7488x
001457
2017-06-27

Zapobieganie osobliwościom w rejonie podpór węzłowych i liniowych w konstrukcjach powierzchniowych

Podczas gdy wyniki w miejscach (z wyjątkiem lokalizacji nieciągłości) są coraz dokładniejsze dzięki coraz bardziej szczegółowej siatce ES i prawie się nie zmieniają na końcu, wartości wyników na podpórkach węzłowych i końcach podpór liniowych stale rosną. Konsekwencją tego są zazwyczaj lokalizacje nieobliczalne lub bardzo wysokie wyniki. Diese Singularitäten müssen dann entweder argumentiert oder die Randbedingungen genauer erfasst werden.

Podpory węzłowe

Jeżeli pod płytą znajduje się słup, w modelowaniu 2D definiuje się go jako podporę węzłową. Damit die Lagerung nicht punktuell in einem FE-Knoten mit starrer Lagerung erfolgt, können in RFEM entweder die Federkonstanten manuell eingegeben werden oder die automatische Ermittlung der Bettungskoeffizienten mittels der Option "Stütze in Z" angewandt werden.

Podpora sprężysta może zostać uwzględniona automatycznie poprzez ustawienie kilku parametrów.

W tym przypadku istnieją trzy opcje:

  1. Elastyczne podłoże: W programie, wraz z wymiarami słupa, uwzględniane jest sprężyste podłoże powierzchniowe. Opcja ta nieuchronnie powoduje jednak, że głowica słupa jest częściowo utwierdzona przez pary sił pionowych, takie jak sprężyny podporowe w kierunkach x i y.
  2. Elastyczna podpora węzłowa: W przypadku zwiększenia sztywności przez słup do obliczeń przyjmuje się powierzchnię o podwójnej grubości, podpartą pojedynczo wyznaczonymi stałymi sprężystości.
  3. Podpora węzłowa z dostosowaną siatką ES: Również w tym przypadku stosuje się wewnętrznie podwójną grubość. Podpora ta jest jednak wykonana w Z.

Dwie ostatnie opcje umożliwiają również zastosowanie podpory przegubowej lub półsztywnej przy głowicy słupa, a wszystkie trzy opcje umożliwiają zastosowanie podpory przegubowej, półsztywnej lub sztywnej u podstawy słupa.

Zdefiniowane stałe sprężystości są wyświetlane bezpośrednio po prawej stronie pod grafiką i odzwierciedlają wszystkie zmiany. Ponadto istnieje możliwość uwzględnienia innego przekroju głowicy słupa oraz sztywności słupa na ścinanie. Sztywność na ścinanie jest domyślnie aktywowana. Redukuje to poziome sprężyny podporowe oraz obrotowe sprężyny podpory.

W przypadku wszystkich trzech opcji przekrój słupa jest pobierany z obliczeń powierzchni wykonanych w modułach dodatkowych, takich jak RF-STEEL Surfaces, RF-CONCRETE Surfaces lub RF-LAMINATE. Dzięki temu w obliczeniach zawsze stosowane są siły wewnętrzne połączenia, co prowadzi do bardziej ekonomicznych wyników.

Wyniki w obszarze kolumn nie są również wyświetlane w programie RFEM. Sollten diese dennoch benötigt werden, können diese im Ergebnisse-Navigator aktiviert werden.

Jeżeli na podporach węzłowych istnieje połączenie przegubowe dwóch płyt (poprzez zwolnienie liniowe), należy pamiętać, że: Ze względu na wewnętrzne uwzględnienie dodatkowej powierzchni, zwolnienie liniowe jest zawieszone, dzięki czemu na krawędziach płyty nie występują momenty ograniczające.

Można tego uniknąć tylko poprzez podwieszenie jednej z powierzchni przed „słupami” lub poprzez wybór „normalnej” sprężystej podpory węzłowej. Jeżeli podczas definiowania słupa wybrana jest sprężysta podpora węzłowa, można po prostu otworzyć okno dialogowe "Edytować podporę węzłową" i wyłączyć opcję "Słup w Z". Dzięki temu automatycznie określone zostają przyjęte wcześniej zdefiniowane stałe sprężystości.

Podpory liniowe

Jeżeli płyta jest podparta na ścianach, w modelowaniu 2D definiowana jest jako podpora liniowa. W analizie elementu skończonego podpora liniowa jest wewnętrznie podzielona na podpory węzłowe w każdym punkcie siatki ES. Następnie dla każdej podpory węzłowej jest określana siła podporowa. Liniowy rozkład między poszczególnymi punktami podparcia jest tworzony za pomocą opcji wygładzania, które umożliwiają uwzględnienie wpływu sąsiednich podpór węzłowych. Aby uniknąć zbyt wysokich wartości szczytowych również w przypadku podpór liniowych, można wybrać opcję „Ściana w Z”.

W szczególności w przypadku słupów ściennych rozkład jakościowy reakcji podporowych z uwzględnieniem sprężystości może być bardzo różny.

Im Gegensatz zu Knotenlagern als Stütze werden bei den Linienlagern der Wand die Ergebnisse des Stützbereichs nicht ausgeblendet.

Odniesienie

[1] Barth, C .; Rustler, W .: Finite Elemente in der Baustatik-Praxis, 2. wydanie. Berlin: Beuth, 2013
[2] Podręcznik programu RFEM 5. Tiefenbach: Dlubal Software, 2013. Pobierz

Autor

Pan Fröhlich zapewnia wsparcie techniczne naszym klientom i jest odpowiedzialny za rozwój w dziedzinie konstrukcji żelbetowych.

Po lewej
Pobrane