Метод аналитического расчёта
Модуль RF-CONCRETE Deflect включает а себя метод аналитического расчёта по норме DIN EN 1992-1-1 [1] 7.4.3. Это означает, что образование трещин или взаимодействие бетона в области растяжения рассчитываются с помощью коэффициента распределения ζ. Конструктивная система может находиться в промежуточном состоянии между состоянием I (без трещин, ζ = 0) и состоянием II (с трещинами, ζ = 1). В дополнительном модуле RF-CONCRETE Deflect средняя жёсткость окончательно определяется с помощью ζ. На основе этих значений заново рассчитывается деформация. При этом, из-за изменения значения жёсткости не выполняется перерасчет распределения внутренних сил. Таким образом, данный метод безитерационый. Более подробную информацию о RF-CONCRETE Deflect вы найдете в главе 2.7 руководства пользователя по RF-CONCRETE Surfaces [2] .
Метод физически нелинейного расчёта
Дополнительный модуль RF-CONCRETE NL содержит физико-нелинейный метод расчёта. Расчёт выполняется итерационно. Это означает, что жёсткость определяется на основе нагрузок, а на её основе рассчитывается распределение внутренних сил. Данный расчёт выполняется как итерационный процесс. Итерации выполняются до тех пор, пока не будет достигнут критерий сходимости. Это произойдет в том случае, если изменение в жёсткости или изменение в деформации по отношению к предыдущему шагу итерации меньше критерия сходимости.
При нелинейном методе расчёта элемент КЭ внутренне изображается слоями, когда отдельным слоям (арматуре и бетону) придаются разные материалы, а отдельные слои бетона могут иметь разную жёсткость в ходе расчёта (растрескивание бетона).
Подробную информацию по данной теме вы найдете в руководстве RF-CONCRETE Surfaces [2], в главе 2.8.
Сравнение характеристик обоих методов
Метод аналитического расчёта | RF-CONCRETE Deflect
Очень быстрый метод расчета, подходит также для больших конструкций.
Согласно теоретическому подходу по норме DIN EN 1992-1-1 [1] 7.4.3, его следует применять только для конструктивных элементов, подверженных изгибу (плит).
Ползучесть применяется ко всему сечению как уменьшение модуля упругости бетона.
Вследствие усадки определяется дополнительное искривление, которое добавляется к деформациям.
Метод физически нелинейного расчёта | RF-CONCRETE NL
Очень точный и универсальный метод, не ограничивающийся только конструктивными элементами, преимущественно подверженнуми изгибу (например, его можно использовать для балок-стенок).
Ползучесть применяется ко всему сечению в области сжатия как уменьшение модуля упругости бетона.
Внутренняя усадка со стороны нагрузки рассматривается как деформация, но в этом контексте также возможен выход из работы из-за деформации усадки.
Этот расчет намного сложнее, чем аналитический метод, и, следовательно, требует больше вычислительных ресурсов.
Области применения данных методов
Для принятия решения о том, какой метод следует использовать в конкретной ситуации, необходимы четыре критерия.
1. Ситуация с нагрузкой
Для конструкций, в которых отдельные конструктивные элементы с различными ситуациями нагрузок действуют совместно, следует использовать нелинейный метод, поскольку он не ограничивается конструктивными элементами, подверженными изгибу. Одним из примеров является консольное перекрытие.
Из-за ситуации с нагрузкой конструкция, которая имеет в основном напряжения в стенках, также должна быть рассчитана с помощью физически нелинейного метода из RF-CONCRETE NL. Одним из примеров этого является балка-стенка.
2. Размер конструкции
Для больших конструкций мы рекомендуем попытаться избежать физически нелинейного метода, поскольку он требует значительного времени для вычислений.
3. Требуемая точность
Если расчет деформации по норме DIN EN1992-1-1 [1] 7.4.1 (4) должен быть выполнен для определения внешнего вида, можно использовать более простой аналитический метод, и нет необходимости в более точном методе расчёта.
Если необходимо выполнить расчёт деформации по DIN EN 1992‑1‑1 [1] 7.4.1 (5) для предотвращения возможного повреждения смежных конструктивных элементов или необходимо подобрать сечение распорок, то стоит более подробно рассмотреть вопрос с точки зрения цели проектирования. При определённых обстоятельствах может оказаться важным не только то, чтобы определяемая величина деформации была меньше требуемого предельного значения, но и чтобы деформация определялась как можно точнее.
4. Учёт специальных эффектов
В данном случае особенно важна усадка. Хотя дополнительная кривизна из-за усадки и определяется с помощью аналитического метода в RF-CONCRETE Deflect, усадка может быть учтена более точно при использовании физически нелинейного метода. В RF-CONCRETE NL усадка учитывается внутри со стороны нагрузки как удлинение и может привести к возникновению дополнительной кривизны, а также к дополнительным эффектам из-за ограничений в конструкции. В результате воздействия деформаций, усадка, в свою очередь, может привести к растрескиванию бетона. В данном контексте важно максимально точно обозначить опоры, особенно горизонтальные.
Кроме того, применив физически нелинейный расчет, можно определить величину направления образования трещин. Путём наслоения элемента можно определить и изобразить глубину трещин.
![Основные формы мембранных конструкций [1]](/ru/webimage/009595/2419508/01-png.png?mw=320&hash=7d0f844299daa72258275d3f7eb37b6620343d91)
.png?mw=350&hash=87067b88e84e78e23f7a538dec586f8442297bd4)
.png?mw=600&hash=49b6a289915d28aa461360f7308b092631b1446e)
