Модальный коэффициент релевантности (MКР) может помочь вам оценить, в какой степени отдельные элементы участвуют в определённой собственной форме. Расчёт основан на относительной энергии упругой деформации каждого отдельного стержня.
МКР можно использовать для различения местных и общих форм колебаний. Если несколько отдельных стержней показывают значительный MRF (например,> 20%), то весьма вероятна потеря устойчивости всей конструкции или части конструкции. С другой стороны, если сумма всех МКР для собственной формы составляет около 100%, можно ожидать появления феномена местной устойчивости (например, потери устойчивости одного стержня).
Кроме того, МКР можно использовать для определения критических нагрузок и расчётных длин потери устойчивости определённых стержней (например, для расчёта на устойчивость). Формы колебаний, для которых конкретный стержень имеет небольшие значения МКР (например, < 20%), в этом контексте можно игнорировать.
МКР изображается по формам колебаний в таблице результатов в разделе Расчёт на устойчивость → Результаты по стержням → Расчётные длины и критические нагрузки.
В базе данных многослойных конструкций доступны следующие производители поперечно-клеёной древесины:
Binderholz (США)
KLH (США, Канада)
Calle buck (США, Канада)
Nordic Structures (США, Канада)
Массивная древесина Mercer
SmartLam
Sterling Structural
Конструкции перечислены в Lignatec Edition 32 «Поперечно-клеёная древесина швейцарского производства».
При импорте конструкции из базы данных многослойных конструкций все соответствующие параметры переносятся автоматически. База данных постоянно расширяется.
Аддон Расчёт железобетонных конструкций позволяет выполнить сейсмический расчёт железобетонных стержней по норме EC 8. Она включает в себя, среди прочего, следующие функции:
Конфигурации сейсмического расчёта
Дифференциация классов податливости DCL, DCM, DCH
Возможность переноса коэффициента работы из динамического расчёта
Проверка предельного значения коэффициента работы
Расчётные проверки несущей способности «Сильная колонна – слабая балка»
Детализация и особые правила для коэффициента податливости кривизны
Детализация и особые правила для местной податливости
Тип нагрузки «Затопление» позволяет моделировать воздействие дождя на поверхности с несколькими кривизнами, учитывая перемещения в соответствии с анализом больших деформаций.
Этот численный процесс дождя анализирует заданную геометрию поверхности и определяет, какие компоненты дождя стекают, а какие собираются в лужи (водяные карманы) на поверхности. По размеру зоны определяется соответствующая вертикальная нагрузка для расчёта конструкции.
Например, вы можете использовать эту функцию при расчёте приблизительно горизонтальной геометрии мембранных кровель, подверженных ливневым нагрузкам.
В RFEM реализована база данных поверхностей из поперечно-клеёной древесины, из которой можно импортировать многослойные конструкции от производителей (например, Binderholz, KLH, Piveeaubois, Södra, Züblin Timber, Schilliger, Stora Enso). Кроме толщины слоёв и материалов, также передаётся информация о снижении жёсткости и склеивании узких сторон.
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.
Крепление кирпича на камне имеет давнюю традицию в строительстве. Аддон Расчёт кладки для RFEM позволяет рассчитывать кладку по методу конечных элементов. Он был разработан в рамках исследовательского проекта DDMaS - «Разработка цифровых методов проектирования каменных конструкций». Модель материала отображает нелинейную работу сочетания кирпича и строительного раствора в форме макромоделирования. Хотите узнать больше?
По сравнению с дополнительным модулем RF-FORM-FINDING (RFEM 5) в программах:\} были добавлены следующие новые функции:
Задание всех граничных условий нагрузок для поиска формы в одном загружении
Сохранение результатов поиска формы в качестве исходного состояния для дальнейшего анализа модели
Автоматическое придание начального состояния для поиска формы с помощью мастеров комбинаторики ко всем ситуациям нагрузок в расчётной ситуации
Дополнительные геометрические граничные условия поиска формы для стержней (длина без нагрузки, максимальный вертикальный прогиб, вертикальный прогиб в нижней точке)
Дополнительные граничные условия определяющей форму нагрузки для стержней (максимальная сила в стержне, минимальная сила в стержне, горизонтальная составляющая растяжения, растяжение на конце i, растяжение на конце j, минимальное растяжение на конце i, минимальное растяжение на конце j)
Тип материала «Ткань» и «Пленка» в базе данных материалов
Параллельные поиски формы в одной модели
Моделирование последовательных состояний поиска формы в увязке с аддоном Расчёт стадий строительства (CSA)
По сравнению с дополнительным модулем RF-/DYNAM Pro - Equivalent Loads (RFEM 5/RSTAB 8), в аддоне Response Spectrum Analysis для RFEM 6/RSTAB 9 были добавлены следующие новые функции:
Спектры реакций по многим нормативам (EN 1998, DIN 4149, IBC 2018 и т.д.)
Спектры реакций, заданные пользователем или созданные на основе акселерограмм
Применение спектров реакций, зависящих от направления
Для наглядности результаты хранятся централизованно в одном загружении, которое имеет иерархическую структуру.
Случайные воздействия кручения учитываются автоматически
Автоматическое сочетание сейсмических нагрузок с другими загружениями для использования в особых расчётных ситуациях
После активации аддона Поиск формы в Общих данных, эффект поиска формы будет присваиваться загружениям с категорией «Предварительное напряжение» вместе с нагрузками поиска формы от стержня, поверхности и тела каталог нагрузок. Это преднапряженное загружение. Таким образом, он превращается в анализ поиска формы для всей модели со всеми заданными в ней элементами стержней, поверхностей и тел. Вы можете выполнить поиск формы соответствующих элементов стержня и мембраны среди общей модели с помощью специальных нагрузок поиска формы и обычных нагрузок. Данные нагрузки поиска формы описывают ожидаемое состояние деформаций или сил после поиска формы в элементах. Постоянные нагрузки описывают внешние нагружения всей системы.
Вы точно знаете, как происходит поиск формы? Сначала процесс поиска формы загружений с категорией «Предварительное напряжение» сдвигает геометрию исходной сетки в оптимально сбалансированное положение с помощью итерационных расчетных циклов. Для этого программа использует метод Обновленная эталонная стратегия (URS) проф. Блетцингера и проф. Рамма. Эта технология характеризуется равновесными формами, которые после расчета почти точно соответствуют первоначально заданным граничным условиям поиска формы (провисание, сила и предварительное напряжение).
В дополнение к простому описанию ожидаемых сил или провисаний в формообразуемых элементах, интегрированный подход URS также позволяет учитывать регулярные силы. В общем процессе это позволяет, например, описывать собственный вес или пневматическое давление с помощью соответствующих нагрузок на элементы.
Все эти опции дают ядру вычисления возможность вычислить антикластические и синкластические формы, которые находятся в равновесии сил для плоской или осесимметричной геометрии. Для того, чтобы можно было реалистично применить оба типа соединений по отдельности или вместе в одной среде, в расчете предлагаются два способа описания векторов сил при поиске формы:
Метод растяжения - описание векторов сил при поиске формы в пространстве для плоской геометрии
Проекционный метод - описание векторов сил при поиске формы на плоскости проекции с фиксацией горизонтального положения для конической геометрии
В результате поиска формы мы получим конструктивную модель с активными силами в «предварительно напряженном нагружении» Данное нагружение показывает в результатах деформации смещение от начального входного положения до геометрии найденной формы. В результатах, основанных на силах или напряжениях (внутренние силы стержня и поверхности, напряжения тела, давление газа и т.д.), программа проясняет состояние для сохранения найденной формы. Для анализа геометрии формы программа предлагает вам двухмерный график контурных линий с выводом абсолютной высоты и график наклона для визуализации ситуации уклона.
Теперь мы выполним дальнейший расчет и расчёт конструкций всей модели. Для этого программа переводит геометрию найденной формы, включая поэлементные деформации, в универсально применимое исходное состояние. Теперь вы можете использовать его в загружениях и сочетаниях нагрузок.
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.
Программное обеспечение Dlubal для расчёта конструкций делает за вас очень много работы. Вводные параметры, соответствующие выбранным нормативам, предлагаются программой в соответствии с заданными правилами. Кроме того, можно задать спектры реакций вручную.
Загружения типа Анализ спектра реакций определяют направление, в котором действуют спектры реакций и какие собственные значения конструкции важны для расчета. В настройках спектрального анализа можно задать подробности для правил комбинирования, затухания (если применимо) и ускорения с нулевым периодом (ZPA).
Знаете ли вы, что...? Эквивалентные статические нагрузки создаются отдельно для каждого соответствующего собственного числа и направления возбуждения. Эти нагрузки сохраняются в загружении типа «Анализ спектра реакций», а программа RFEM/RSTAB выполняет линейный статический расчет.
Загружения типа Анализ спектра реакций содержат созданные эквивалентные нагрузки. Сначала необходимо комбинировать модальные составляющие с учетом правила SRSS или CQC. В этом случае можно использовать знаковые результаты, основанные на преобладающей собственной форме.
После этого направленные компоненты сейсмических воздействий комбинируются с SRSS или правилом 100%/30%.
Если в программе появляется загружение или сочетание нагрузок, активируется расчет на устойчивость. Чтобы учесть, например, начальное предварительное напряжение, затем можно определить другое загружение.
Для этого необходимо указать, будет ли выполняться линейный или нелинейный расчет. В зависимости от случая применения можно выбрать прямой метод расчета, например, метод Ланцоша или итерационный метод ICG. Стержни, не интегрированные в поверхности, обычно отображаются как элементы стержня с двумя узлами КЭ. С такими элементами программа не может определить местную потерю устойчивости отдельных стержней. 'Вот почему у вас есть возможность автоматически делить стержни.
Можно выбрать несколько методов, доступных для анализа собственных чисел:
Прямые методы
Прямые методы (Ланцоша (RFEM), корней характеристического полинома (RFEM), метод итерации подпространства (RFEM/RSTAB), обратная итерация со сдвигом (RSTAB)) подходят для моделей малого и среднего размера. Используйте эти методы быстрого решения, только если ваш компьютер имеет большой объем оперативной памяти.
Итерационный метод ICG (неполный сопряженный градиент (RFEM))
Напротив, этот метод требует лишь небольшого количества памяти. Собственные числа определяются одно за другим. Его можно использовать для расчета больших конструктивных систем с небольшим количеством собственных значений.
Используйте аддон Устойчивость конструкции для выполнения нелинейного расчёта на устойчивость инкрементным методом. Данный тип расчета дает результаты, близкие к реальности также для нелинейных конструкций. Коэффициент критической нагрузки определяется путем постепенного увеличения нагрузок выбранного загружения до достижения неустойчивости. Приращение нагрузки учитывает нелинейности, такие как выход из работы стержней, опор и фундаментов, а также нелинейности материала. После увеличения нагрузки можно дополнительно выполнить линейный расчет на устойчивость на последнем устойчивом состоянии, чтобы определить форму устойчивости.
В качестве первых результатов программа представит вам коэффициенты критических нагрузок. Затем можно выполнить оценку риска потери устойчивости. Для моделей стержней, результирующие расчётные длины и критические нагрузки стержней изображаются в таблицах.
Используйте следующее окно результатов для проверки нормированных собственных чисел, отсортированных по узлам, стрежням и поверхностям. Графический вывод собственных чисел позволяет оценить работу при потере устойчивости. Это облегчит вам принятие противодействий.