3266x
001470
2017-08-21

Metody podpierania płyt według słupów

W przypadku konstrukcji płytowych zawsze należy uwzględnić realistyczne warunki podparcia definicji. Je nachdem, in welcher Art und Weise die Nachgiebigkeit der Lagerung definiert wird, ergeben sich zum Teil deutliche Unterschiede in den Ergebnissen.

Na przykład słupy należy modelować za pomocą prętów. Ponieważ elementy płytowe nie mają stopni swobody obrotu, nie można uwzględniać sprężyn obrotowych. Dlatego ważne jest, aby połączenie pręta było modelowane jak najbliżej rzeczywistości.

Przykład opisany w tym artykule przedstawia porównanie różnych modeli słupów. Model jest płytą wykonaną z betonu C25/30 o wymiarach 0,24 m 6,5 m 2,5 m. Słupy mają wymiary 0,24 m 0,45 m 2,5 m.

Model 1

W tym modelu zastosowano sztywne połączenie na szerokości słupa za pomocą elementów prętowych. W środku tego połączenia znajduje się podpora węzłowa o poniższych sztywnościach sprężystych.

Sprężyna działająca na siłę osiową:

Sprężyna obrotowa:

Zaletą tego modelu jest brak konieczności wprowadzania samych słupów. Ponadto można bardzo łatwo uniknąć punktów osobliwych, stosując podpory węzłowe. Jednak wartości sprężystości podpory węzłowej należy wcześniej określić ręcznie.

Model 2

W tym modelu pręty podpór przechodzą w jeden lub dwa zestawy elementów siatki ES w powierzchni ściany. Celem jest określenie, w przybliżeniu, połączenia między podporą a powierzchnią ściany. Zaletą tej metody jest brak konieczności ręcznego określania sprężystości oraz możliwość bardzo szybkiego modelowania połączenia. Ponieważ jednak rozkład sił wewnętrznych w strefie połączenia podpór jest często zaburzony w płycie, opcja ta może być zalecana tylko w zależności od modelu.

Model 3

W przeciwieństwie do Modelu 2, podpory nie są przedłużone w powierzchnię ściany, ale połączone z płytą w taki sam sposób, jak w Modelu 1. Sztywność połączenia powinna być zdefiniowana jako wystarczająco duża. Zaletą tego modelu jest to, że modelowanie jest stosunkowo szybkie i proste. Również w tym przypadku nie ma konieczności wcześniejszego ręcznego określania wartości sprężystości. Można również uniknąć wad drugiego modelu.

Model 4

W Modelu 4 słupy są modelowane przy użyciu powierzchni o odpowiednich wymiarach. Aby zobaczyć porównanie rozkładu momentu na wszystkich modelach, pręty wynikowe są zdefiniowane na środku słupów. W ten sposób wyniki dla powierzchni są całkowane i uzyskuje się wypadkowe siły wewnętrzne. Pręty te można również wymiarować na przykład w module dodatkowym RF-CONCRETE Members.

Uwagi końcowe

Ogólnie rzecz biorąc, we wszystkich modelach należy unikać punktów osobliwych dzięki zastosowaniu podpór węzłowych. Wszystkie modele można tworzyć znacznie bardziej realistycznie, modelując słupy na płycie jako podporę węzłową. Różnicę między wynikami w Modelu 1 można wytłumaczyć całkowitym pominięciem sztywności poziomej słupa.

Odniesienia

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

Autor

Pan Baumgärtel zapewnia wsparcie techniczne klientom firmy Dlubal Software.

Pobrane