В дополнении «Модель здания» от Dlubal выбор соответствующего типа этажа имеет решающее значение для точного моделирования поведения здания. Каждый тип этажа служит конкретным целям, влияя на анализ и результаты. Независимо от того, сосредоточены ли вы на динамическом поведении, упрощении конструкционной сложности или моделировании второстепенных элементов, выбор правильного типа этажа обеспечивает точные результаты. В этой статье представлен обзор различных типов этажей, доступных в дополнении, и их соответствующее применение.
1. Тип этажа по умолчанию
Тип этажа по умолчанию используется, когда требуются определенные результаты, такие как массовые и этажные выходные данные, исключая детализированный локальный анализ плит и стен. Это особенно подходит для общей оценки динамического поведения здания, где основное внимание уделяется массе здания и его характеристикам в динамических сценариях.
Модель анализируется с использованием глобального 3D-расчета, без частичного 2D-анализа для плит и стен. Это приводит к созданию таблиц для динамического анализа, фокусируясь на общем динамическом поведении здания в сценариях, таких как сейсмическая активность, без углубления в локальные деформации или изгиб.
Реальный сценарий:
Рассмотрим высотное офисное здание, проходящее сейсмический анализ. В этом сценарии внимание уделяется общей массе здания и его реакции на динамические нагрузки. Анализ проводится глобально, предоставляя общий вид динамического поведения здания во время землетрясения, а не детализированный анализ деформаций отдельных этажей. Это именно та область, где тип этажа по умолчанию проявляет себя, так как он упрощает процесс и сосредотачивается на массе здания, а не на локальных эффектах жесткости.
2. Жесткая диафрагма
Тип этажа «Жесткая диафрагма» предполагает, что плиты обладают бесконечной жесткостью в 3D-расчете, что означает, что результаты между плитами и стенами разделены. Это идеальный вариант для традиционного структурного анализа, где гибкость полов не является критической. Жесткие соединения применяются в каждой конечной элементной узловой точке, связывая горизонтальные перемещения. Хотя гибкость не учитывается, этот тип упрощает модель для более эффективного анализа.
Реальный сценарий:
Рассмотрим многоэтажное жилое здание с железобетонными полами. В этом сценарии считается, что жесткость пола достаточно велика, чтобы изгиб плит можно было не учитывать в общем структурном анализе. Тип этажа «Жесткая диафрагма» выбран для упрощения модели, делая ее более эффективной для анализа, сосредоточив внимание на глобальном поведении структуры.
3. Полужесткая диафрагма
Тип этажа «Полужесткая диафрагма» учитывает реальную жесткость плит, отражая концепцию жесткой диафрагмы. Он учитывает гибкость пола в 3D-расчете, предоставляя более точное представление о том, как пол ведет себя под нагрузками, такими как ветер или сейсмические силы. В отличие от типа «Жесткая диафрагма», узлы конечных элементов не жестко связаны с центром тяжести, что позволяет создать более точную модель.
Этот тип особенно полезен, когда жесткость и гибкость пола значительно влияют на структурное поведение. Это обеспечивает более детализированное и точное представление боковых сил и деформаций.
Реальный сценарий:
В многофункциональном здании, содержащем как офисные, так и жилые помещения, полы могут демонстрировать различные уровни гибкости, особенно если они сделаны из таких материалов, как дерево. Тип этажа «Полужесткая диафрагма» особенно полезен здесь, так как он учитывает гибкость полов в ответ на боковые силы, такие как ветровые или сейсмические нагрузки. Этот тип позволяет создать детализированную модель, учитывая гибкость полов, что важно для точных анализов ветровых нагрузок и сейсмических воздействий.
4. Тип этажа только для передачи нагрузки
Тип этажа «Только передача нагрузки» предполагает, что плиты не несут нагрузки непосредственно, а просто передают их на поддерживающие элементы. Этот тип идеален для второстепенных компонентов, таких как решетчатые балки или легкие кровельные панели, которые выступают в качестве элементов распределения нагрузки, не внося вклада в общую жесткость здания.
В этом типе, плита перекрытия не влияет на жесткость здания ни в плоскости, ни за пределами плоскости. Вместо этого она просто собирает нагрузки и передает их на другие элементы в 3D-модели, обеспечивая, чтобы основные несущие компоненты не были чрезмерно усложнены.
Реальный сценарий:
В случае крыши стадиона с натяжной мембранной структурой крыша сама по себе не сопротивляется нагрузкам напрямую, а просто передает их на структурные опоры, такие как натяжные кабели или поддерживающие колоны. Тип этажа «Только передача нагрузки» подходит для моделирования этих второстепенных элементов, таких как мембранная ткань или легкие панели, которые лишь выступают в качестве элементов распределения нагрузки, не внося вклада в общую жесткость здания. Этот подход обеспечивает точное представление поведения несущих конструкций крыши, избегая ненужной сложности в основных несущих компонентах.
Гибкость в комбинировании типов этажей
Одна из выдающихся особенностей дополнения «Модель здания» от Dlubal — это возможность комбинировать различные типы этажей на разных этажах модели. Это позволяет адаптировать модель для отражения различных поведений на каждом этаже, в зависимости от того, как вы ожидаете, что каждый этаж будет взаимодействовать с остальной структурой. Например, вы можете использовать тип «Жесткая диафрагма» для нижних этажей, где гибкость пола менее критична, а для верхних этажей, требующих более детального анализа поведения пола, использовать «Полужесткую диафрагму».
Реальный сценарий:
В высотном здании с сочетанием бетонных и деревянных полов нижние этажи могут быть смоделированы с использованием типа этажа «Жесткая диафрагма» из-за их большей жесткости, в то время как верхние этажи с более гибкими деревянными полами могут быть смоделированы с использованием типа этажа «Полужесткая диафрагма». Этот гибридный подход позволяет точнее представить общее поведение здания, обеспечивая как эффективность, так и точность анализа.
Заключение
Выбор соответствующего типа этажа в дополнении «Модель здания» от Dlubal имает важное значение для достижения точного и эффективного структурного анализа. Независимо от того, упрощаете ли вы модель с типом «Жесткая диафрагма», учитываете гибкость пола с типом «Полужесткая диафрагма» или моделируете второстепенные элементы с использованием типа «Только передача нагрузки», каждая опция нацелена на удовлетворение конкретных конструкционных потребностей. Комбинирование типов этажей на разных этажах дополнительно улучшает модель, обеспечивая ее точное представление реального поведения при сохранении эффективности. Понимая достоинства каждого типа этажа, вы можете оптимизировать свой анализ и обеспечить надежную конструкционную модель.