Opcje modelowania wytaczaków

Artykuł o tematyce technicznej

Artykuł został przetłumaczony przez Google Translator Podgląd oryginalnego tekstu

RFEM i RSTAB oferują różne możliwości modelowania wierteł. Jedną z opcji jest prezentacja wierceń jako prętów jednowartościowych lub słupów przegubowych. Inną opcją jest realistyczne modelowanie z uwzględnieniem gruntu poprzez zastosowanie pręta sprężystego. Dwa poniższe przykłady opisują go szczegółowo. W tym artykule technicznym nie uwzględniono jednak oporu podstawowego, tarcia w powierzchni tarczy i warstw gruntu.

Pierwszy przykład: Płyta betonowa na dziewięciu słupach

Płyta betonowa o wymiarach 10 x 10 m o grubości 180 mm jest podparta przez dziewięć słupów, z czego cztery pręty (podpora węzłowa 5), w tym pręt środkowy, przyjmują siły tylko w kierunku Z. Dwa z pozostałych wstępnie wytoczonych słupów mają nachylenie 10 ° wokół osi X (podpora węzłowa 6), a kolejne dwa mają nachylenie 10 ° wokół osi Y (podpora węzłowa 7), a jeden słup wychylny ma nachylenie 10 ° wokół osi X i Y (podpora węzłowa 8), dzięki czemu siły poziome mogą być pochłaniane w odpowiednich kierunkach, a układ jest stabilny.

Rysunek 01 - Planowanie płyty betonowej na dziewięciu znudzonych stertach

Układ ten jest obciążony obciążeniem powierzchniowym 4,5 kN / m² oraz dwoma obciążeniami liniowymi, każdy o wartości 1,0 kN / m.

W przypadku pierwszego wariantu wiercenia z otworami są przedstawiane na prostych i nachylonych, jednowartościowych, sztywnych podpórkach, podczas gdy w drugim przypadku wiercenia te są modelowane jako belki z połączeniem przegubowym. Te dwie opcje różnią się tylko sztywnością odkształcenia belek.

Rysunek 02 - Modelowanie Opcja 1 i 2 bez podkładu prętowego

Trzecia opcja modelowania odpowiada drugiej - rozszerzonej przez pręt sprężystej podporowej w lokalnym kierunku y i z każdego pręta, które symulują elastyczność odpowiedniego podłoża.

Rysunek 03 - Opcja 3 modelowania z zastosowaniem podkładu sprężystego

Wprowadzanie stałych sprężystych można znaleźć w artykule Pręty sprężyste nr 1 : Tłumaczenia i FAQ. Jak określić sprężyste podstawy prętowe? .

Wyniki pokazują różnice pomiędzy tymi opcjami. Jak już wspomniano powyżej, nie ma zasadniczo różnicy pomiędzy opcjami 1 i 2 w odniesieniu do sił podporowych, tak że wyniki również odpowiadają sobie nawzajem. Przy danym obciążeniu siły, siły rozciągające i ściskające powstają w otworach wiertniczych, co prowadzi do tego, że obciążenie rozkładane jest stosunkowo nierównomiernie z dużymi ilościami w tym samym czasie. W odniesieniu do maksymalnej siły podporowej należy wybrać jedną z dwóch bezpiecznych opcji. Rysunek 04 pokazuje siły podporowe opcji 1 i 2 w jednym rzędzie w trybie widoczności.

Rysunek 04 - Siły podporowe dla Opcji 1 i 2, w Jednym rzędzie w Widoczności

W celu zredukowania sił podporowych i równomierniejszego ich rozłożenia zaleca się wprowadzić podporę sprężystą. Powstałe siły tnące i momenty zginające są stosunkowo niskie, w związku z czym zostaną uwzględnione tylko siły normalne i siły podporowe. Rysunek 05 pokazuje siły podporowe opcji 3 w jednym rzędzie w trybie widoczności.

Rysunek 05 - Siły podporowe opcji 3 z podłożem sprężystym w jednym rzucie w trybie widoczności

2. Przykład: Konstrukcja stalowa na trzech słupach

Stalowa konstrukcja, na którą składają się dwie stalowe belki, sztywno połączone ze sobą, każda o długości 3 m oraz długość 1 m, jest obciążona trzema pojedynczymi obciążeniami we wszystkich trzech kierunkach na końcu węzłówki. Do podpór są trzy otwory wiertnicze o nachyleniu 10 ° każdy wokół osi X i Y.

Uwzględnione są tu dwie opcje modelowania: Opcja 1 bez pręta sprężystego, wariant 2 z podstawą sprężystą.

Rysunek 06 - Opcja izometrii 2

Jeżeli system konstrukcyjny zostanie uwzględniony zarówno w płaszczyźnie XZ, jak i płaszczyźnie YZ, szybko zauważy się, że konstrukcja jest niestabilna ze względu na to, że efektywne linie sił przewierconych prętów przecinają się w jednym punkcie wspólnym.

Z tego względu należy tutaj zastosować sprężysty fundament prętowy.

Podsumowanie

W przypadku modelowania konstrukcji prętów zbrojeniowych dwie opcje z lub bez podstawy sprężystej prętowej umożliwiają uzyskanie różnych wyników. Opcja bez pręta sprężystego prętowego może być uznana za niekorzystną w odniesieniu do sił normalnych prętów, podczas gdy opcja z prętem sprężystym jest zazwyczaj bardziej ekonomiczna. W przypadku konstrukcji niewystarczająco usztywnionych należy zastosować element sprężysty pręta, o ile nie występuje inne usztywnienie horyzontalne.

Słowa kluczowe

Znudzony stos Sprężyste podłoże prętowe Zawieszona kolumna Usztywnienie

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
RSTAB Program główny
RSTAB 8.xx

Program główny

Oprogramowanie do obliczania konstrukcji ramowych, belkowych i szkieletowych, wykonujące obliczenia liniowe i nieliniowe sił wewnętrznych, odkształceń i reakcji podporowych

Cena pierwszej licencji
2 550,00 USD