Problematyka modelowania konstrukcji murowych na przykładzie kamienicy przy ulicy Szarej w Warszawie

• Autorzy: Sobczyńska E. , Wasilewski W. , Gregoriou-Szczepaniak M.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rb.2016.305

Warianty tytułu

EN

Issues of modeling of masonry sructures: case study of tenement house at Szara Street in Warsaw

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W poniższej pracy zwrócono uwagę na szczególne znaczenie analizy konstrukcji w działaniach rewitalizacyjnych dotyczących obiektów zabytkowych będącej jednym z najważniejszych aspektów zrównoważonego budownictwa w dzisiejszych czasach. Zaprezentowano różne strategie wykorzystywane w analizie konstrukcji murowych z wykorzystaniem metody elementów skończonych (MES) – mikro i makro-modelowanie oraz stosowane metody homogenizacji stosowane dla kompozytów, do których zaliczamy mury. W celu zaprezentowania specyfiki analizy konstrukcji murowych stworzono makro-model nadproża murowego będącym fragmentem wielorodzinnego budynku mieszkalnego zlokalizowanego przy ul. Szarej 10 w Warszawie. Wartości parametrów mechanicznych materiału przyjętego do analizy numerycznej (moduł Younga oraz współczynnik Poissona) zostały ustalone z wykorzystaniem wybranych metod homogenizacji murów- Mieczysława Kuczmy i Krystyny Wybranowskiej oraz J. Lopeza, S. Ollera, E. Onate i J. Lublinera. Stosując powyższe założenia stworzono model fragmentu analizowanej ściany zawierającej analizowane nadproże i przeprowadzono analizę z wykorzystaniem programu ABAQUS, której wyniki zostały przedstawione w postaci map naprężeń oraz odkształceń plastycznych analizowanego fragmentu oraz porównania rzeczywistego zarysowania istniejącej konstrukcji z zarysowaniem otrzymanym w analizie numerycznej. W końcowych wnioskach sformułowano i omówiono specyfikę modelowania konstrukcji murowych, ze szczególnym zwróceniem uwagi na problemy jemu towarzyszące. Przede wszystkim skoncentrowano się na licznych niewiadomych towarzyszących od początku tworzenia modelu, które wymagają poczynienia licznych założeń i przybliżeń oraz na konieczności ostrożnego podejścia do otrzymanych wyników.

EN

This paper highlights the particular importance of structural analysis in the revitalization of historical buildings, which is one of the most important aspects of sustainable development of buildings. Different strategies in the analysis of masonry structures using finite element method (FEM) were presented - micro and macro-modelling together with homogenization methods used for composites such as masonry. In order to show the issues of the analysis of masonry structures authors present a macro-model of masonry lintel which is a part of a multi-family dwelling building at Szara street in Warsaw. The values of mechanical parameters of material adopted for numerical analysis (Young's modulus and Poisson's ratio) were determined using the selected methods of homogenization of masonry - Mieczyslaw Kuchma and Krystyna Wybranowska and J. Lopez, S. Oller, J. and E. Onate Lubliner. Using those assumptions, the model of the analyzed part of the wall containing the lintel was developed. The analysis were performed using the ABAQUS program and the results were presented as maps of stresses and plastic deformation of the analyzed part as well as correlation studies of existing cracks with those received in numerical analysis. In the final conclusions issues of masonry structures modelling were formulated and discussed. Mainly focused on the many unknowns, which appears from the beginning of creation of the model what requires making some assumptions and approximations and result with need of cautious approach to the results.

Słowa kluczowe

PL

konstrukcja murowa; modelowanie numeryczne; homogenizacja; zarysowanie

EN

masonry structures; numerical modelling; homogenization; cracks

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture
• Rocznik: 2016
• Tom: z. 63, nr 4
• Strony: 607--615
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Sobczyńska E.

• Politechnika Warszawska, Zespół Budownictwa Ogólnego i Zrównoważonego Rozwoju, Al. Armii Ludowej 16, 00-637 Warszawa; tel. [phone]

autor

Wasilewski W.

• Politechnika Warszawska

autor

Gregoriou-Szczepaniak M.

• Politechnika Warszawska

Bibliografia

• [1] Terlikowski W.: Rewitalizacja budynków użyteczności publicznej zgodnie z zasadami zrównoważonego rozwoju, Miesięcznik Materiały Budowlane 5’2013 (nr 489), Warszawa 2013.
• [2] Terlikowski W.: Rola badań w procesie rewitalizacji budynków zabytkowych, Miesięcznik Materiały Budowlane 8’ 2013 (nr 492), Warszawa 2013.
• [3] Terlikowski W.: Diagnozowanie konstrukcji budynków zabytkowych pod kątem ich adaptacji do współczesnych wymagań konstrukcyjno-użytkowych i zmiany funkcji, Czasopismo Materiały Budowlane 9’ 2013, Warszawa 2013.
• [4] Lourenço P.: Recent Advances In Masonry Modelling: Micromodelling And Homogenisation, 14th International Brick and Block Masonry Conference, Australia, 2008.
• [5] Jemioło S., Małyszko L.: MES i modelowanie konstytutywne w analizie zniszczenia konstrukcji murowych T.1.,Wydawnictwo Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego, Olsztyn 2013.
• [6] Małyszko L., Orłowicz R.: Konstrukcje murowe. Zarysowania i naprawy, Wydawnictwo UWM, Olsztyn 2000.
• [7] Sieczkowski J., Szkołomicki J.: Określanie wytrzymałości złożonych konstrukcji murowych, Konferencja Naukowo-Techniczna. Konserwacje, wzmacnianie i modernizacja budowlanych obiektów historycznych i współczesnych, Kielce 2001.
• [8] Kuczma M., Wybranowska K..: Numerical homogenization of elastic brick masonry, Civil and Environmental Engineering Reports T.1, 2005, s. 135-152.
• [9] Lopez J., Oller S., Onate E., Lubiner J.: A homogeneous constitutive model for masonry, Numerical Methods in Engineering,1999.
• [10] Bukowski M., Kalinowski M., Terlikowski W.: Ekspertyza techniczna stanu technicznego budynku mieszkalnego wielorodzinnego przy ul. Szarej 10 w Warszawie.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017)