Menu

HOE MODELLEERT U EEN METSELWERKWAND IN SCIA ENGINEER EN WELKE PARAMETERS DIENEN GECONTROLEERD TE WORDEN?

How to model masonry wall in SCIA Engineer

Metselwerk is geen eenvoudig materiaal om de modelleren in een eindige elementen software. Dit materiaal kan hoge drukkrachten aan, maar heeft geen weerstand tegen trekkrachten. 

In de SCIA Engineer Projectgegevens kiest u het materiaal “Metselwerk” in de lijst van beschikbare materialen. De standaard gebruikte eigenschappen zijn de volgende: 

HOE MODELLEER JE EEN METSELWERKWAND IN SCIA ENGINEER

U maakt nieuwe materialen aan. Daarnaast past u de parameters van de metselwerk materialen aan, gebaseerd op de mechanische karakteristieken van de gebruikte mortel en bakstenen. 

De Poisson-coëfficiënt kan variëren van 0.2 tot 0.25 voor metselwerkgebouwen. De elasticiteitsmodulus is verschillend voor een wand opgebouwd uit massieve stenen of uit holle bakstenen (de modulus varieert hier van 2000 tot 5000 MPa) – standaard wordt de gemiddelde waarde gebruikt in SCIA Engineer.   

 

MODELLERING VAN HET GEDRAG VAN EEN METSELWERKMUUR  

In SCIA Engineer hebben we de mogelijkheid ontwikkeld om het specifieke gedrag van metselwerkmuur in rekening te brengen door de eigenschap “enkel druk” toe te wijzen aan de corresponderende 2D-elementen. Dit is een niet-lineaire parameter, wat betekent dat er niet-lineaire combinaties gedefinieerd dienen te worden.

Om de functionaliteit “Alleen-druk 2D-elementen” te gebruikten in SCIA Engineer, dient deze geactiveerd te worden in de Projectgegevens Manager en vervolgens moet het corresponderende 2D element geselecteerd worden en hieraan de eigenschap “Alleen druk” toegekend worden als “EEM niet-lineair model” parameter, zoals weergeven in de afbeelding hieronder. 

HOE MODELLEER JE EEN METSELWERKWAND IN SCIA ENGINEER

Laten we de volgende voorbeeldstructuur gebruiken om de functionaliteit “Alleen druk” te tonen. Het model bestaat uit een wand, waaraan een metselwerk materiaal is toegewezen, bovenop een betonnen portiek. 

De afbeelding hieronder toont het model en de beschouwde belastingen. We bekijken een model met enkel verticale lasten en een model met zowel verticale als horizontale lasten.
HOE MODELLEER JE EEN METSELWERKWAND IN SCIA ENGINEER

We voeren een lineaire berekening uit en vervolgens wijzen we de optie “Alleen druk” toe in aan de wand in de parameter “EEM niet-lineair model” om de functionaliteit “Alleen-druk 2D-elementen” te activeren. Nadien voeren we een niet-lineaire berekening uit om de resultaten te vergelijken tussen de twee verschillende types berekeningen. 

 

RESULTATEN EN CONCLUSIES

In onderstaande afbeeldingen wordt het resultaat van de lineaire analyse aan de linkerkant en het resultaat van de niet-lineaire analyse aan de rechterkant weergegeven, waarbij aan het paneel de eigenschap “Alleen druk” is toegewezen.

Enkel verticale belasting toegepast:

How to model masonry wall in SCIA Engineer

Voor de verticale krachten is het verschil niet zo evident, vermits de elementen op druk werken.

Zowel verticale als horizontale belasting toegepast:

How to model masonry wall in SCIA Engineer

 

Het is duidelijk te zien dat het effect van de horizontale krachten een diagonale drukschoor vormen, wat typisch is voor metselwerk constructies. Zoals te zien is in de onderstaande afbeelding, reageert het metselwerk onder horizontale krachten met een diagonale drukschoor, en bij het bereiken van de limietweerstand zal dit scheuren. Hierdoor komt er energie vrij en verdrijft de krachten van aardbevingen. Tevens wordt de weerstand tegen verticale belastingen behouden.   

How to model masonry wall in SCIA Engineer

De gebieden met trekkrachten in het paneel zijn weergegeven in het rood, net als de maximale trekkrachten. In het tweede model is er nog steeds een kleine trekkracht zichtbaar, maar deze in kleiner en het is een waarde die het metselwerk waarschijnlijk kan weerstaan. 

Kortom, voor de berekening van het globale gedrag van een metselwerk constructie, kan SCIA Engineer u een goede oplossing bieden voor zowel verticale als horizontale belastingen.

Lees onze Fact Sheet of contacteer Support voor meer informatie.
 

Referentienummer: 
ESA1119
Software: 
Categorie: 
Modeller
Soort: 
Vrije gebruiker