На рисунке 1 показаны типы моделей, имеющиеся в программе RFEM 6.
Тип модели 3D
Первый тип модели основан на учете всех трех измерений конструкции. В пространственной 3D модели, показанной на рисунке 2, модель имеет шесть степеней свободы и все три рабочие плоскости (XY, XZ и YZ).
У 3D моделирования много преимуществ. Прежде всего, не все здания имеют регулярную форму, что ограничивает возможность их разделения на частичные конструкции с четкой и контролируемой передачей нагрузки. Кроме того, оценка нарушения глобальной устойчивости на полной модели гораздо предпочтительнее, чем расчет плоскостной 2D модели.
Благодаря учету пространственных форм колебаний и нерегулярного кручения, а также суперпозиции сейсмических возбуждений в направлениях X и Y, трехмерное моделирование более предпочтительно для сейсмических или других динамических расчетов. Учитывая современные методы проектирования, 3D модели необходимы для информационного моделирования строительства.
Типы двумерных моделей
RFEM 6 позволяет упростить конструкции и работать с плоскостными (2D) моделями. Преимущество данных типов моделей заключается в меньшей трудоемкости ввода благодаря ограничению координат и степеней свободы. Поскольку двухмерная модель может быть начерчена только в одной плоскости и имеет три степени свободы, то моделирование и расчет требуют меньше времени и занимают меньше места на диске.
Для плоских рамочных конструкций рекомендуется применение модели 2D|XZ|Плоское напряжение, если нагрузки действуют в направлении плоскости поверхности, тогда как тип 2D|XY|Плита рекомендуется для плоскостных конструкций, которые напряжены перпендикулярно плоскости поверхности, как показано на рисунке 3.
Таким образом, первые символы обозначения типа модели (2D) означают размерность ввода системы, а вторые (XZ/XY) - плоскость, в которой моделируется конструктивная система. Кроме того, можно выбрать типы двумерных моделей, которые позволяют моделирование в плоскости, но с трехмерным приложением нагрузки и трехмерными результирующими внутренними силами и деформациями.
Типы одномерных моделей
В RFEM 6 также можно работать с одномерной моделью, в которой конструкции представлены одной осью. Данный тип модели допускает только одномерное моделирование, таким образом, трудоемкость ввода еще ниже. Не смотря на это, программа RFEM 6 содержит тип модели 1D|X|3D, в котором возможно трехмерное приложение нагрузки и результирующих внутренних сил.
Практический пример
Использование модели 2D | XZ | 3D в программе RFEM 6 продемонстрировано на стальной связи, как показано на рисунке 5. Двумерная усиленная рама, к которой приложены две узловые силы 150 кН в направлении Z, смоделирована в плоскости XZ. Кроме того, в направлении Y на конструкцию действует нагрузка 1 кН, которая отвечает необходимости учета прогибов в плоскости.
В общем случае, плоское моделирование не допускает такого учета, однако модель типа 2D|XZ|3D в программе RFEM 6 позволяет учесть все деформации, возникающие в результате приложения нагрузки. Таким образом, внутренние силы и деформации являются трехмерными, несмотря на то, что моделирование выполняется в двухмерной среде.
