Для деревянных поверхностей с типом толщины «Постоянная» учитывается коэффициент трещин kcr и, следовательно, отрицательное влияние трещин на прочность на сдвиг.
В конфигурации предельного состояния по пригодности к эксплуатации можно регулировать различные расчётные параметры сечений. Можно контролировать применяемое условие сечения для анализа деформации и ширины раскрытия трещин.
Могут быть активированы следующие настройки:
Состояние с трещинами, рассчитанное от соответствующей нагрузки
Состояние с трещинами, определённое как пакет из всех расчётных ситуаций ПСПЭ
Состояние сечения с трещинами - независимо от нагрузки
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.
Вы задаете деформацию для стержней и поверхностей, принимая во внимание железобетонное сечение с трещинами (состояние II) или без трещин (состояние I). При определении жесткости можно учесть усиление при растяжении между трещинами, называемое 'усиление при растяжении', в соответствии с используемым нормативом.
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.
Расчет деформаций железобетонных поверхностей с трещинами или без трещин (состояние II) путем применения метода аппроксимации (например, расчет деформаций по норме ACI 318-19, 24.3.2.5 или EN 1992‑1‑1, кл. 7.4.3)
Жесткость бетона при растяжении, применяемая между трещинами
Дополнительный учет ползучести и усадки
Графическое отображение результатов, интегрированных в RFEM, таких как деформация или провисание плоской плиты
Чёткое численное отображение результатов в подробном диалоговом окне
Полная интеграция результатов в протокол результатов RFEM
Вам нужен расчёт деформаций? Посмотрите в конфигурации пригодности к эксплуатации, где её можно активировать. Вы также можете задать учет долговременных эффектов (ползучесть и усадка) и усиление при растяжении между трещинами в диалоговом окне выше. Коэффициент ползучести и усадочная деформация рассчитываются на основе указанных входных параметров, или вы можете задать их индивидуально.
Кроме того, можно указать предельное значение деформации индивидуально для каждого элемента конструкции. макс. деформация задается как допустимое предельное значение. Кроме того, необходимо указать, хотите ли вы использовать для расчета недеформированную или деформированную систему.
В нормативах уже указаны методы приближения (например, расчет деформации по норме EN 1992-1-1, 7.4.3 или ACI 318-19, 24.3.2.5), которые необходимы для расчета деформации. В данном случае так называемые эффективные жесткости рассчитываются в конечных элементах в соответствии с существующим предельным состоянием с трещинами/без трещин. Затем вы можете использовать эти полезные жесткости для определения деформаций с помощью другого расчета по МКЭ.
Возьмем железобетонное сечение для расчета эффективных жесткостей конечных элементов. На основе внутренних сил, определенных для предельного состояния по пригодности к эксплуатации в RFEM, можно классифицировать железобетонное сечение как «с трещинами» или «без трещин». Учитываете ли вы влияние бетона между трещинами? В данном случае это выполняется с помощью коэффициента распределения (например, по норме EN 1992-1-1, уравнение 7.19, или ACI 318-19, 24.3.2.5). Можно предположить, что работа материала бетона будет линейно-упругой в зоне сжатия и растяжения до достижения прочности бетона на растяжение. Данная процедура является достаточно точной для расчета предельного состояния по пригодности к эксплуатации.
При определении эффективной жесткости можно учесть ползучесть и усадку «на уровне сечения». В данном приближенном методе нет необходимости учитывать влияние усадки и ползучести в статически неопределенных системах (например, растягивающие силы от усадочной деформации в системах, защемленных со всех сторон, не определяются и должны учитываться отдельно). Таким образом, расчет деформации выполняется в два этапа:
Расчет эффективных жесткостей железобетонных сечений для линейно-упругих условий
Расчет деформации с помощью эффективных жесткостей в МКЭ
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.
Перед началом расчета необходимо проверить исходные данные, использующие функции программы. Затем дополнительный модуль CONCRETE выполняет поиск результатов по соответствующим загружениям, сочетаниям нагрузок и расчетным сочетаниям. Если программа не может их найти, RSTAB запускает выполнение расчета для определения требуемых внутренних сил.
С учетом выбранного для расчета норматива, CONCRETE вычисляет необходимые площади армирования продольной и поперечной арматурой, а также соответствующие промежуточные результаты. Если продольная арматура, определенная при расчете по предельному состоянию по несущей способности, недостаточна для расчета на раскрытие трещин, то арматуру можно увеличивать автоматически, пока не будет достигнуто заданное предельное значение.
Проектирование конструктивных элементов, которые несут риск потери устойчивости, можно выполнить с помощью нелинейного расчета. В зависимости от соответствующего стандарта, доступны различные подходы.
Расчет на огнестойкость осуществляется по упрощенному методу расчета, описанному в EN 1992-1-2, 4.2. CONCRETE использует метод зон, упомянутый в приложении В2. Кроме того, вы можете учесть тепловую деформацию в продольном направлении и тепловое искривление, дополнительно возникающее в результате несимметричного воздействия огня.
Расчет деформаций по заданному в нормативах методу аппроксимации (например, расчет деформаций по норме EN 1992-1-1, 7.4.3) применяется для расчета «эффективных жесткостей» в конечных элементах в соответствии с существующим предельным состоянием бетона с трещинами и без них. Эти значения жесткости используются для определения деформации поверхности с помощью повторяющихся расчетов по МКЭ.
Расчет эффективной жесткости конечных элементов учитывает железобетонное сечение. На основе внутренних сил, определенных для предельного состояния по пригодности к эксплуатации в RFEM, программа классифицирует железобетонное сечение как 'с трещинами' или 'без трещин'. Если необходимо учесть также усиление при растяжении в сечении, то применяется коэффициент распределения (например, по норме EN 1992-1-1, уравнение 7.19). Предполагается, что свойства материала бетона являются линейно-упругими в зоне сжатия и растяжения до достижения прочности бетона на растяжение. Это достигается точно в предельном состоянии по пригодности к эксплуатации.
При определении эффективных жесткостей учитывается ползучесть и усадка на «уровне сечения». В данном приближенном методе не учитывается влияние усадки и ползучести в статически неопределенных системах (например, растягивающие силы от усадочной деформации в системах, защемленных со всех сторон, не определяются и должны учитываться отдельно). Таким образом, модуль RF-CONCRETE Deflect рассчитывает деформации в два этапа:
Расчет эффективных жесткостей железобетонных сечений с учетом линейно-упругих условий
Расчет деформации с использованием эффективных жесткостей в МКЭ
Расширение модуля EC2 для программы RSTAB, позволяющее проводить расчет железобетонных конструкций по норме EN 1992-1-1:2004 (Еврокод 2) и следующим Национальным приложениям:
DIN EN 1992-1-1/NA/A1:2015-12 (Германия)
ÖNORM B 1992-1-1:2018-01 (Австрия)
Бельгия NBN EN 1992-1-1 ANB:2010 для расчета при нормальной температуре и NBN EN 1992-1-2 ANB:2010 для расчета на огнестойкость (Бельгия)
BDS EN 1992-1-1:2005/NA:2011 (Болгария)
EN 1992-1-1 DK NA:2013 (Дания)
NF EN 1992-1-1/NA:2016-03 (Франция)
SFS EN 1992-1-1/NA:2007-10 (Финляндия)
UNI EN 1992-1-1/NA:2007-07 (Италия)
LVS EN 1992-1-1:2005/NA:2014 (Латвия)
LST EN 1992-1-1:2005/NA:2011 (Литва)
MS EN 1992-1-1:2010 (Малайзия)
NEN-EN 1992-1-1+C2:2011/NB:2016 (Нидерланды)
NS EN 1992-1 -1:2004-NA:2008 (Норвегия)
PN EN 1992-1-1/NA:2010 (Польша)
NP EN 1992-1-1/NA:2010-02 (Португалия)
SR EN 1992-1-1:2004/NA:2008 (Румыния)
SS EN 1992-1-1/NA:2008 (Швеция)
SS EN 1992-1-1/NA:2008-06 (Сингапур)
STN EN 1992-1-1/NA:2008-06 (Словакия)
SIST EN 1992-1-1:2005/A101:2006 (Словения)
UNE EN 1992-1-1/NA:2013 (Испания)
CSN EN 1992-1-1/NA:2016-05 (Чехия)
BS EN 1992-1-1:2004/NA:2005 (Великобритания)
CPM 1992-1-1:2009 ( Беларусь )
CYS EN 1992-1-1:2004/NA:2009 (Кипр)
В дополнение к выше перечисленным Национальным приложениям, можно задать также пользовательские Национальные приложения, в которых будут использоваться ваши собственные предельные значения и параметры.
Дополнительные предварительно установленные значения для частичных коэффициентов надежности, понижающих коэффициентов, ограничений высоты сжатой зоны, а также характеристик материалов и защитного слоя бетона
Определение продольной и поперечной арматуры, а также арматуры, воспринимающей кручение
Расчет стержней с вутами
Оптимизация сечений
Отображение минимальной и сжатой арматуры
Определение редактируемого подбора арматуры
Расчет ширины раскрытия трещин с возможностью увеличения требуемой арматуры, позволяющий сохранить заданные предельные значения
Нелинейный расчет, при котором учитываются сечения с трещинами (для EN 1992-1-1:2004 и DIN 1045-1:2008)
Учет усиления при растяжении
Учет ползучести и усадки
Деформации в трещинах (состояние II)
Графическое отображение всех эпюр результатов
Расчет на огнестойкость в соответствии с упрощенным методом (метод зон) по норме EN 1992-1-2 для прямоугольных и круглых сечений, благодаря которому можно затем выполнять также расчет огнестойкости консолей.
После выполнения расчета, изобразятся в модуле наглядные таблицы требуемой арматуры и результатов расчета предельного состояния по пригодности к эксплуатации. Хорошо понятным способом отобразятся и все промежуточные значения. Кроме таблиц, изобразятся также актуальные напряжения и деформации, которые будут представлены в графическом виде.
Подбор продольной и поперечной арматуры, включая эскизы, документируeтся в соответствии с текущей практикой. Армирование можно затем легко редактировать и настроить, например, требуемое количество стержней или анкеровку. Все изменения обновляются автоматически.
Каждое бетонное сечение включительно его арматуры можно визуализировать в 3D рендеринге. Таким образом, программа предоставит пользователю оптимальную функцию документирования для создания арматурных чертежей, включая спецификацию стали.
Расчет ширины раскрытия трещин выполняется с выбранной арматурой внутренних сил в предельном состоянии по пригодности к эксплуатации. Итоговые результаты включают в себя значения для напряжения стали, минимального армирования, предельных диаметров и максимального шага арматурных стержней, а также расстояния между трещинами и значения максимальной ширины раскрытия трещин.
В качестве результатов нелинейного расчета затем предоставляются предельные состояния по прочности для сечений с определенной арматурой (определяется линейно-упругим методом), а также полезные прогибы стержней, учитывающие жесткость при образовании трещин.
После входа в программу, необходимо задать норматив и метод, по которым будет выполнен расчет. Предельные состояния по несущей способности и пригодности к эксплуатации можно рассчитать по линейному и нелинейному методу расчета. Загружения, сочетания нагрузок или расчетные сочетания присваиваются разным типам расчета. В других окнах вы можете задать данные по материалам и сечениям. Далее можно задать параметры ползучести и усадки. Коэффициенты ползучести и усадки задаются автоматически, в зависимости от возраста бетона.
Геометрия опор задается данными, связанными с расчетом, такими как ширина и тип опоры (прямая, монолитная, концевая или промежуточная опора), перераспределение моментов, а также редукция поперечных сил и моментов. CONCRETE автоматически распознает типы опор из модели RSTAB.
Окно, состоящее из нескольких вкладок, позволяет задать особые данные по арматуре, такие как ее диаметры, защитный слой бетона и тип ограничений, количество слоев, разрезов хомутов и тип анкеровки. При выполнении расчета на огнестойкость необходимо задать класс огнестойкости, пожарные характеристики материалов, а также стороны сечений, которые подвержены воздействию огня. Стержни и блоки стержней могут быть сведены в специальные 'группы армирования' с различными расчетными параметрами.
Вы можете изменить предельное значение максимальной ширины трещин при выполнении расчета на раскрытие трещин. Геометрия вутов может быть задана дополнительно для армирования.
При определении внутренних сил вы можете выбрать между методом расчета 1 (без трещин по всей длине балки) и методом расчета 2 (образование трещин над внутренними колоннами).
В обоих случаях можно учесть постоянную расчётную ширину бетонной плиты по всему пролёту согласно ENV 1994-1-1, 4.2.2.1 (1), а также перераспределение моментов. Внутренние силы для расчета анкеров на сдвиг могут быть определены только с помощью упругого расчета внутренних сил с помощью аналитического ядра RSTAB (лицензия RSTAB не требуется).
При расчете полностью автоматически определяются эффективные характеристики сечения в соответствующие моменты времени, с учетом ползучести и усадки. В пользовательском интерфейсе RSTAB создаются конструктивные модели в виде стержневой конструкции, включая все граничные условия и нагрузки. Таким образом можно обеспечить надежный расчет внутренних сил с учетом эффективных характеристик сечения.
Результаты изображаются в таблицах результатов, отсортированных по требуемым расчетам. Наглядное расположение результатов облегчает ориентацию и оценку.
Расчет предельного состояния 1-ой группы:
Прочность на изгиб и сдвиг с учетом взаимодействия
Соединение с частичным сдвигом податливых и неподатливых соединительных элементов
Определение требуемых анкеров на сдвиг и их распределение
Расчет прочности на продольный сдвиг
Расчет соединения с помощью анкеров на сдвиг и периметра соединителя
Результаты определяющих опорных реакций для стадии строительства и композитного анализа, включая нагрузки строительных опор
Расчёт на потерю устойчивости плоской формы изгиба (для неразрезных балок и консольных балок)
Проверка классов сечения, а также пластических и упругих характеристик сечений
Расчет предельного состояния по пригодности к эксплуатации:
Расчет прогиба
Деформации и начальный предварительный изгиб, определенные с идеальными характеристиками сечения от ползучести и усадки
Расчет собственных колебаний
Расчет на раскрытие трещин
Определение опорных реакций
Все данные, включая графически, задокументированы в наглядном протоколе результатов. В случае любых изменений, протокол результатов обновляется автоматически. COMPOSITE-BEAM - это автономная программа, для работы с которой не требуется лицензия RSTAB.
В программе RX-TIMBER Glued-Laminated Beam можно определить следующие параметры расчета:
Расчет предельного состояния по прочности (ПС 1г), предельного состояния по пригодности к эксплуатации (ПС 2г) и/или на огнестойкость
Выбор расчетов, которые должны быть выполнены
Выбор отображения опорных реакций и деформаций
Настройка рекомендованных предельных значений в соответствии с уравнениями с (40) по (42) для анализа деформаций
Определение параметров для расчета на огнестойкость выполняется в соответствии с упрощенным методом (по выбору для F 30-B,F 60-B, F 90-B и определенный пользователем)
Определение опрокидывающего момента для шарнирной опоры
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.
Однопролетные и неразрезные балки с определяемыми предельными условиями
Автоматическое определение эффективных сечений
Свободное размещение опор конструкций по этапам строительства
Свободно определяемые сосредоточенные, распределенные и трапециевидные нагрузки в качестве постоянных нагрузок с указанием возраста бетона при нагрузке
Свободно определяемые нагрузки на конструкцию, а также подвижные строительные нагрузки
Автоматическое сочетание нагрузок
Расчет характеристик сечения по методу 1 или 2
Расчет упругих внутренних сил при помощи RSTAB
Перераспределение моментов
Расчет прочности при изгибе и сдвиге с учетом взаимодействия
Определение требуемых анкеров на сдвиг и их распределение
Расчет прочности на продольный сдвиг
Результаты определяющих опорных реакций для стадии строительства и композитного анализа, включая нагрузки строительных опор
Расчет на потерю устойчивости при продольном изгибе с кручением
Расчет деформаций в модуле RF-CONCRETE Deflect можно активировать в настройках аналитического расчета предельного состояния по пригодности к эксплуатации в модуле RF-CONCRETE Surfaces. В диалоговом окне выше можно также определить учет долговременных эффектов (ползучесть и усадка) и усиление при растяжении между трещинами. Коэффициент ползучести и деформация усадки рассчитываются на основе указанных входных параметров или задаются индивидуально.
Предельное значение деформации можно задать как для каждой поверхности индивидуально, так и для всей группы поверхностей. макс. деформация задается как допустимое предельное значение. Кроме того, необходимо указать, будет ли для расчета применяться недеформированная или деформированная система.
Расчет деформаций железобетонных поверхностей с трещинами или без трещин (состояние II) с применением метода аппроксимации (например, расчет деформаций по норме EN 1992-1-1, кл. 7.4.3)
Жесткость бетона при растяжении, применяемая между трещинами
Дополнительный учет ползучести и усадки
Графическое представление результатов, интегрированное в RFEM; например, деформация или провисание плоской плиты
Численные результаты наглядным образом организованные в таблицах и графическое изображение результатов на модели
Полная интеграция результатов в протокол результатов RFEM
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.
База данных материалов уже включает швейцарские типы бетона и арматурной стали, которые можно выбрать к расчету. При этом, пользователь всегда может задать другие материалы для расчета по SIA 262. Программа выполняет расчёт предельных состояний по несущей способности и пригодности к эксплуатации.
Расчет ширины раскрытия трещин можно выполнить с помощью расчета Sigmas,adm, шага арматуры sL или прямого расчета ширины раскрытия трещин согласно технической документации D0182. В зависимости от выбранного типа бетона программа определяет предельное значение Sigmas,adm по D0182, уравнение 10,13; верхний предел задается критерием расчета fsd.