Когда известны значения давления, вызванного ветром на поверхность здания, их можно применить к модели конструкции в RFEM 6, обработать в RWIND 2 и использовать в качестве ветровых нагрузок для статического расчёта в RFEM 6.
Создание контрольного примера для вычислительной гидродинамики (CFD) является важным шагом в обеспечении точности и надежности результатов моделирования. Этот процесс включает в себя сравнение результатов моделирования CFD с экспериментальными или аналитическими данными из реальных сценариев. Цель состоит в том, чтобы показать, что модель CFD может точно воспроизвести физические явления, которые она должна моделировать. В этом руководстве описаны основные шаги по разработке контрольного примера для CFD моделирования, от выбора подходящего физических сценариев до анализа и сравнения результатов. Тщательно выполняя эти шаги, инженеры и специалисты могут повысить достоверность своих моделей CFD и проложить путь к их эффективному применению в различных областях, таких как аэродинамика, аэрокосмические или экологические исследования.
Расчеты CFD, как правило, очень сложны. Точный расчет воздушного потока вокруг сложных конструкций требует больших временных и вычислительных затрат. Во многих случаях гражданского строительства не требуется высокая точность, и наша программа CFD RWIND 2 позволяет упростить модель конструкции и значительно снизить затраты. В этой статье даны ответы на некоторые вопросы об упрощении.
Соблюдение строительных норм и правил, таких как Еврокод, необходимо для обеспечения безопасности, конструктивной целостности и устойчивости зданий и сооружений. Вычислительная гидродинамика (CFD) играет жизненно важную роль в этом процессе, моделируя поведение жидкостей, оптимизируя конструкции и помогая архитекторам и инженерам соответствовать требованиям Еврокода, связанным с расчетом ветровых нагрузок, естественной вентиляцией, пожарной безопасностью и энергоэффективностью. Интегрируя CFD в процесс проектирования, профессионалы могут создавать более безопасные, эффективные и соответствующие требованиям здания, отвечающие самым высоким стандартам строительства и проектирования в Европе.
События последних лет напоминают нам о важности сейсмостойкого строительства в районах, находящихся под угрозой разрушения. Для вас, как для инженера, проектирование сооружений в сейсмоопасных районах — это постоянный компромисс между экономической эффективностью, финансовыми возможностями и безопасностью конструкции. Если обрушение неизбежно, оцените, как это отразится на конструкции. Цель этой статьи - предоставить вам один из вариантов выполнения этой оценки.
Если вы хотите использовать чистую модель поверхности, например, при определении внутренних сил и моментов, но конструктивный элемент по-прежнему рассчитан на основе модели стержня, вы можете воспользоваться результирующей балкой.
Во многих конструкциях каркасов и ферм уже недостаточно использовать простой стержень. Часто приходится учитывать ослабление сечения или отверстия в сплошных балках. В таких случаях можно использовать тип стержня «Модель поверхности». Его можно интегрировать в модель, как и любой другой стержень, и он предлагает все возможности модели поверхности. Настоящая техническая статья показывает применение такого стержня в существующей конструктивной системе и описывает интеграцию отверстий в стержнях.
В данной статье был разработан новый подход к созданию CFD моделей на уровне поселения путем интеграции информационного моделирования строительства (BIM) и географических информационных систем (GIS) для автоматизации создания 3D-модели поселения с высоким разрешением. в качестве исходного данных для цифровой аэродинамической трубы с помощью RWIND.
RWIND 2 - это программа для создания ветровых нагрузок на основе CFD (вычислительная гидродинамика). Численное моделирование воздушного потока создаётся вокруг любого здания, включая необычные или уникальные типы геометрии, для определения ветровых нагрузок на поверхности и стержни. RWIND 2 можно интегрировать с RFEM/RSTAB для расчёта и проектирования конструкций или в качестве автономного приложения.
В программах RFEM и RSTAB имеется возможность параметризованного ввода, который представляет собой полезную функцию для создания и редактирования моделей с помощью переменных. В нашей статье будет показано, как задать глобальные параметры и применить их в формулах для нахождения числовых значений.
Учитывая, что реалистичная оценка состояния грунта существенно влияет на качество расчёта конструкций здания, в программе RFEM 6 предлагается аддон Геотехнический расчёт для задания массива грунта, который нробходимо рассчитать.
Способ применения данных, полученных в результате полевых испытаний, в аддоне и применение характеристик образцов грунта для определения необходимых грунтовых массивов, обсуждался в статье Базы знаний «Создание тела грунта из образцов грунта в программе RFEM 6». С дугой стороны, в этой статье будет обсуждаться процедура расчёта осадки и давления грунта для железобетонного здания.
Вы можете применить автономную программу RSECTION для определения характеристик сечения у любых тонкостенных и сплошных сечений, а также для выполнения расчета напряжений. В предыдущей статье базы знаний под названием «Графическое/табличное создание пользовательских сечений в RSECTION 1» были представлены основы создания сечений в программе. Наша статья, в свою очередь, представляет собой краткое изложение того, как определить характеристики сечения и выполнить расчет напряжений.
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.
Качество расчета конструкций значительно улучшается, когда учитывается максимальное количество характеристик грунта. В RFEM 6 можно создать реалистичную модель грунтового тела с помощью аддона Геотехнический расчёт. Это дополнение можно активировать в основных данных модели, как показано на рисунке 01.
Аддон Расчёт стадий строительства (CSA) позволяет рассчитывать конструкции, состоящие из стержней, поверхностей и тел в программе RFEM 6 с учётом конкретных стадий строительства, связанных с процессом строительства. Это важно, поскольку здания возводятся не сразу, а путем постепенного объединения отдельных конструктивных компонентов. Отдельные этапы, на которых к зданию добавляются конструктивные элементы и нагрузки, называются стадией строительства, а сам процесс называется процессом строительства.
Таким образом, окончательное состояние конструкции доступно после завершения процесса строительства, то есть когда пройдены все стадии строительства. Для некоторых конструкций влияние процесса строительства (то есть, всех отдельных стадий строительства) может быть значительным, и его следует учитывать во избежание ошибок в расчёте. Общее описание аддона CSA можно найти в статье Базы знаний «Учет стадий строительства в RFEM 6» .
Аддон Стальные соединения в программе RFEM 6 применяется для создания и расчета стальных соединений с помощью модели КЭ. Моделированием соединений можно управлять с помощью простого и удобного ввода компонентов. Компоненты стальных соединений можно задать вручную или с помощью шаблонов из базы данных. Первый метод описан в предыдущей статье в нашей базе знаний «Новый подход к расчету стальных соединений в программе RFEM 6». В данной статье речь пойдет о втором методе, то есть, мы покажем ввод компонентов стальных соединений с помощью шаблонов, имеющихся в библиотеке программы.
RWIND 2 - это программа для создания ветровых нагрузок на основе CFD (вычислительная гидродинамика). Для определения ветровых нагрузок на поверхности и стержни вокруг любого здания создается численное моделирование ветрового потока, в том числе с нестандартной или уникальной геометрией. RWIND 2 можно интегрировать с RFEM/RSTAB для расчёта и проектирования конструкций или в качестве автономного приложения.
В RFEM 6 сейсмический расчёт можно выполнить с помощью аддонов Модальный анализ и Анализ спектра реакций. После выполнения спектрального анализа можно использовать аддон «Модель здания» для изображения воздействий на перекрытия, междуэтажных сдвигов и сил в диафрагмах жёсткости.
Расчёт сложных конструкций методом конечных элементов обычно выполняется для всей модели. Однако возведение таких конструкций это процесс с несколькими стадиями, в котором окончательная форма здания создается путем объединения отдельных конструктивных компонентов. Во избежание ошибок при расчёте всей модели, необходимо учитывать влияние процесса строительства. В RFEM 6 это возможно с помощью аддона Расчёт стадий строительства (CSA).
Модель здания - это один из аддонов для специальных решений в RFEM 6. Речь идет об удобном инструменте моделирования, с помощью которого можно легко задавать и изменять этажи зданий. Модель здания можно активировать в начале процесса моделирования и после него.
Для реалистичного создания модели поверхности с опорами, вышедшими из работы, программа RFEM 5 предлагает опцию «Выход из работы, если контакт, перпендикулярный поверхности, вышел из работы» в разделе «Контакт параллельно поверхностям» для контактных тел.
Когда железобетонная модель представляет собой смешанную конструкцию, состоящую из стержней и отдельных элементов поверхности, ее расчет выполняется в различных модулях.
Функция автоматического создания сочетаний в программе RFEM и RSTAB по норме «EN 1990 + EN 1991‑3; Краны» позволяет легко рассчитывать как подкрановые балки, так и опорные нагрузки на всю остальную конструкцию.
После определения окончательной геометрии арматуры в модуле RF -TENDON, может быть полезно экспортировать модель в программу CAD. Для этого в модуле предусмотрена возможность экспорта файла в формате .dxf. Вы можете выбрать функцию экспорта, щелкнув правой кнопкой мыши по рабочей области. После выбора формата DXF и места хранения можно выполнить дополнительные настройки.
RFEM und RSTAB bieten im Zeigen-Navigator viele Darstellungsmöglichkeiten an. которые могут в зависимости от своей функции диаметрально отличаться друг от друга. Для достижения определенных изменений так часто требуется и нескольких щелчков. Чтобы еще более оптимизировать свою работу, можно создать также пользовательские виды, в которых потом можно сохранить все требуемые настройки. Способ создания пользовательских видимостей хорошо показан на следующем примере:
При импорте файлов DXF в программу RFEM или добавлении мембраны к существующей стержневой конструкции можно для быстрого создания плоских поверхностей использовать функцию «Поверхности из ячеек», которая находится в меню «Инструменты» → «Создать модель - поверхности».
Наиболее частой причиной неустойчивости моделей являются выходящие из работы нелинейности стержней, например, растянутые стержни. В качестве простого примера приведем раму с опорами в основании колонны и моментными шарнирами на ее оголовке. Эта неустойчивая система стабилизируется с помощью поперечных связей растянутых стержней. Так что в случае сочетаний нагрузок с горизонтальными нагрузками, система остается устойчивой. Но при вертикальной нагрузке оба растянутых стержня выходят из работы, система теряет устойчивость и появляется ошибка в расчете. Dies lässt sich vermeiden, indem die besondere Behandlung der ausfallenden Stäbe unter "Berechnung" → "Berechnungsparameter" → "Globale Berechnungsparameter" aktiviert wird.
В зависимости от своей жесткости, массы и демпфирования конструкции реагируют на действие ветра по-разному. В основном их можно разделить на два типа - здания, восприимчивыми к колебаниям, и здания, не восприимчивыми к колебаниям.
Упруго-пластическая модель материала в программе RFEM 5 позволяет рассчитывать поверхности и тела с пластическими свойствами, а также выполнять оценку напряжений. Эта модель материала основана на классической пластичности фон Мизеса.