Материалы и диаграммы по СП 63

Материал в OpenCS состоит из базового типа, набора расчётных характеристик и диаграмм работы σ(ε). Диаграмма выбирается для каждой материальной области и каждого CalcType.

Материал и расчётные характеристики

Объект	Роль
`Material`	Марка/класс, тип материала, начальный модуль, характеристики и настройки огнестойкости.
`MaterialChars`	Набор `C`, `CL`, `N`, `NL`: прочности, модули и предельные деформации.
`Diagramm`	Две ветви сплайна: сжатие `Ic` и растяжение `It`.
`DiagrammType`	`L2`, `L3`, `SP63`, `EKB`, `SP35`, `SP16` или `Custom`.
`MaterialArea`	Привязывает материал/диаграмму к геометрии и фибрам.

Типы материалов и допустимые диаграммы

Для стандартного бетона разрешены L2, L3, SP63, EKB и SP35. Для арматуры и конструкционной стали набор ограничен физическим смыслом соответствующего материала: например, ReSteelF использует L2, ReSteelU — L3, а сталь может использовать L2 или SP16.

Если пользователь выбирает несовместимую пару, DiagrammCompatibility.Coerce приводит её к допустимому типу по умолчанию. Это важно учитывать при чтении результата: отображаемый тип диаграммы должен соответствовать фактически построенной диаграмме.

Криволинейная диаграмма СП 63

Для DiagrammType.SP63 вызывается построение DCL(sp63EtaMin) для всех четырёх CalcType. Криволинейная ветвь позволяет описать нелинейное сжатие бетона точнее, чем двухлинейная модель.

Схематический вид криволинейной диаграммы СП 63

Иллюстрация схематическая: точные координаты зависят от MaterialChars и выбранного CalcType.

Нисходящая ветвь

Параметр Sp63DescEtaMin задаёт нижнюю границу нисходящей ветви в настройках OpenCS. Значение по умолчанию в коде — 0.85. Его нельзя путать с прочностью бетона или предельной деформацией: это коэффициент уровня напряжения на нисходящей ветви.

Связь с расчётами

Перед большинством обработчиков OpenCS вызывает ResolveAndBuildDiagramms. Поэтому СП 63 участвует в:

НДС и пакетном НДС;
двухстадийных сечениях;
предельных усилиях и strength_ndm_batch;
трещинах, ширине раскрытия и полной кривизне;
биаксиальной диаграмме момент–кривизна;
преднапряжении;
наклонных сечениях и огнестойкости;
слоистых расчётах оболочек, если выбран бетонный материал.

flowchart LR
    SP63[SP63 + CalcType] --> Sigma[σ(ε)]
    Sigma --> Fiber[Fiber.Sig]
    Sigma --> Green[GreenIntegrator]
    Fiber --> Force[N Mx My]
    Green --> Force
    Force --> Solver[НДС / предел / трещины / кривизна]

Критические деформации и контурный путь

Diagramm.GetCriticalStrains() возвращает точки, в которых меняется кусочно-заданный закон. GreenIntegrator использует их, чтобы разделить квадратуру и не пересекать излом диаграммы одним интервалом.

Для стандартных криволинейных диаграмм внутренние узлы растягивающей ветви учитываются автоматически; для Custom можно задать CharacteristicStrains явно. Это связывает модель материала с точностью контурного интегрирования.

Пользовательская диаграмма

Custom не строится из нормативных характеристик автоматически. Материал получает диаграммы из пула проекта через CustomDiagramIds, а BaseType определяет логику ветвления: бетон, арматура или сталь.

Перед расчётом пользовательской диаграммы проверьте:

монотонность и направление деформаций;
наличие точек излома;
единицы напряжений и деформаций;
соответствие ветвей флагам работы бетона/арматуры;
контрольный результат на прямоугольнике.

СП 63 не заменяет проверку постановки

Даже корректная диаграмма СП 63 не исправит неверный знак момента, неправильный CalcType, ошибочную единицу или арматуру, размещённую не на растянутой грани.