3599x
001470
2017-08-21

Методы опирания плит на колонны

В случае пластинчатых конструкций всегда необходимо обращать внимание на реалистичность заданных условий опирания. В зависимости от метода определения податливости опор могут возникнуть значительные различия в результатах.

В нашем примере колонны следует смоделировать с помощью стержней. Поскольку пластинчатые элементы не имеют вращательных степеней свободы, то невозможно учесть торсионные пружины. Поэтому важно смоделировать соединение стержней как можно ближе к реальности.

В примере, описанном в данной статье, приводится сравнение различных моделей колонн. Модель представляет собой пластину из бетона C25/30 размером 0,24 м ∙ 6,5 м ∙ 2,5 м. Колонны имеют размеры 0,24 м ∙ 0,45 м ∙ 2,5 м.

Модель 1

В данной модели по ширине колонны применяется жесткое соединение с помощью стержневых элементов. В середине данного соединения находится узловая опора со следующими значениями жесткости пружины.

Нормальная пружина:

Торсионная пружина:

Преимущество данной модели в том, что нет необходимости задавать собственно колонны. Кроме того, можно легко предотвратить сингулярности с помощью узловых опор. Однако характеристики пружины узловой опоры должны быть заданы заранее вручную.

Модель 2

В данной модели стержни опор заходят одним или двумя рядами элементов сетки КЭ в поверхность стены. Целью является задать связь между опорой и поверхностью стены как можно более реалистично. Преимущество данного метода заключается в том, что нет необходимости задавать пружины вручную, а соединение можно смоделировать очень быстро. Однако, поскольку распределение внутренних сил в области соединения опор с плитой часто нарушено, данный вариант можно рекомендовать только при определенных условиях в зависимости от модели.

Модель 3

В отличие от модели 2, опоры не заходят в поверхность стены, а соединяются капителью с плитой также, как в модели 1. При этом должна быть задана достаточно высокая жесткость соединения. Преимущество данной модели в том, что моделирование также выполняется относительно быстро и просто. В данном случае также нет необходимости предварительно определять значения пружины вручную. Недостатков второй модели тоже можно избежать.

Модель 4

В Модели 4 колонны смоделированы через поверхности с соответствующими размерами. Для того, чтобы можно было сравнить распределение моментов во всех моделях, мы введем результирующие стержни в середине колонн. Таким образом, результаты на поверхностях интегрируются и отображаются в качестве внутренних сил на стержнях. Эти стержни можно рассчитать, например, в дополнительном модуле RF-CONCRETE Members.

Заключение

В целом можно сказать, что все модели служат для предотвращения сингулярностей с помощью точечного опирания. Во всех моделях соединение колонн с плитой можно отобразить гораздо ближе к реальным условиям, чем с помощью точечной опоры. Разница в результатах модели 1 связана, главным образом, с полным отсутствием горизонтальной жесткости колонны.

Ссылки

[1]Werkle, H.: Finite Elemente in der Baustatik - Statik und Dynamik der Stab- und Flächentragwerke, 3. издание. Висбаден: Springer Vieweg, 2008
[2]Rombach, G.: Anwendung der Finite-Elemente-Methode im Betonbau - Fehlerquellen und ihre Vermeidung, 2. издание. Берлин: Ernst & Sohn, 2013

Автор

Г-н Баумгертель осуществляет техническую поддержку пользователей Dlubal Software.

Ссылки
Скачивания


;