Wymiarowanie muru
Normy projektowe
Wymiarowanie odbywa się na podstawie normy Eurokod 6 wraz z załącznikami krajowymi (w tym PN-EN 1996-1-1 Projektowanie konstrukcji murowych).
Widok zrenderowany modelu analitycznego budynku ze ścianami murowymi w AxisVM oraz widok jednej ze ścian z zadanymi parametrami do wymiarowania
Analiza muru na modelu globalnym
Do wymiarowania muru w AxisVM wykorzystywane są bezpośrednio dane z globalnego modelu 3D i jego analizy statycznej. Proces obliczeń wytrzymałościowych wykonywany jest bezpośrednio na modelu (bez konieczności eksportu wyników do innej aplikacji czy nakładki), a rezultaty przechowywane są w jednym pliku z pozostałymi wynikami i mogą posłużyć do stworzenia jednego, spójnego raportu z całości obliczeń.
Okno dialogowe modułu MD1 z podsumowaniem wymiarowania ściany na wybranej kondygnacji
Procedura obliczeniowa
Istnieje kilka normowych metod wymiarowania muru: metoda podstawa, uproszczona metoda podstawowa oraz dwie metody opisane w PN-EN 1996-3 Uproszczone metody obliczania murowych konstrukcji niezbrojonych.
W AxisVM obliczenia muru prowadzone są na podstawie najbardziej ogólnej, uniwersalnej metody, czyli metody podstawowej.
Moduł MD1 do weryfikacji nośności ściany murowej pozwala zweryfikować ścianę zdefiniowaną na modelu jako wielokondygnacyjna i obciążoną głównie pionowo. Podczas wymiarowania przeprowadzane jest obliczenie:
- nośności na ściskanie (uwzględniony mimośród prostopadły do płaszczyzny ściany)
- nośność na ścinanie oraz kompleksowe sprawdzenie stateczności uwzględniające mimośrody po dwóch kierunkach
Wczytywanie parametrów predefiniowanej ściany murowej
Bogata biblioteka ścian murowych
W celu łatwego modelowania progam oferuje bardzo bogatą bazę materiałów dla ścian murowych. Dzięki temu otrzymujesz gotowe parametry wytrzymałościowe muru, bez konieczności ich ręcznego wyznaczania czy przeszukiwania katalogów producentów.
Biblioteka materiału zawiera gotowe parametry dla muru z elementów:
- ceramicznych wg PN-EN 771-1
- silikatowych wg PN-EN 771-2
- betonu kruszywowego wg PN-EN 771-3
- autoklawizowanego betonu komórkowego wg PN-EN 771-4
Predefiniowane wartości to m.in.: moduł sprężystości; współczynnik Poissona, gęstość objętościoa; fb-wytrzymałość elementu murowego na ściskanie; fk-charakterystyczna wytrzymałość muru na ściskanie; fvk0-wytrzymałość na ścinanie; fxk-wytrzymałość na zginanie.
Odwzorowanie pracy ściany murowej w modelu analitycznym
Praca ściany murowej w modelu obliczeniowym, zwłaszcza w modelu 3D, jest bez wątpienia zagadnieniem bardzo złożonym. Na odpowiedź ściany wpływ ma wiele czynników, zwłaszcza gdy rozpatrujemy ścianę na innych odkształcalnych elementach konstrukcyjnych.
AxisVM zapewnia szeroką gamę możliwości, aby odwzorować pracę muru w zależności od konkretnego przypadku:
- plastyczny model materiału – zaawansowana nieliniowa odpowiedź muru z uwzględnieniem kryterium granicznym Bresler-Pister
- mur jako materiał ortotropowy (Ex różne od Ey)
- redukcja tzw. współczynnika ścinania, czyli modułu Kirchoffa w zakresie <0,1 do 1,0> – opcja dostępna bezpośrednio w parametrach podczas zadawania obszaru
- zadanie zwolnień na krawędzi obszaru ściany, w tym zwolnień pracujących tylko na ściskanie
- uproszczone zdefiniowanie mimośrodu ściany (bez konieczności geometrycznej modyfikacji modelu i definiowania dodatkowych elementów mimośrodowych)
Definicja parametrów nieliniowych w oknie właściwości materiału
Nieliniowy model materiału dla muru
Podczas definicji obszarów ścian, możesz ustawić charakterystykę materiału jako liniowo-sprężysty (standardowa opcja) jak i sprężysto-plastyczny.
W przypadku wybrania tej drugiej opcji, czyli nieliniowej odpowiedzi naprężenie-odkształcenie materiału, przyjmowany jest warunek graniczny Bresler-Pister (opis w j. ang. tutaj). Pozwala to uzyskać bardziej rzeczywiste odwzorowanie pracy muru (niewielka wytrzymałość na rozciąganie).
Definicja warunków podparcia ściany, która bezpośrednio wpływa na wartość mimośrodu siły przekazywanej przez strop
Szczegółowa definicja podparcia
Dla ściany na każdej kondygnacji możesz niezależnie i precyzyjnie zdefiniować warunki jej podparcia. Istnieje możliwość określenia grubości izolacji wieńca czy dodatkowej podkładki elastycznej, co wpływa na efektywną szerokość ściany oraz wielkość mimośrodu siły pionowej.
Dostępne schematy ciągłe i przegubowe do uproszczonego wyznaczania dodatkowych momentów zginających w ścianach
Uproszczone modelowanie mimośrodów w ścianach
Tworzenie modelu geometrycznego ze wszystkimi występującymi w rzeczywistości mimośrodami (różna grubość ścian na poszczególnych kondygnacjach, trójkątny rozkład naprężeń od oparcia stropu na grubości ściany itd.) byłoby niezwykle mozolnym zadaniem i ostatecznie nieopłacalnym.
Mając to na uwadze, inżynierowie pracujący przy rozwoju tego modułu, stworzyli możliwość zadawania mimośrodów na etapie wymiarowania ściany. Dzieje się to poprzez uwzględnienie w siłach wewnętrznych ściany dodatkowych momentów zginających. Opcja ta realizowane jest przez zastosowanie jednego z dwóch pomocniczych modeli uproszczonych – przegubowego lub ciągłego, które pozwalają automatycznie wyznaczyć wartości momentów dodatkowych.
Podejście takie znacznie przyspiesza pracę oraz pozwala zachować mniej złożoną geometrię modelu globalnego, który wykorzystywany jest także do wymiarowania pozostałych elementów konstrukcyjnych.
Przeglądaj wyniki na różne sposoby
Wyniki dostępne są w formie wykresów oraz w postaci tabelarycznej. Tabele przedstawiają szczegółowo również przyjęte parametry do wymiarowania. W ten sposób łatwo znajdziesz informację dla poszczególnych przekroi miarodajnych dotyczące kombinacji czy warunków decydujących. Obok wykresów znajduje podsumowanie wymiarowania i wyniki dla poszczególnych przekroi.
Dla każdego pasma, gdzie zdefiniowano parametry i przeprowadzono obliczenia wymiarujące wyświetlany jest na modelu globalnym symboliczny przekrój ściany murowej. Poza wskazaniem zweryfikowanych ścian, ułatwia to kontrolę przyjętych ustawień, interpretację układu lokalnego pasma wirtualnego oraz umożliwia wyświetlenie wykresy ze stopniem wykorzystania.
Najważniejsze cechy modułu do wymiarowania ścian murowych:
- weryfikacja ściany obciążonej głównie pionowo i zginanej z płaszczyzny
- weryfikacja ściany na ścinanie
- możliwość uwzględnienia prostokątnego lub trójkątnego rozkładu sił od reakcji stropu
- bogata biblioteka materiałów murowych
- nieliniowy model materiału z kryterium plastyczności Bresler-Pister
- wszystkie dane geometryczne, materiałowe i wyniki sił wewnętrznych pobierane są bezpośrednio z modelu globalnego
- edytowalna szerokość pasma jak i jego miejsca na długości ściany, z którego pobierane są siły do wymiarowania
- wyniki przechowywane z wynikami całego układu
- tworzenie jednego, spójnego raportu dla całej konstrukcji