM, przepona (sztywna lub półsztywna) wymusza poziomą łączność na wszystkich powierzchniach. To oznacza, że zwolnienia linii w płycie nie mają rzeczywistego wpływu—i mogą w rzeczywistości pogorszyć stabilność modelu lub prowadzić do mylących wniosków.
Częste pułapki modelowania
Model wydaje się obliczać, ale nie odzwierciedla rzeczywistego zachowania: Z przeponami na miejscu, wszelkie zwolnienia linii lub przeguby zdefiniowane do symulacji rzeczywistego poślizgu lub separacji (np. między panelami CLT) nie będą respektowane w globalnym modelu 3D. Co gorsza, funkcja przekazywania obciążeń zignoruje elementy ze zwolnieniami, prowadząc do niespodziewanych wyników zerowych sił.
- Niestabilność numeryczna w analizie II rzędu
Półsztywne przepony wprowadzają elastyczną podatność, a w połączeniu z wieloma zwolnieniami linii model może stać się niestabilny numerycznie lub zawieść w analizie II rzędu (P-Delta).
Zalecenia dotyczące najlepszych praktyk
Unikaj zwolnień linii i przegubów w modelach opartych na przeponach: Jeśli używasz przepon (sztywnych lub półsztywnych), nie modeluj przegubów liniowych ani zwolnień w celu symulacji zachowania między panelami. Używaj pełnego modelowania 3D dla realistycznego zachowania: Jeśli Twoim celem jest uchwycenie poślizgu, szczelin lub nieliniowego zachowania między panelami z drewna klejonego krzyżowo, nie używaj przepon w ogóle. Zamiast tego:
- Modeluj każdy panel podłogowy z jego rzeczywistą sztywnością (zginanie i osiową)
- Używaj standardowych połączeń powierzchnia-do-powierzchni lub element-do-elementu
- Wprowadzaj nieliniowości w sposób jawny (np. sprężyny lub elementy kontaktowe)
Bądź jasny co do zamierzeń modelowania: Podejmij decyzję wcześnie: Czy chcesz uproszczone zachowanie podłogi (używaj przepony) czy szczegółową interakcję paneli (bez przepony)? Łączenie tych dwóch prowadzi do błędnych lub niestabilnych wyników.
Końcowa rada
Zwolnienia linii i przepony służą różnym filozofiom modelowania:
- Przepony zakładają sztywną lub półsztywną ciągłość w płaszczyźnie.
- Zwolnienia linii wprowadzają lokalną elastyczność lub nieciągłość.
Używanie obu w tym samym systemie podłogowym tworzy konflikty, które RFEM nie może znacząco rozwiązać. Dla realistycznego i fizycznie dokładnego modelowania drewna klejonego krzyżowo—zwłaszcza tam, gdzie ważne jest zachowanie między panelami—porzuć przeponę i modeluj strukturę w pełni w 3D.