S ohledem na Schöck Isokorb® ve FEM výpočtu RFEM

Odborný článek

Tepelné ztráty způsobené vnějšími komponenty bez tepelného oddělení vnitřních součástí jsou obrovské. Z tohoto důvodu jsou vnější konstrukční prvky tepelně odděleny od pláště budovy pomocí speciální vestavěné komponenty. Pro připojení balkonové desky se železobetonovou podlahou lze použít například izolační spoje Schöck Isokorb® nebo HALFEN HIT. Pro konstrukci těchto vestavěných součástí je třeba vzít v úvahu příslušné technické schválení. Následující článek ukazuje příklad se systémem Schöck Isokorb® ve výpočtu FEM.

Modelovací struktura

Tepelné přerušení vnější a vnitřní strany se obvykle provádí použitím izolačního pásu z tvrdé pěny z polystyrenu. V případě Schöck Isokorb® jsou tahové síly absorbovány nerezovou ocelí a tlakovými silami vysoce výkonného betonu vyztuženého mikrovlákny s plastovým povlakem PE-HD přes izolační vrstvu. Přenos torzních momentů izolační vrstvou proto není možný. V závislosti na zvoleném typu Isokorb® lze přenášet momenty a / nebo smykové síly. Tento omezený přenos síly musí být zohledněn v konstrukční analýze.

Technické informace podle EC 2 [1] pro Isokorb® obsahují směrnici MKP, kde je popsáno modelování. Společnost Schöck doporučuje následující postup pro návrh Schöck Isokorb® metodou konečných prvků:

  • Oddělte vnější komponent od nosné konstrukce budovy
  • Stanovte vnitřní síly na podpěře vnějšího dílu s ohledem na hodnoty tuhosti pružiny (doporučení pro Schöck Isokorb®). Doporučené přibližné hodnoty pružin pro Schöck Isokorb®:
    10 000 kNm / rad / m pro rotační pružinu
    250 000 kN / m² pro vertikální pružinu
  • Vyberte typ Schöck Isokorb® včetně stanovených návrhových hodnot pro smykovou sílu v Ed a moment m Ed .
  • Aplikujte vypočítanou smykovou sílu v Ed a momenty m Ed jako zatížení vnější hrany na nosnou konstrukci (například stropní desku).

Obrázek 01 - Konstrukční systém Schöck Isokorb® typu K od [1]

Při oddělování vnějšího dílu od nosné konstrukce budovy musí být zatížení vnějšího dílu ručně aplikována jako přídavná zatížení na nosnou konstrukci. Jak je znázorněno na obr. 2, balkonová deska byla modelována odděleně od podlahové desky a podpěrné síly balkónové desky byly definovány jako okrajové zatížení podlahové desky.

Obrázek 02 - Oddělený návrh vnějších komponent a podpůrné struktury

Modelování v RFEMu s využitím kloubového závěsu

Aby se zamezilo dodatečnému úsilí o aplikaci zatížení hran z vnějšího dílu, je možné modelovat vnější komponentu spolu s nosnou konstrukcí v RFEMu. Omezený přenos síly v důsledku Isokorb® je tedy při výpočtu FEM považován za správně, ale na průsečíku mezi vnější a vnitřní součástí (umístění instalace Isokorb®) musí být uspořádán závěs vedení. Definováním vlastností závěsu je možné uvažovat specifický efekt v toku síly. V tomto případě je kloubový závěs uspořádán na vnější straně (balkónová strana). Při použití kloubového závěsu není možné definovat žádné nelinearity pro vlastnosti závěsu. Kloubový závěs je však dostatečný pro obecné použití Isokorb®, například v případě balkonové konzolové desky, kde moment a smyková síla působí pouze v jednom směru.

Obrázek 03 - Definice závěsu linky s vlastnostmi Isokorb®

Modelování v RFEMu pomocí Line Release

V závislosti na zvoleném typu Isokorb® jsou přenosné síly odlišné. Tudíž momenty a smykové síly mohou být také přenášeny pouze v jednom směru, v závislosti na typu. Při definování nelineárního přenosu síly (např. Porucha v jednom směru) na spojovací lince mezi vnějším a vnitřním prvkem můžete použít uvolnění linky v RFEMu. V prvním kroku je nutné definovat typ uvolnění linky s odpovídajícími vlastnostmi vybraného Isokorb®. Chcete-li efekt pružiny deaktivovat v jednom směru, vyberte volbu „Částečná aktivita ...“ pod položkou „Nelineárnost“ a v odpovídajících podrobnostech vyberte volbu „Nepřípustnost pružiny“ v příslušném směru. Obrázek 4 ukazuje vlastnosti Isokorb® typu K s možností přenosu směru síly (napětí) a translačního směru.

Obrázek 04 - Typ uvolnění linky s nelineárními vlastnostmi

Typ uvolnění linky zobrazený na obrázku 4 je definován jako uvolnění linky na spojovací lince mezi vnější a vnitřní součástí.

Obrázek 05 - Definice uvolnění linky s nelineárními vlastnostmi Isokorb®

Vyhodnocení výsledků

Konstrukce Isokorb® vyžaduje přenos konstrukčních vnitřních sil. Při samostatném modelování komponent, jak je znázorněno na obrázku 1, mohou být použity podpěrné síly vnějšího komponentu. Při použití kloubového závěsu nebo uvolnění čáry pro modelování je možné zobrazit síly, které mají být přenášeny, pomocí „Zobrazení výsledků na řezech“. Tímto způsobem můžete na spojovací lince (Isokorb®) vygenerovat úsek a vybrat číslo povrchu externího komponentu pro výsledný výstup. Obrázek 6 ukazuje srovnání momentů ohybu desky mx vyplývajících z výše popsaných metod modelování. Dobrou shodu mezi výsledky jednotlivých přístupů k modelování zde poznáte.

Obr. 06 - Porovnání ohybových momentů mx pro individuální modelovací přístupy

Odkaz

[1] Technické informace - Schöck Isokorb® s izolací 80 mm . (2017). Bicester: Schöck Ltd. Download .
[2] Příručka RFEM 5 . (2013). Tiefenbach: Software Dlubal. Stáhnout .

Ke stažení

Odkazy

Kontakt

Kontakt

Máte dotazy nebo potřebujete poradit?
Kontaktujte prosím kdykoli naši bezplatnou technickou podporu e-mailem, na chatu nebo na fóru anebo se podívejte do sekce často kladených dotazů (FAQ).

+420 227 203 203

info@dlubal.cz

RFEM Hlavní program
RFEM 5.xx

Hlavní program

Program RFEM pro statické výpočty metodou konečných prvků umožňuje rychlé a snadné modelování konstrukcí, které se skládají z prutů, desek, stěn, skořepin a těles. Pro následná posouzení jsou k dispozici přídavné moduly, které zohledňují specifické vlastnosti materiálů a podmínky uvedené v normách.

Cena za první licenci
3 540,00 USD