Практический пример
Структура, представленная в этой статье в качестве примера, состоит из железобетонных плит и кирпичных стен, смоделированных как поверхности в RFEM 6 с соответствующими проемами для дверей и окон (Изображение 1). Длина наружных стен составляет 9,880 м вдоль глобальной оси Y и 9,480 м вдоль глобальной оси X. Общая высота здания составляет 6,1 м.
Чтобы начать работать с дополнением Masonry Design, сначала активируйте его в Основные данные модели. Вы также можете выбрать стандарт для проектирования каменной кладки во вкладке Стандарты I того же окна, как показано на изображении 2. Реализация различных стандартов и сопутствующих национальных приложений для проектирования каменной кладки в RFEM 6 находится в процессе работы, поэтому сопутствующая база данных будет постоянно расширяться.
Следующий шаг — определить материалы, которые вы хотите использовать. Для этого выберите тип материала Кладка во вкладке Основные окна Материалы. Помимо определения материала и его свойств, таких как модуль упругости, удельный вес/плотность массы, коэффициент теплового расширения и так далее, необходимо назначить соответствующую модель материала определяемому материалу.
Таким образом, выбрана ортотропная пластиковая модель материала (Изображение 3) как соответствующая представлению материала кладки с точки зрения расчета и размерения в соответствии с Еврокодом.
Во вкладке Стандартная классификация окна Материалы вы можете определить параметры комбинации материалов (то есть кирпичной кладки, камня и раствора), которые вы хотите использовать.
Эту информацию можно найти в каталогах производителей и вставить в это окно (Изображение 4). Также у вас есть возможность определить частичный коэффициент безопасности со стороны материала и учесть заполненные головные швы (используемые в случае перемычек над проемами).
На основании этих данных параметры модели материала рассчитываются автоматически и отображаются в следующей вкладке окна Материалы (Изображение 5). Эти параметры включают характеристики в направлениях X и Y, такие как модуль упругости, коэффициент Пуассона, предельная прочность на сжатие, предельная прочность на растяжение, коэффициент теплового расширения и так далее. Поэтому важно, чтобы локальная ось Y стен была этой, в которой действует нагрузка.
Существует еще один вариант определения материалов: выбрать их непосредственно из Библиотеки Материалов, которая доступна, как показано на Изображении 6. Если вы отфильтруете доступные материалы в зависимости от типа материала "Кладка", вы можете легко выбрать интересующий материал из базы данных RFEM 6, которая постоянно расширяется. Для каждого материала в списке вы можете отобразить детали материала, как показано на Изображении 7.
После того, как материалы определены, вы можете создать соответствующие толщины, как показано на Изображении 8. Помимо толщины, связанной с бетонными плитами, в этом примере для наружных и внутренних стен соответственно создаются две толщины 380 мм и 250 мм. Материал для первой — Porotherm 38 Plan, тонкослойный раствор 1-3 мм, а для второй — Porotherm 25-38 Plan, тонкослойный раствор 1-3 мм.
Чтобы просто назначить толщины соответствующим стенам, вы можете создать два отдельных выбора объектов: один для наружных стен и один для внутренних стен (выберите интересующие объекты → правая кнопка мыши → Создать выбор объектов). Это показано на Изображении 9, где вы также можете увидеть, что локальная ось Y стен действительно является направлением действия нагрузки.
Сделав это, вы можете легко назначить соответствующие толщины наружным и внутренним стенам. Изображение 10 показывает назначение толщины наружным стенам.
Последний шаг процесса моделирования, который будет обсуждаться в этой статье, требует особого внимания к проемам структуры. Это связано с очень низкой прочностью материала на растяжение, что может негативно сказаться на верхних частях проемов.
Чтобы избежать этого, следует определить новые элементы членами и разместить их над проемами, такими как двери и окна. В этом примере создаются бетонные балки и назначаются всем оконным и дверным проемам, как показано на Изображении 11.
Заключительные замечания
Дополнение Masonry Design позволяет моделировать и проектировать каменные конструкции в RFEM 6. С внедрением нелинейного материала для описания несущего поведения каменной кладки и различных механизмов разрушения вы можете отображать сложные каменные структуры и выполнять статический и динамический анализ.
Вы можете ввести и смоделировать каменную структуру непосредственно в RFEM; кроме того, вы можете проектировать модели целых зданий в сочетании с кладкой, учитывая, что модель материала для кладки может быть комбинирована со всеми обычными дополнениями RFEM. Процесс расчета и оценка результатов будут темой предстоящей статьи в Базе знаний.
