Modelowanie konstrukcji
Przegrodę termiczną po stronie zewnętrznej i wewnętrznej stanowi zazwyczaj pas izolacyjny wykonany z twardej pianki polistyrenowej. W przypadku Schöck Isokorb® siły rozciągające są przenoszone przez stal nierdzewną, a ściskające przez wysokowytrzymały beton zbrojony mikrowłóknami z powłoką z tworzywa sztucznego PE-HD poprzez warstwę izolacyjną. Z tego względu nie jest możliwe przenoszenie momentów skręcających przez warstwę izolacyjną. W zależności od wybranego typu Isokorb®, momenty i/lub siły tnące mogą być przenoszone. To ograniczone przenoszenie sił należy uwzględnić w analizie statyczno-wytrzymałościowej.
Informacje techniczne zgodnie z EC 2 [1] dla Isokorb® zawierają wytyczne MES opisujące modelowanie. Firma Schöck zaleca następujące podejście do wymiarowania Schöck Isokorb® metodą elementów skończonych:
- Oddzielić element zewnętrzny od konstrukcji nośnej budynku.
- Zdefiniuj siły wewnętrzne na podporze elementu zewnętrznego, uwzględniając wartości sztywności sprężystej (zalecenie dla Schöck Isokorb®). Zalecane przybliżone wartości sprężystości dla Schöck Isokorb®:
10 000 kNm/rad/m dla sprężyny obrotowej
250 000 kN/m² dla sprężyny pionowej - Do wyboru typ Schöck Isokorb®, a następnie określone wartości obliczeniowe dla siły tnącej vEd oraz momentu mEd.
- Przyłóż obliczoną siłę tnącą vEd i momenty mEd jako zewnętrzne obciążenia krawędziowe do konstrukcji nośnej (na przykład płyty stropowej).
![Układ konstrukcyjny dla Schöck Isokorb® Typ K z [1]](/pl/webimage/009555/467176/01-de.png?mw=760&hash=4d2e5f39893d33c6d940a121595d47e64c1b0fa2)
W przypadku oddzielania zewnętrznej części konstrukcji wsporczej budynku obciążenia od zewnętrznej składowej muszą zostać przyłożone ręcznie jako dodatkowe obciążenia krawędziowe do konstrukcji wsporczej. Jak pokazano na rysunku 02, płyta balkonowa została zamodelowana niezależnie od płyty stropowej, a siły podporowe płyty balkonowej zostały zdefiniowane jako obciążenie krawędziowe płyty stropowej.
Modelowanie w RFEM z wykorzystaniem przegubu liniowego
Aby uniknąć dodatkowego nakładu pracy wynikającego z przykładania obciążeń krawędziowych od składowej zewnętrznej, w programie RFEM można zamodelować składową zewnętrzną wraz z konstrukcją wsporczą. Ograniczenie przenoszenia sił spowodowane Isokorb® jest zatem prawidłowo uwzględniane w obliczeniach MES, ale na przecięciu elementu zewnętrznego i wewnętrznego musi zostać zastosowana przegub liniowy (miejsce montażu Isokorb®). Definiując właściwości przegubu, konkretny efekt można uwzględnić w przepływie sił. Przegub liniowy znajduje się w tym przypadku po stronie zewnętrznej (balkonowej). Należy pamiętać, że w przypadku korzystania z przegubu liniowego nie można zdefiniować nieliniowości dla właściwości przegubu. Jednak w ogólnym zastosowaniu izolacji Isokorb®, na przykład w przypadku balkonowej płyty wspornikowej, gdzie moment i siła tnąca działają tylko w jednym kierunku, wystarczy przegub liniowy.
Modelowanie w RFEM przy użyciu zwolnienia liniowego
W zależności od wybranego typu Isokorb® przenoszone siły są różne. Dzięki temu momenty i siły tnące mogą być przenoszone tylko w jednym kierunku, w zależności od typu. W przypadku definiowania nieliniowego przenoszenia siły (na przykład uszkodzenie w jednym kierunku) na linii łączącej komponent zewnętrzny i wewnętrzny, w programie RFEM można użyć zwolnienia liniowego. W pierwszym kroku konieczne jest zdefiniowanie typu zwolnienia liniowego z odpowiednimi właściwościami wybranego Isokorb®. Aby dezaktywować efekt sprężystości w jednym kierunku, należy wybrać opcję "Częściowa aktywność..." w sekcji "Nieliniowość", a w odpowiednich szczegółach wybrać opcję "Nieefektywność sprężystości" w odpowiednim kierunku. Rysunek 04 przedstawia właściwości Isokorb® typu K z możliwością przeniesienia kierunku siły (rozciągania) oraz kierunku przesuwu.
Typ zwolnienia liniowego pokazany na rys. 04 jest zdefiniowany jako zwolnienie liniowe na linii połączenia między komponentem zewnętrznym i wewnętrznym.
Analiza wyników
Obliczenia Isokorb® wymagają przeniesienia obliczeniowych sił wewnętrznych. Podczas modelowania komponentów osobno, jak pokazano na rysunku 01, można wykorzystać siły podporowe komponentu zewnętrznego. W przypadku stosowania do modelowania przegubu liniowego lub zwolnienia liniowego można wyświetlić siły, które mają zostać przeniesione, za pomocą opcji "Wyświetlanie wyników na przekrojach". W ten sposób można wygenerować przekrój na linii połączenia (Isokorb®) i wybrać numer powierzchni komponentu zewnętrznego do wyprowadzenia wyników. Rysunek 06 pokazuje porównanie momentów zginających płyty mx wynikających z modelowania opisanymi powyżej metodami. Tutaj można zauważyć dobrą zgodność między wynikami poszczególnych metod modelowania.
![Układ konstrukcyjny dla Schöck Isokorb® Typ K z [1]](/pl/webimage/009555/467176/01-de.png?mw=350&hash=ef629ee1c00df85a43bf1b3ef20a5415a41393a1)
