Моделирование плиты базы с учетом изгиба пластины и реального распределения сил дюбелей (нелинейное)

Техническая статья

При проектировании баз колонн часто применяются анкера с высокой несущей способностью. В этой статье описываются и оцениваются различные их модели.

Варианты моделирования

Позиция и жесткость плиты базы являются определяющими для распределения сил дюбелей. Кроме того, моделирование опор дюбелей также важно для реалистичного распределения сил.

В модели А плита базы была создана как 'жесткая' поверхность. В этом случае, возможный изгиб плиты не учитывается. В модели B, плита базы была создана с помощью толщины и материала с реалистичной жесткостью. Отверстия под дюбели были заполнены жесткими поверхностями с линейными узловыми опорами в центре этих жестких поверхностей.

Модель B – намного точнее. Однако, линейные узловые опоры, которые также воспринимают сжатие и заполнение отверстий под дюбели жесткими поверхностями по-прежнему приводят к искаженной деформации плиты, которая слишком мала.

Модель C была получена из модели B. Были удалены только жесткие поверхности, а края отверстий под дюбели заданы как нелинейные опоры линий. Нелинейность задана тем, что опоры не работают на сжатие. Напротив, растяжение должно восприниматься. Опора базы плиты также смоделирована нелинейно. В этом случае сжатие должно передаваться на основание, что задано как выход основания из работы при возникновении подъемной силы.

Рисунок 01 - Модель A, B, C

Оценка результатов в отношении моделирования

Модель A: из-за ‘бесконечной’ жесткости, деформация конструкции недооценивается. Нельзя повлиять на нелинейное основание плиты, так как в плите нет деформаций. Равно как жесткая плита базы приводит к тому, что нет реалистичного распределения сил дюбелей.

Модель B: эта модель намного точнее, но линейные узловые опоры воспринимают сжатие, а отверстия под дюбели, заполненные жесткими поверхностями, всегда приводят к искаженной деформации, которая слишком мала.

Модель C: Реальная жесткость в сочетании с нелинейным упругим основанием поверхности и нелинейными опорами линий позволяют учесть изгиб плиты, включая изгиб в области растяжения и действие опор вблизи края плиты. Следовательно, учитываются значительно более высокие силы дюбелей, чем в моделях A и B.

Рисунок 02 - Деформация плиты базы и изображение опорных реакций

Определение и оценка сил дюбелей

Для оценки опорных реакций используется диаграмма результатов линейных опор. Их можно сгладить линейно или постоянно, чтобы быстро получить силы дюбелей. Численные значения сил анкеровки наглядно показывают важность реалистичного моделирования.

В модели A силы дюбелей серьезно недооцениваются. Это худший случай, и он не должен применяться на практике. В модели B описанный расчет опор вызывает слишком большие опорные реакции. Это решение является консервативным и обычно не самым эффективным. Модель C показывает реалистичное распределение опорных реакций, на которые влияет изгиб плиты и эффективное упругое основание поверхности. Эта модель обеспечивает оптимальные и эффективные результаты при выборе дюбеля. Кроме того, для оценки требуемой прочности бетона можно использовать определенное сжатие поверхности плиты базы.

Рисунок 03 - Определение и сравнение сил дюбелей

Загрузки

Ссылки

Контакты

Свяжитесь с Dlubal

У вас есть какие-либо вопросы или необходим совет?
Свяжитесь с нами или ознакомьтесь с различными предлагаемыми решениями и полезными советами на странице часто задаваемых вопросов.

+49 9673 9203 0

info@dlubal.com

RFEM Основная программа
RFEM 5.xx

Основная программа

Программное обеспечение для расчета конструкций методом конечных элементов (МКЭ) плоских и пространственных конструктивных систем, состоящих из плит, стен, оболочек, стержней (балок), тел и контактных элементов

Цена первой лицензии
3 540,00 USD