5367x
001443
2017-05-25

Сравнение расчета решетки балоба с расчетом с использованием ортотропных пластин

Например, в [2] часто рекомендуется определять балочный ростверк. Ростверк очень хорошо отображает двухосное структурное поведение бетонной плиты из композитной балки. Однако в этом случае требуется больше усилий по моделированию, а ростверк неточен в отдельных точках. Ниже моделирование балочного ростверка сравнивается с моделированием ортотропной плиты.

Сначала описывается определение ростверка с помощью простой конструкции. Затем определяется ортотропная пластина. Наконец, объясняются результаты и различия.

Система

  • Сечение стали: HE-A 200
  • Материал стали: S235
  • Поперечное сечение бетона: d = 100 мм
  • Материал бетон: C30/37
  • Нагрузки: 5 кН/м²
  • Поперечная деформация: nu = 0,2

Составное сечение создается в SHAPE-MASSIVE и импортируется в RFEM с заданным эксцентриситетом сечения по отношению к бетонной плите. Эффективная ширина сечения принята равной 60 см. Центр тяжести сечения немного смещен к стыку между бетоном и сталью на 0,8 см вверх. Поэтому для опор учитывается стык. которые смещены на 5 см вниз.

Сама схема опоры подобрана таким образом, чтобы не возникало заеданий из-за сдерживаемой деформации.

Нагрузка одинакова для обеих систем.

  • LC1 = 5 кН/м²
  • LC2 = 10 кН (направление x = середина пролета, направление y = внешний край)

Балочная конструкция ростверка

Требования к балочным ростверкам (из [1] ):

  • постоянная высота конструкции
  • мост с прямыми балками
  • простое симметричное сечение
  • Обе основные балки опираются на каждую опорную ось, которая перпендикулярна продольной оси моста.
  • Практически жесткие поперечные ребра жесткости в осях опор
  • безудержное коробление в осях опор
  • Программное обеспечение для расчета конструкций ферм должно иметь возможность рассчитывать элементы стержней.

Расчетное значение жесткости на изгиб (из [2]):

Расчетное значение жесткости на кручение:

Характ. сечения:

  • IT = 0 см 4
  • Iy = (100 см x (10 см) ³)/12 = 8 333,3 см 4
  • A = 1000 см²
  • Ay = 833 см²

Ввод осуществляется в программе с использованием свойств действующего сечения. Учитывается жесткость стержней на сдвиг. Жесткость бетонной плиты определяется в поперечном направлении (ширина = 1 м).

Ортотропная пластина

В конструкции из ортотропных плит основные балки моделируются так же, как и в балочном ростверке. Затем эти балки интегрируются в бетонную полку. Жесткость полностью передается главными балками в продольном направлении и бетонной полкой в поперечном направлении. Размер ячейки КЭ определяется точно так же, как расстояние до вторичной балки - 50 см.

Матрица жесткости ортотропной пластины симметрична и применяется только к главным диагоналям. Жесткости на изгиб в продольном направлении плиты и кручение определяются идентично поперечным стержням балочного ростверка с почти нулевым значением.

Расчетное значение жесткости на изгиб:

Расчетное значение жесткости на кручение:

В программе данные вводятся с использованием значений жесткости, заданных пользователем.

Заключение


Автор

Г-н Кун отвечает за разработку продуктов для деревянных конструкций и оказывает техническую поддержку нашим клиентам.

Ссылки
Ссылки
  1. Unterweger, H.: Globale Systemberechnung von Stahl- und Verbundbrücken, Modellbildung und Leistungsfähigkeit verbesserter einfacher Stabmodelle. Graz: IBK an der TU Graz, 2007
  2. Standsicherheitsnachweise für Kunstbauten: Anforderungen an den Inhalt den Umfang und die Form. Bonn-Bad Godesberg: Bundesminister für Verkehr, Abteilung Straßenbau, 1987
Скачивания