Зарегистрируйтесь в экстранете Dlubal, чтобы оптимизировать использование вашего программного обеспечения и получить эксклюзивный доступ к вашим личным данным.
Знаете ли вы, что...? Для расчета каменных конструкций в программе RFEM была реализована нелинейная модель материала. Она была выбрана по методу Лоуренко - композитная пластичная поверхность Ранкина и Хилла. Эта модель позволяет описать и смоделировать конструктивные свойства кладки и различные механизмы выхода из работы.
Предельные параметры были выбраны таким образом, чтобы используемые расчетные кривые соответствовали нормативной расчетной кривой.
В RFEM можно применить специальный линейный шарнир для моделирования особых свойств соединения железобетонной плиты перекрытия и каменной стены. Тем самым ограничиваются передаваемые силы соединения в зависимости от заданной геометрии. Вы угадали: Это означает, что материал не может быть перегружен.
Программа разрабатывает диаграммы взаимодействия, которые применяются автоматически. Они представляют различные геометрические ситуации, и вы можете использовать их для определения правильной жёсткости.
Расчет кладки выполняется по закону нелинейно-пластического материала. Если нагрузка в любой точке превышает возможную нагрузку, которой необходимо противостоять, в системе происходит перераспределение. Их основная цель - восстановить равновесие сил. При успешном завершении расчёета предоставляется анализ устойчивости.
Вы знакомы с моделью материала Tsai-Wu? Он сочетает в себе пластические и ортотропные свойства, что позволяет осуществлять специальное моделирование материалов с анизотропными характеристиками, таких как армированный волокном пластик или древесина.
Когда материал достигает пластификации, считается, что напряжения остаются неизменными. Перераспределение затем осуществляется в соответствии с жесткостями, доступными в отдельных направлениях. Упругая область соответствует Ортотропной | Линейная упругая (тела) модель материала. в то время как для пластической области применяется текучесть по Tsai-Wu:
Все прочности заданы в качестве положительных значений. Вы можете представить критерий напряжения в виде эллиптической поверхности в шестимерном пространстве напряжений. Если один из трех компонентов напряжения применяется в качестве постоянного значения, то поверхность можно спроецировать в трехмерное пространство напряжений.
Если значение для fy (σ) по уравнению Цая-Ву, плоское напряженное состояние, меньше чем 1, то напряжения находятся в зоне упругости. Пластической зоны достигается при fy (σ) = 1; значения, превышающие 1, не допускаются. Поскольку работа модели идеально-пластичная, жесткость здесь отсутствует.
Знаете ли вы, что...? В отличие от других моделей материалов, диаграмма напряжения-деформации у этой модели материала не направлена против начала координат. Данную модель материала можно использовать, например, для моделирования свойств сталефибробетона. Более подробную информацию о моделировании сталефибробетона можно найти в технической статье {%://#/ru/podderzhka-i-obuchenije/podderzhka/baza-znanij/001601 Характеристики сталефибробетона]].
В данной модели материала изотропная жесткость уменьшается со скалярным параметром повреждения. Данный параметр повреждения определяется по кривой напряжений, заданной на Диаграмме. Направление главных напряжений не учитывается. Скорее всего, повреждение возникает в направлении эквивалентной деформации, которое также включает в себя третье направление, перпендикулярное плоскости. Область растяжения и сжатия тензора напряжений рассматривается отдельно. В этом случае применяются другие параметры повреждения.
«Размер элемента-ориентира» определяет, как деформация в области трещины масштабируется к длине элемента. При нулевом значении по умолчанию масштабирование не выполняется. Таким образом, свойства материала сталефибробетона моделируются реалистично.
Определение напряжения с помощью модели упруго-пластического материала
Расчет дисковых конструкций на сжатие и сдвиг на модели здания или отдельной модели
Автоматическое определение жёсткости соединения стена-перекрытие
Обширная база данных материалов практически для всех сочетаний кирпича и раствора, представленных на рынке Австрии (ассортимент продукции постоянно расширяется, в том числе и для других стран)
Автоматическое определение стоимости материала по Еврокоду 6 (ÖN EN 1996 ‑ X)
Возможность создать диаграммный метод анализа (pushover)
Вы задаете и моделируете конструкцию непосредственно в RFEM. Вы можете комбинировать модель материала кладки со всеми распространенными аддонами RFEM. Это позволяет рассчитать целые модели здания в сочетании с кладкой.
Программа автоматически определяет для вас все параметры, необходимые для расчёта, на основе введенных данных материала. Затем программа создаёт кривые напряжения-деформации для каждого конечного элемента.
Удачной ли была ваша разработка? Затем просто сядьте поудобнее и расслабьтесь. Вы также пользуетесь многочисленными функциями RFEM. Программа дает вам максимальные напряжения каменных поверхностей, с помощью которых вы можете подробно изобразить результаты в каждой точке сетки КЭ.
Кроме того, вы можете вставлять срезы для детальной оценки отдельных областей. Используйте изображение пластичных частей для оценки трещин в кладке.
Знаете ли вы, что...? При разгрузке конструктивного элемента с пластической моделью материала, в отличие от изотропного | Нелинейная Упругая модель материала, деформация остается после полной разгрузки.
Можно выбрать три различных способа заданий:
Норма (определение эквивалентного напряжения, при котором материал пластифицирует)
Билинейный (определение эквивалентного напряжения и модуля деформационного упрочнения)
Если мы снова высвобождаем элемент конструкции с нелинейно упругим материалом, деформация возвращается тем же путем. В отличие от изотропного|Модель пластического материала, при полной разгрузке не остается деформации.
Можно выбрать три различных способа заданий:
Норма (определение эквивалентного напряжения, при котором материал пластифицирует)
Билинейный (определение эквивалентного напряжения и модуля деформационного упрочнения)
Рабочая диаграмма:
Определение многоугольной рабочей диаграммы
Возможность сохранить/импортировать диаграмму
Интерфейс с программой MS Excel
Основную информацию об этой модели материала можно найти в технической статье {%/ru/podderzhka-i-obuchenije/podderzhka/baza-znanij/000968 Законы текучести в модели изотропного нелинейно-упругого материала]].
Если вы работаете с нелинейностями, эта функция очень хорошо подходит для вас. Например, можно задать нелинейности шарниров на конце стержня (текучесть, разрушение, проскальзывание и т.д.) и опор (включая трение). Кроме того, можно использовать специальные диалоговые окна для определения жесткости пружин у колонн и стен на основе характеристик геометрии.
Благодаря интеграции RF-/DYNAM Pro в RFEM или RSTAB, можно включить численные и графические результаты из RF-/DYNAM Pro - Nonlinear Time History в общий печатный протокол. Также доступны все функции программы RFEM и RSTAB для графической визуализации. Результаты анализа изменений во времени отображаются на диаграмме изменений во времени.
Результаты отображаются в виде функции времени, а численные значения могут быть экспортированы в MS Excel. Расчетные сочетания могут быть экспортированы либо как результат одного временного шага, либо как самые неблагоприятные результаты всех временных шагов отфильтрованы.
Расчёты в программе RFEM Нелинейный анализ истории изменений во времени выполняется с помощью неявного анализа Ньюмарка или явного анализа. Оба метода - прямого интегрирования времени. При неявном анализе для обеспечения точных результатов требуются небольшие шаги времени. Явный анализ автоматически определяет необходимый шаг времени для обеспечения стабильности решения. Явный анализ подходит для анализа коротких возбуждений, таких как импульсное возбуждение или взрыв.
Расчёт в программе RSTAB Нелинейный анализ истории изменений во времени выполняется с помощью явного анализа. Этот метод прямого интегрирования времени автоматически определяет требуемый шаг времени для обеспечения стабильности решения.
Нелинейный расчет активируется после выбора метода вычисления для расчета по предельным состояниям по пригодности к эксплуатации. Можно индивидуально выбрать различные варианты расчетов, а также эпюры напряжения-деформации для бетона и стальной арматуры. На процесс итерации могут влиять следующие параметры управления: точность сходимости, максимальное количество итераций, расположение слоев по глубине сечения и коэффициент затухания.
Предельные величины в предельном состоянии по пригодности к эксплуатации могут быть заданы для каждой поверхности или группы поверхностей индивидуально. В качестве предельных величин задаются максимальная деформация, максимальные напряжения или максимальная ширина раскрытия трещин. При определении максимальной деформации необходимо применить в расчете деформированную или недеформированную систему.
RF-CONCRETE Members (английская версия)
Нелинейный расчет может быть применен для расчета предельных состояний по несущей способности и пригодности к эксплуатации. Кроме того, можно задать прочность бетона на растяжение или жесткость бетона при растяжении между трещинами. На процесс итерации могут влиять следующие параметры управления: точность сходимости, максимальное количество итераций и коэффициент затухания.
В дополнительном модуле RF-MAT NL доступны следующие модели материала:
Изотропная пластическая 1D/2D/3D и изотропная нелинейная упругая 1D/2D/3D
В данном случае предоставляется на выбор три различных способа заданий:
Основной (определение эквивалентного напряжения, при котором материал пластифицирует)
Билинейный (определение эквивалентного напряжения и модуля деформационного упрочнения)
Диаграмма:
Определение многоугольной рабочей диаграммы
Возможность сохранить/импортировать диаграмму
Интерфейс с программой MS Excel
Ортотропная пластическая 2D/3D (Tsai-Wu 2D/3D)
Данная модель позволяет задать свойства материала (модуль упругости, модуль сдвига, коэффициент Пуассона) и предел прочности (растяжение, сжатие, сдвиг) по двум или трем осям.
Изотропная кладка 2D
Позволяет определить предельные напряжения при растяжении σx,limit и σy,limit , а также коэффициент твердения CH.
Ортотропная кладка 2D
Модель материала Ортотропная кладка 2D - это упругопластическая модель, дополнительно допускающая также размягчение материала, которое может отличаться в местных направлениях поверхности x и y. Данная модель материала подходит в основном для (неармированных) стен из кладки с наличием плоскостных нагрузок.
Изотропное повреждение 2D/3D
Здесь вы можете задать антиметрические диаграммы напряжения-деформации. Модуль упругости рассчитывается на каждом шаге диаграммы напряжения-деформации следующим образом: Ei = (σi -σi-1 )/(εi -εi-1 ).
Для шарниров стержней и опор можно задать разные нелинейности, такие как текучесть, трение, разрыв, проскальзывание и друие. В специальных диалоговых окнах можно далее на основе характеристик геометрии определить также жесткость пружин у колонн и стен.
Нелинейный расчет деформаций выполняется с помощью итерационного процесса, при котором учитывается жесткость в зоне с трещинами и зоне без трещин. При нелинейном моделировании железобетона, необходимо определить характеристики материалов, которые различаются в зависимости от толщины поверхности. Поэтому для определения высоты сечения, разделяет конечный элемент на определенное количество стальных и бетонных слоев.
Средняя прочность стали, используемая в расчете, основана на 'Технических условиях вероятностного моделирования', опубликованных техническим комитетом JCSS. Пользователь решает, будет ли прочность стали применяться до предела прочности на растяжение (возрастающая ветвь в пластической области). В отношении характеристик материала, можно контролировать диаграмму деформации-напряжения для прочности на сжатие и растяжение. При определении прочности бетона на сжатие, вы можете выбрать параболическую или параболическо-прямоугольную диаграмму деформации-напряжения. На растянутой стороне бетона возможно деактивировать прочность на растяжение или применить линейно-упругую диаграмму, диаграмму по условиям моделирования CEB-FIB 90:1993 или задать, чтобы остаточное напряжение при растяжении бетона учитывало усиление от растяжения между трещинами.
Кроме того, вы можете указать, какие значения результатов должны отображаться после завершения нелинейного расчета предельного состояния по пригодности к эксплуатации:
Деформации (общие, местные, основанные на недеформированной/деформированной системе)
Ширина раскрытия трещин, глубина трещины и расстояние между трещинами для верхней и нижней сторон, в главных направлениях I и II соответственно
Напряжения бетона (напряжение и деформация в главном направлении I и II) и арматуры (деформация, площадь, профиль, защитный слой и направление в каждом направлении армирования)
RF-CONCRETE Members:
Нелинейный расчет деформаций каркасов выполняется в процессе итерации, при котором учитывается жесткость в зонах с трещинами и без трещин. Характеристики материала для бетона и арматурной стали, применяемые при нелинейном расчете, могут быть выбраны в зависимости от предельного состояния. Доля прочности бетона на растяжение между трещинами (растяжение-жесткость) может быть учтена либо посредством модифицированной диаграммы напряжения-деформации арматурной стали, либо путем учета остаточной прочности бетона на растяжение.
Итерационный нелинейный расчет деформаций для стержневых и плитных конструкций из железобетона путем определения жесткости соответствующего элемента при заданных нагрузках
Расчет деформаций железобетонных поверхностей с трещинами (состояние II)
Общий нелинейный расчет на устойчивость сжатых стержней из железобетона; например, по норме EN 1992-1-1, 5.8.6
Жесткость бетона при растяжении, применяемая между трещинами
Большое количество национальных приложений для расчета по норме Еврокод 2 (EN 1992-1-1:2004 + A1:2014, смотри EC2 для RFEM)
Дополнительный учет долговременных воздействий, таких как ползучесть или усадка
Нелинейный расчёт напряжений в арматурной стали и бетоне
Нелинейный расчет ширины раскрытия трещин
Широкие возможности настройки данных для расчёта
Графическое представление результатов, интегрированное в RFEM; например, деформация или провисание плоской железобетонной плиты
Численные результаты наглядным образом организованные в таблицах и графическое изображение результатов на модели
Полная интеграция результатов в протокол результатов RFEM
После завершения расчета, в модуле отобразятся наглядные таблицы результатов нелинейного расчета. Хорошо понятным способом отобразятся и все промежуточные значения. Графическое отображение расчетных коэффициентов, деформаций, напряжений в бетоне и арматурной стали, ширины раскрытия трещин, глубины раскрытия трещин и расстояния между трещинами в RFEM позволяет быстро найти критические области или области с образованием трещин.
Сообщения об ошибках или примечания, касающиеся расчета, помогут вам найти проблемы в расчете. Поскольку результаты расчета отображаются в виде поверхностей или точек, включая все промежуточные результаты, можно просмотреть все подробности расчета.
Благодаря возможности экспорта таблиц ввода и результатов в MS Excel, данные остаются доступными для дальнейшего использования в других программах. Полная интеграция результатов в протокол результатов RFEM гарантирует надежное проектирование конструкций.