РАСЧЕТ КАМЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПРИ СДВИГЕ И РАСТЯЖЕНИИ"
М.К.ИЩУК,ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко,
В.Л.ИЩУК, Бизнес-студия «КОНФИГУРАТОР»
Рассмотрены основные подходы к расчету МКЭ каменной при плоском напряженном состоянии в областях отрыва и сдвига.
Показано, что расчет с представлением кладки в виде «микромодели», когда задаются от-дельно конечные элементы кирпича и раствора и соединяющих их интерфейсных элементов, позволяет получить достоверную картину образования трещин.
В большинство случаев расчета кладки с представлением ее в виде «макромодели», когда задается произвольная разбивка конструкции на КЭ с усредненными деформационными и прочностными характеристиками, удава-лось получить лишь качественную картину с указанием области возможного образования трещин.
Расчет кладки с представлением ее в виде «микромодели» ограничен возможностями ЭВМ и применяется в основном в исследовательских целях. Для более широкого применения используется комбинированный двух уровневый метод, когда свойства кладки исследуются на ограниченном в габаритах фрагменте в виде «микромодели», а затем этими свойствами наделяется кладка всей конструкции, рассматриваемая уже в виде «макромодели».
Авторами разработана специализированная программа расчета каменных конструкций КАМКОН, в которой кладка рассматривается в качестве «макромодели». В программе реализован метод конечных элементов с учетом конструктивной нелинейности. Учитываются особенности работы каменной кладки, такие как качество заполнения вертикальных швов раствором.
Для проверки прочности кладки и допустимой ширины раскрытия трещин используется комплексный критерий. Верификация программы произведена на основе сравнения результатов расчетов с данными экспериментов.
Ключевые слова: каменная кладка, плоское напряженное состояние, ме-тод конечных элементов, алгоритм расчета, численные методы, НДС кладки лицевого слоя, температурно-влажностные деформации, срез, сдвиг, скалывание, критерии прочности кладки, ширина раскрытия трещин.
Mikhail K. ISHCHUK, Reserch Institute of Building Constructions (TSNIISK) named after V.A. Kucherenko,
Vyacheslav ISHCHUK, leading programmer of the implementation department
CONFIGURATOR Business Studio
Calculation of masonry walls in shear and tension
The article discusses the main approaches to calculating FEM of masonry in shear and tension.
Shows that the calculation with the presentation of masonry in the form of "micromodels", when separately required brick-elements, mortar-elements and in-terface-elrments, allows you to get a reliable picture of cracking. As a result, all the necessary data were obtained in the form of "macromodels", when the necessary changes in the FE design were obtained, taking into account the averaged deformation and strength evidence, which led to an extremely high-quality picture with an indication of the area of possible cracking.
The implementation of these technologies in «micromodels» is limited. For wider application, a combined two-level method is used, in which the properties of the masonry are investigated in fragments of limited size in the form of “micromod-els”, as well as in the properties of the masonry of the entire structure, which can be seen already in the form of “macromodels”.
Keywords: masonry structure calculation program, finite element method, calculation algorithm, numerical methods, Stress-Strain State of masonry of the front layer, temperature-moisture deformation, shear, masonry strength, crack width.
 |
