Расчет Schöck Isokorb® в расчете ПДР RFEM

Техническая статья

Эта статья была переведена Google Translator Посмотреть исходный текст

Потери тепла от внешних компонентов без термической развязки внутренних компонентов огромны. По этой причине внешние конструктивные элементы термически отделены от оболочки здания с помощью специального встроенного компонента. Для соединения балконной плиты с железобетонным полом можно использовать, например, изолированное соединение Schöck Isokorb® или HALFEN HIT. Для расчета таких встроенных компонентов необходимо учитывать соответствующее техническое утверждение. В следующей статье приведен пример использования Schöck Isokorb® для расчета МКЭ.

Моделирование конструкции

Термическое разделение снаружи и внутри обычно выполняется с помощью изолирующей ленты из жесткого пенополистирола. В случае Schöck Isokorb®, растягивающие силы проходят через изолирующий слой с помощью нержавеющей стали, а сжимающие силы - с помощью высокопрочного мелкого бетона, армированного микростальцовым волокном с пластиковым покрытием PE-HD. Передача крутящих моментов через изолирующий слой, таким образом, невозможна. В зависимости от выбранного типа Isokorb®, могут передаваться моменты и/или поперечные силы. Эта ограниченная передача силы должна быть учтена при расчете конструкции.

Техническая информация по EC 2 [1] для Isokorb® содержит директиву FEA, описывающую моделирование. Компания Schöck рекомендует следующую процедуру расчета Schöck Isokorbes® с помощью метода конечных элементов:

  • Отсоедините внешний компонент от несущей конструкции.
  • Определение внутренних сил на опоре внешнего компонента с учетом значений опорных пружин (рекомендация для Schöck Isokorb®). Приблизительные рекомендуемые значения пружины для Schöck Isokorb®:
    10 000 кНм/рад/м для прижимной пружины
    250 000 кН/м² для пружины с потайной головкой
  • Выберите тип Isokorb® с определенными расчетными значениями для поперечной силы v Ed и момента m Ed .
  • Приложение расчетной силы сдвига v Ed и момента m Ed в качестве внешней краевой нагрузки к несущей конструкции, например плите пола.

Pисунок 01 - Конструктивная система Schöck Isokorb® тип K из [1]

Из-за отсоединения внешнего компонента от несущей конструкции здания, нагрузки от внешнего компонента должны быть приложены вручную к несущей конструкции в качестве дополнительных краевых нагрузок. Как показано на рисунке 2, балконная плита была смоделирована от потолка, а опорные силы балконной плиты были определены как краевая нагрузка для потолочной плиты.

Pисунок 02 - Раздельное проектирование внешнего компонента и несущей конструкции

Моделирование в RFEM с помощью линейного шарнира

Чтобы избежать дополнительных усилий для приложения краевых нагрузок от внешнего компонента, внешний компонент может быть смоделирован вместе с несущей конструкцией в RFEM. Для обеспечения правильного учета ограниченной передачи силы через Isokorb® в расчете FEA, на линии пересечения между внешним компонентом и внутренним компонентом должен быть установлен так называемый линейный шарнир (место установки Isokorb®). Задавая свойства шарнира, вы можете конкретно влиять на поток силы. Линейный шарнир должен быть расположен снаружи (со стороны балкона). Обратите внимание, что невозможно определить нелинейности для свойств шарниров линейных шарниров. Линейный шарнир достаточен для общего применения Isokorb®, например, для балконного кантилевера, в котором момент и сила сдвига действуют только в одном направлении.

Pисунок 03 - Определение линейного шарнира со свойствами Isokorb®

Моделирование в программе RFEM по линии высвобождения

Переносимые внутренние силы различаются в зависимости от выбранного типа Isokorb®. Таким образом, в зависимости от типа, моменты и поперечные силы могут передаваться только в одном направлении. В программе RFEM для определения нелинейной передачи силы (например, разрушения в одном направлении) на соединительной линии между внешним и внутренним конструктивными элементами можно использовать высвобождение линии. На первом этапе должен быть определен тип высвобождения линии с соответствующими свойствами выбранного Isokorb®. Чтобы деактивировать действие пружины в одном направлении, выберите опцию «Частичное действие ...» для «Нелинейности» в поле со списком и активируйте опцию «Пружинный сбой» в соответствующем направлении в соответствующих деталях. На рисунке 4 показаны свойства Isokorbes® типа K с возможностью передачи направления момента (натяжение выше) и направления силы сдвига.

Pисунок 04 - Тип линейного высвобождения с нелинейными свойствами

Тип высвобождения линии, показанный на рисунке 4, впоследствии определяется как высвобождение линии на соединительной линии между внешним и внутренним компонентом.

Pисунок 05 - Определение линейного высвобождения с нелинейными свойствами Isokorb®

Результаты

Для расчета Isokorb® требуются расчетные внутренние силы, которые должны быть переданы. При разъединении конструктивных элементов в соответствии с рисунком 1, можно использовать опорные силы внешнего конструктивного элемента. Если для моделирования использовался шарнир линии или высвобождение линии, то передаваемые внутренние силы можно отобразить с помощью «Отображения результатов на сечениях». Вы создаете сечение на соединительной линии (Isokorb®) и выбираете номер поверхности внешнего компонента для вывода результата. На рисунке 6 сравниваются изгибающие моменты пластины mx для методов моделирования, описанных выше. Здесь можно увидеть хорошее соответствие результатов для отдельных типов моделирования.

Pисунок 06 - Сравнение изгибающих моментов mx для индивидуальных подходов моделирования

Литература

[1] Техническая информация по EC2 - Schöck Isokorb® с изоляцией 80 мм. Баден-Баден: Schöck Baumaschinen GmbH, апрель 2016 г. Скачать
[2] Руководство RFEM 5. Tiefenbach: Dlubal Software, февраль 2016 г. Скачать

Загрузки

Ссылки

Контакты

Свяжитесь с Dlubal

У вас есть какие-либо вопросы или необходим совет?
Свяжитесь с нами через бесплатную поддержку по электронной почте, в чате или на форуме или найдите различные предлагаемые решения и полезные советы на страницах 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