Rozważenie Schöck Isokorb® w obliczeniach MES RFEM

Artykuł o tematyce technicznej

Straty ciepła spowodowane zewnętrznymi komponentami bez termicznego oddzielania elementów wewnętrznych są ogromne. Z tego powodu zewnętrzne elementy konstrukcyjne są oddzielane termicznie od przegród zewnętrznych budynku za pomocą specjalnego wbudowanego komponentu. Do połączenia płyty balkonowej z podłogą ze zbrojonego betonu można na przykład użyć połączenia izolacyjnego Schöck Isokorb® lub HALFEN HIT. Przy projektowaniu takich wbudowanych komponentów należy wziąć pod uwagę odpowiednią aprobatę techniczną. Poniższy artykuł pokazuje przykład z Schöck Isokorb® w obliczeniach MES.

Struktura modelowania

Przerwa termiczna zewnętrznej i wewnętrznej strony jest zwykle wykonywana przy użyciu paska izolacyjnego wykonanego z twardej pianki polistyrenowej. W przypadku Schöck Isokorb® siły rozciągające są pochłaniane przez stal nierdzewną i siły ściskające przez wysokowydajny beton wzmocniony mikrowłóknami z powłoką z tworzywa sztucznego PE-HD przez warstwę izolacyjną. Przeniesienie momentów skrętnych przez warstwę izolacyjną nie jest zatem możliwe. W zależności od wybranego typu Isokorb®, momenty i / lub siły ścinające mogą być przenoszone. Ta ograniczona transmisja siły musi być uwzględniona w analizie strukturalnej.

Informacje techniczne według EC 2 [1] dla Isokorb® obejmują wytyczne MES, w których opisano modelowanie. Firma Schöck zaleca następujące podejście do projektowania Schöck Isokorb® przy użyciu metody elementów skończonych:

  • Oddziel komponent zewnętrzny od konstrukcji nośnej budynku
  • Określić siły wewnętrzne na wsporniku elementu zewnętrznego, biorąc pod uwagę wartości sztywności sprężyny (zalecenie dla Schöck Isokorb®). Zalecane przybliżone wartości sprężyny dla Schöck Isokorb®:
    10 000 kNm / rad / m dla sprężyny obrotowej
    250 000 kN / m² dla sprężyny pionowej
  • Wybierz typ Schöck Isokorb® zawierający określone wartości projektowe dla siły ścinającej v Ed i moment m Ed .
  • Zastosuj obliczoną siłę ścinającą v Ed i momenty m Ed jako zewnętrzne obciążenia krawędziowe dla konstrukcji nośnej (na przykład płyta stropowa).

Rysunek 01 - System konstrukcyjny Schöck Isokorb® typu K z [1]

Podczas oddzielania komponentu zewnętrznego od konstrukcji nośnej budynku, obciążenia elementów zewnętrznych muszą być ręcznie stosowane jako dodatkowe obciążenia krawędzi na konstrukcji nośnej. Jak pokazano na fig. 2, płyta balkonowa została zamodelowana oddzielnie od płyty stropowej, a siły nośne płyty balkonowej określono jako obciążenie krawędzi płyty stropowej.

Rysunek 02 - Oddzielny projekt zewnętrznego komponentu i struktury wspierającej

Modelowanie w programie RFEM za pomocą zawiasu liniowego

Aby uniknąć dodatkowego wysiłku związanego z zastosowaniem obciążeń krawędziowych z komponentu zewnętrznego, możliwe jest modelowanie komponentu zewnętrznego wraz ze strukturą pomocniczą w programie RFEM. W związku z tym ograniczone przeniesienie siły z powodu Isokorb® jest uważane za prawidłowe w obliczeniach MES, ale zawias liniowy musi być umieszczony na przecięciu między komponentem zewnętrznym i wewnętrznym (miejsce montażu Isokorb®). Określając właściwości zawiasu, specyficzny efekt można uwzględnić w przepływie siły. W tym przypadku zawias liniowy jest umieszczony po stronie zewnętrznej (strona balkonu). Należy pamiętać, że nie można zdefiniować żadnych nieliniowości dla właściwości zawiasów podczas korzystania z zawiasu liniowego. Zawias liniowy jest jednak wystarczający do ogólnego zastosowania Isokorb®, na przykład w przypadku płyty wspornikowej balkonu, gdzie moment i siła ścinająca działają tylko w jednym kierunku.

Rysunek 03 - Definicja zawiasu liniowego z właściwościami Isokorb®

Modelowanie w programie RFEM przy użyciu zwolnienia linii

W zależności od wybranego typu Isokorb® przenoszone siły są różne. Zatem momenty i siły ścinające mogą być również przesyłane tylko w jednym kierunku, w zależności od typu. Podczas definiowania nieliniowego przesyłania siły (na przykład awarii w jednym kierunku) na linii połączenia między komponentem zewnętrznym i wewnętrznym, można użyć wydania linii w programie RFEM. W pierwszym kroku konieczne jest zdefiniowanie typu uwolnienia linii z odpowiednimi właściwościami wybranego Isokorb®. Aby dezaktywować efekt sprężyny w jednym kierunku, wybierz opcję „Częściowa aktywność ...” w obszarze „Nieliniowość”, aw odpowiednich szczegółach wybierz opcję „Nieskuteczność sprężyny” w odpowiednim kierunku. Rysunek 4 przedstawia właściwości Isokorb® typu K z opcją przeniesienia kierunku siły (napięcia) i kierunku translacji.

Rysunek 04 - Typ zwolnienia linii z właściwościami nieliniowymi

Typ uwolnienia linii pokazany na fig. 4 jest zdefiniowany jako zwolnienie linii na linii połączenia między komponentem zewnętrznym i wewnętrznym.

Rysunek 05 - Definicja zwolnienia linii z nieliniowymi właściwościami Isokorb®

Ocena wyników

Konstrukcja Isokorb® wymaga przeniesienia projektowanych sił wewnętrznych. Podczas modelowania elementów oddzielnie, jak pokazano na rysunku 1, można wykorzystać siły nośne komponentu zewnętrznego. W przypadku stosowania zawiasu liniowego lub zwolnienia liniowego do modelowania, możliwe jest wyświetlenie sił, które mają być przesyłane za pomocą „Wyświetlanie wyników w sekcjach”. W ten sposób można wygenerować sekcję na linii połączenia (Isokorb®) i wybrać numer powierzchni komponentu zewnętrznego dla wyniku wyniku. Figura 6 przedstawia porównanie momentów zginania płyty mx wynikających z opisanych powyżej metod modelowania. Tutaj możesz rozpoznać dobrą zgodność między wynikami poszczególnych podejść do modelowania.

Rysunek 06 - Porównanie momentów gięcia mx dla poszczególnych podejść do modelowania

Odniesienie

[1] Informacje techniczne - Schöck Isokorb® z izolacją 80 mm . (2017). Bicester: Schöck Ltd. Pobierz .
[2] Ręczny program RFEM 5 . (2013). Tiefenbach: Dlubal Software. Pobierz .

Do pobrania

Linki

Kontakt

Kontakt do Dlubal

Mają Państwo pytania lub potrzebują porady?
Zapraszamy do bezpłatnego kontaktu z nami drogą mailową, poprzez czat lub forum lub odwiedzenia naszej strony z FAQ z użytecznymi wskazówkami i rozwiązaniami.

+48 (32) 782 46 26

+48 730 358 225

info@dlubal.pl

RFEM Program główny
RFEM 5.xx

Program główny

Oprogramowanie do obliczeń płaskich i przestrzennych układów konstrukcyjnych, obejmujących płyty, ściany, powłoki, pręty (belki), bryły i elementy kontaktowe, z wykorzystaniem Metody Elementów Skończonych (MES)

Cena pierwszej licencji
3 540,00 USD