Kiedy pracujemy z modelami drewna warstwowego w RFEM 6, szczególnie w układach podłogowych, używanie zwolnień linii lub zawiasów linii w połączeniu z membranami (sztywnymi lub półsztywnymi) może prowadzić do błędnych założeń, wprowadzających w błąd wyników i niestabilności numerycznej. Oto dlaczego takie podejście jest generalnie odradzane:
Dlaczego zwolnienia linii i membrany nie chodzą dobrze w parze
Zwolnienia osiowe przerywają ścieżki obciążenia: Zwolnienia linii często obejmują poziome (osiowe) zwolnienia przemieszczenia, które przerywają ciągłość między panelami podłogowymi. Jednak implementacja membrany w RFEM zakłada ciągłe połączenie w płaszczyźnie między węzłami. Gdy te założenia się kłócą, globalny model 3D zachowuje się nierealistycznie.
Membrana nadpisuje lokalne zachowanie: Jeśli używasz membrany - zwłaszcza sztywnej - oprogramowanie traktuje cały system podłogowy jako jeden element w płaszczyźnie. Nie rozpoznaje lokalnych nieciągłości jak poślizg czy luki wprowadzone przez zwolnienia linii lub zawiasy linii. Może to powodować:
- Utrata przekazywania obciążenia na belki
- Zerowe momenty zginające w elementach, gdzie oczekujesz działania strukturalnego
- Nieprawidłowe ścieżki sił i ugięcia
Brak fizycznego znaczenia dla zwolnień w modelach opartych na membranach: W podejściu modelu budynku RFEM, membrana (sztywna lub półsztywna) egzekwuje poziomą łączność na wszystkich powierzchniach. To oznacza, że zwolnienia linii w płycie nie mają realnego efektu - a mogą de facto pogorszyć stabilność modelu lub prowadzić do mylących wniosków.
Częste błędy w modelowaniu
Model wydaje się obliczać, ale nie odzwierciedla rzeczywistego zachowania: Z membranami na miejscu, wszelkie zwolnienia linii lub zawiasy zdefiniowane do symulacji rzeczywistego poślizgu lub separacji (np. między panelami CLT) nie będą respektowane w globalnym modelu 3D. Co gorsza, funkcja Transfer Obciążenia zignoruje elementy z zwolnieniami, prowadząc do nieoczekiwanych wyników o zerowej sile.
- Niestabilność numeryczna w analizie drugiego rzędu
Półsztywne membrany wprowadzają elastyczną sztywność, a w połączeniu z wieloma zwolnieniami linii, model może stać się numerycznie niestabilny lub zawieść w analizie drugiego rzędu (P-Delta).
Zalecenia dotyczące najlepszych praktyk
Unikaj uwolnień linii i zawiasów w modelach opartych na membranach: Jeśli używasz membran (sztywnych lub półsztywnych), nie modeluj zawiasów linii ani zwolnień dla symulacji zachowania między panelami. Używaj pełnego modelowania 3D dla realistycznego zachowania: Jeśli Twoim celem jest uchwycenie poślizgu, luk lub nieliniowego zachowania między panelami z drewna masywnego, w ogóle nie używaj membran. Zamiast tego:
- Modeluj każdy panel podłogowy z jego rzeczywistą sztywnością (gięcie i osiowa)
- Używaj standardowych połączeń powierzchnia-do-powierzchni lub element-do-elementu
- Wprowadź nieliniowości jawnie (np. sprężyny lub elementy kontaktowe)
Bądź jasny co do intencji modelowania: Podejmij decyzję wcześnie: Czy chcesz uproszczonego zachowania podłogi (użyj membrany) czy szczegółowej interakcji paneli (bez membrany)? Łączenie ich prowadzi do błędnych lub niestabilnych wyników.
Ostateczne porady
Uwalnianie linii i membrany służą różnym filozofiom modelowania:
- Membrany zakładają sztywną lub półsztywną ciągłość w płaszczyźnie.
- Uwolnienia linii wprowadzają lokalizowaną elastyczność lub nieciągłość.
Używanie obu w tym samym systemie podłogowym tworzy konflikty, które RFEM nie może rozwiązać w znaczący sposób. Dla realnego i fizycznie dokładnego modelowania drewna masywnego - zwłaszcza tam, gdzie liczy się zachowanie między panelami - porzuć membranę i modeluj strukturę w pełni w 3D.