Menu

JAK MODELOVAT ZDĚNÉ KONSTRUKCE VE SCIA ENGINEER A JAKÉ PARAMETRY JE TŘEBA ZKONTROLOVAT?

How to model masonry wall in SCIA Engineer

Zdivo není zrovna ideálním materiálem pro modelování pomocí metody konečných prvků. Zdivo má dobrou únosnost v tlaku, ale nulovou v tahu. 

Ve správci projektů SCIA Engineer můžete zvolit materiál „Zdivo“. Ve výchozím nastavení má zdivo následující parametry:  

How to model masonry wall in SCIA Engineer

Můžete přidávat nové materiály, či upravovat parametry již zadaných zděných materiálů na základě mechanických vlastností použitých cihel a malty. 

Chtěli bychom zde zmínit zejména Poissonův součinitel, který se pro zdivo může pohybovat v rozmezí 0,2 až 0,25. Modul pružnosti se liší pro stěnu zhotovenou z plných cihel a stěnu z dutých cihel (moduly se zde pohybují v rozmezí 2000 až 5000 MPa) - ve výchozím nastavení je ve SCIA Engineer použita průměrná hodnota.  

 

Modelování chování zděné stěny   

Ve SCIA Engineer je možnost uvažovat při výpočtech specifické chování zděné stěny přiřazením vlastnosti „pouze tlak“ příslušným 2D prvkům. Tato vlastnost je nelineární, což znamená, že je nutno definovat nelineární kombinace. 

Abyste mohli funkci „pouze tlak“ ve SCIA Engineer použít, potřebujete ji aktivovat ve správci projektu a všem příslušným 2D prvkům musíte v parametru „MKP nelineární model“ přiřadit volbu „pouze tlak“.  

How to model masonry wall in SCIA Engineer

Podívejme se na funkci „pouze tlak“ na jednoduchém příkladu. Model sestává ze stěny s přiřazeným zděným materiálem, která je podepřená betonovým rámem. 

Obrázek ukazuje model a uvažované zatížení. V jednom modelu je stěna zatížena pouze svislým zatížením. Ve druhém modelu je pak vystavena účinkům zatížení svislého i vodorovného. 

How to model masonry wall in SCIA Engineer

Spustíme lineární výpočet a pak stěně v parametru „MKP nelineární model“ vybereme volbu „pouze tlak“.  Poté spustíme nelineární výpočet a porovnáme výsledky obou postupů. 

 

VÝSLEDKY A ZÁVĚR

Nyní porovnejme výsledky lineárního výpočtu (vlevo) a nelineárního, ve kterém byla panelu přiřazena vlastnost „pouze tlak“.

Pouze svislé zatížení:
How to model masonry wall in SCIA Engineer

Pro svislé zatížení není změna tolik zřetelná, protože prvky jsou namáhány tlakem. 

Svislé a vodorovné zatížení:
How to model masonry wall in SCIA Engineer

Je zřejmé, že účinky vodorovných sil zřetelně vytvářejí náhradní diagonálu, typickou pro zděné konstrukce. Jak je ukázáno na dalším obrázku, zděný panel vystavený účinku vodorovných sil, reaguje náhradní diagonálou a při dosažení limitní síly se poruší. Uvolní energii a rozptýlí účinky zemětřesení. Přitom si ponechává odolnost vůči svislým silám.  

How to model masonry wall in SCIA Engineer

Tažené oblasti jsou vyznačeny červeně. Určité malé tahové namáhání je vidět i na druhém modelu, ale je minimální a zdivo jej zřejmě dokáže přenést.

SCIA Engineer vám může poskytnout dobrý celkový obrázek o chování zděné budovy pro vodorovná i svislá zatížení.

Pokud byste se chtěli o dané problematice dozvědět více, přečtěte si popis příslušného modulu nebo kontaktujte náš tým technické podpory.

Referenční číslo: 
ESA1119
Kategorie: 
Modeller
Typ: 
Volný uživatel