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2022-04-22

RFEM 6 - 砌体结构建模

RFEM 6 中的砌体结构设计模块采用有限元法对砌体结构进行建模和分析。 该程序可以对复杂的砌体结构进行建模,并进行静力和动力分析。 您可以在 RFEM 6 中直接输入和建模砌体结构,并将砌体材料模型与所有常见的 RFEM 模块相结合。 换句话说,您可以设计整个建筑模型以及砌体结构。

一个实际的例子

本文中的结构示例由钢筋混凝土板和砌体墙组成,在 RFEM 6 中建模为面,并带有相应的门窗洞口(图 1)。 外墙沿 Y 轴的长度为 9.880 m,沿 X 轴为 9.480 m。 建筑物的总高度为6.1 m。

要开始使用“砌体设计”模块,您首先需要在模型的基础数据中将其激活。 您也可以在同一窗口的标准I选项卡中选择砌体设计标准,如图2所示。 RFEM 6 正在执行不同的砌体结构设计标准和相关的国家附录,因此相关的数据库将不断扩大。

下一步是定义要使用的材料。 在材料窗口的选项卡中选择砌体材料类型。 除了定义材料和材料属性(例如弹性模量、比重/质量密度、热膨胀系数等)外,还必须为正在定义的材料分配适当的材料模型。

因此,根据欧洲规范,我们选择正交各向异性塑性材料模型(图 3)作为砌体材料的相关计算和尺寸标注。

材料窗口的标准分类选项卡中,您可以定义要使用的材料组合(即砖砌体、石材和砂浆)的参数。

相关信息可以在制造商的产品目录中找到,也可以添加到该窗口中(图 4)。 您还可以选择在材料侧定义部分安全系数,并考虑填充的顶部节点(用于洞口上方的过梁)。

根据这些数据,系统会自动计算材料模型的参数,并显示在材料窗口的下一个选项卡中(图 5)。 其中包括弹性模量、泊松比、极限抗压强度、极限抗拉强度、热膨胀系数等 X 和 Y 方向的参数。 因此,荷载作用的方向是墙的局部 Y 方向,这一点很重要。

还有另一个选项可以定义材料: 直接从材料库中选择,如图 6 所示。 如果按照材料类型“砌体”过滤可用材料,则可以从不断扩展的 RFEM 6 数据库中轻松选择所需材料。 对于列表中的每种材料,您都可以显示材料的详细信息,如图 7 所示。

一旦定义了材料,您就可以创建相关的厚度,如图8所示。 除了与混凝土板相关的厚度外,在本例中还为外墙和内墙创建了两个厚度,分别为 380 mm 和 250 mm。 前者的材料是 Porotherm 38 Plan,薄层砂浆 1-3 mm,而后者的材料是 Porotherm 25-38 Plan,薄层砂浆 1-3 mm。

要以简单的方式将厚度分配给相应的墙,您可以创建两个单独的对象选择: 一个用于外墙,一个用于内墙(选择感兴趣的对象 → 右键单击 → 创建对象选择)。 如图 9 所示。

这样,您可以轻松地将相应的厚度分配给外墙和内墙。 图 10 显示了外墙的厚度分配。

在本文中将讨论的建模过程的最后一步是需要特别注意结构的洞口。 这是因为材料的抗拉强度非常低,这可能会对洞口的上部产生负面影响。

为避免这种情况,您应该定义新的杆件元素并将其放置在洞口(例如门窗)的上方。 在本例中,将创建混凝土梁并将其分配给所有窗洞和门洞,如图 11所示。

最后说明

使用“砌体设计”模块,您可以在 RFEM 6 中对砌体结构进行建模和设计。 通过使用非线性材料来描述砌体的承重行为和不同的破坏机制,您可以显示复杂的砌体结构并进行静力和动力分析。

砌体结构可以直接在 RFEM 中输入并建模;此外,由于砌体材料模型可以与所有常见的 RFEM 模块相结合,因此您可以设计整个建筑模型。 计算过程和结果评估将是下一篇知识库文章的主题。


作者

Kirove 女士的职责是撰写技术文章并为 Dlubal 软件的客户提供技术支持。

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