4404x
001700
2022-04-22

Моделирование каменных конструкций в программе RFEM 6

Вы можете моделировать и рассчитывать каменные конструкции в RFEM 6 с помощью аддона Расчёт кладки, который использует при расчёте метод конечных элементов. Поскольку необходимо смоделировать структурные характеристики кладки и различные механизмы выхода из работы, применяется нелинейная модель материала. Вы можете вводить и моделировать каменные конструкции непосредственно в RFEM 6 и комбинировать модель материала кладки со всеми распространенными аддонами RFEM. Другими словами, вы можете проектировать целые модели зданий в связи с каменными конструкциями.

Практический пример

Конструкция, показанная в качестве примера в этой статье, состоит из железобетонных плит и кирпичных стен, смоделированных как поверхности в программе RFEM 6 с соответствующими проемами для дверей и окон (Рисунок 1). Длина внешних стен составляет 9,880 м по общей оси Y и 9,480 м по общей оси X. Общая высота здания 6,1 м.

Чтобы начать работу с аддоном Masonry Design, вам необходимо сначала активировать его в Базовых данных модели. Вы также можете выбрать стандарт для расчёта кладки во вкладке « Нормы I » того же окна, как показано на рисунке 2. Внедрение различных стандартов и соответствующих национальных приложений для расчета кладки в программе RFEM 6 еще не завершено, и поэтому соответствующая база данных будет постоянно расширяться.

Следующим шагом является определение материалов, которые вы хотите использовать. Для этого во вкладке « Основные » окна « Материалы » выберите тип материала «Кладка». В дополнение к определению материала и свойств материала, таких как модуль упругости, удельный вес/массовая плотность, коэффициент теплового расширения и т.д., необходимо назначить соответствующую модель материала определяемому материалу.

Таким образом, была выбрана модель ортотропного пластического материала (Рисунок 3) в качестве соответствующего представления материала кладки с точки зрения расчета и определения размеров в соответствии с Еврокодом.

На вкладке « Стандартная классификация » окна « Материалы » вы можете определить параметры сочетания материалов (то есть кирпичной кладки, камня и раствора), которые вы хотите использовать.

Эту информацию можно найти в каталогах производителей, и ее можно вставить в это окно (Рисунок 4). У вас также есть возможность задать частичный коэффициент надежности на стороне материала и учесть заполненные стыки оголовка (используется в случае перемычек над отверстиями).

На основе этих данных автоматически рассчитываются параметры для модели материала, которые отображаются на следующей вкладке окна Материалы (Рисунок 5). К ним относятся параметры как по оси X, так и по оси Y, такие как модуль упругости, коэффициент Пуассона, предел прочности на сжатие, предел прочности на растяжение, коэффициент теплового расширения и так далее. Поэтому важно, чтобы местное направление стен по оси Y соответствовало действию нагрузки.

Существует еще один вариант определения материалов: выберите их прямо из Библиотеки материалов, которая доступна, как показано на рисунке 6. Если вы отфильтруете доступные материалы по типу материала «Кладка», вы можете легко выбрать интересующий материал из базы данных RFEM 6, которая постоянно расширяется. Для каждого материала в списке вы можете отобразить подробную информацию о материале, как показано на рисунке 7.

После того, как материалы определены, вы можете создать соответствующие толщины, как показано на рисунке 8. В дополнение к толщине, относящейся к бетонным плитам, в этом примере создаются две толщины: 380 мм и 250 мм соответственно для наружных и внутренних стен. Материал первого - Porotherm 38 Plan, тонкослойный раствор 1-3 мм, а второго - Porotherm 25-38 Plan, тонкослойный раствор 1-3 мм.

Чтобы просто назначить толщину соответствующим стенам, вы можете создать два отдельных выбора объектов: один для внешних стен и один для внутренних стен (выбрав интересующие объекты → щелкните правой кнопкой мыши → Создать выборку). Это показано на рисунке 9, где вы также можете увидеть, что местная ось Y стен действительно является направлением действия нагрузки.

Таким образом, вы можете легко придать наружным и внутренним стенкам соответствующую толщину. На рисунке 10 показано задание толщины наружных стен.

Последний шаг процесса моделирования, о котором пойдет речь в данной статье, - это уделение особого внимания проемам конструкции. Это связано с очень низкой прочностью материала на растяжение, что может негативно повлиять на верхние части проемов.

Чтобы избежать этого, вы должны определить новые элементы стержней и разместить их над проемами, такими как двери и окна. В этом примере создаются бетонные балки, которые назначаются всем оконным и дверным проемам, как показано на рисунке 11.

Заключительные замечания

Аддон Masonry Design позволяет моделировать и рассчитывать кладочные конструкции в программе RFEM 6. Благодаря применению нелинейного материала для описания несущей способности кладки и различных механизмов разрушения, вы можете отображать сложные конструкции кладки и выполнять статический и динамический расчет.

Вы можете ввести и смоделировать конструкцию кладки прямо в программе RFEM; Кроме того, вы можете проектировать целые модели зданий в сочетании с кладкой, поскольку модель материала кладки можно комбинировать со всеми распространенными надстройками RFEM. Процесс расчета и оценка результатов будут темой одной из следующих статей базы знаний.


Автор

Irena Kirova отвечает за написание технических статей и техподдержку пользователей ПО Dlubal.

Ссылки