Учитывая Schöck Isokorb® в FEM Расчет RFEM

Техническая статья

Потери тепла из-за внешних компонентов без термической развязки внутренних компонентов огромны. По этой причине внешние конструктивные элементы термически отделены от оболочки здания с помощью специального встроенного компонента. Например, для соединения балконной плиты с железобетонным полом можно использовать Schöck Isokorb® или HALFEN HIT Insulated Connection. Для проектирования таких встроенных компонентов необходимо учитывать соответствующее техническое утверждение. В следующей статье приведен пример использования Schöck Isokorb® в расчете FEM.

Структура моделирования

Термическое разрушение внешней и внутренней стороны обычно выполняется с помощью изолирующей ленты из полистирольного твердого пенопласта. В случае Schöck Isokorb® растягивающие силы поглощаются нержавеющей сталью, а сжимающие силы - высокопрочным бетоном, армированным микроволокном, с пластиковым покрытием PE-HD через изолирующий слой. Поэтому передача крутящих моментов через изолирующий слой невозможна. В зависимости от выбранного типа Isokorb®, могут передаваться моменты и / или силы сдвига. Эта ограниченная передача силы должна учитываться при структурном анализе.

Техническая информация в соответствии с EC 2 [1] для Isokorb® включает руководство FEM, где описывается моделирование. Компания Schöck рекомендует следующий подход для проектирования Schöck Isokorb® с использованием метода конечных элементов:

  • Отделить внешний компонент от несущей конструкции здания
  • Определите внутренние силы на опоре внешнего компонента с учетом значений жесткости пружины (рекомендация для Schöck Isokorb®). Рекомендуемые приблизительные значения пружины для Schöck Isokorb®:
    10000 кНм / рад / м для пружины вращения
    250000 кН / м² для вертикальной пружины
  • Выберите тип Schöck Isokorb®, включая определенные расчетные значения для силы сдвига v Ed и момента m Ed .
  • Примените расчетное усилие сдвига v Ed и моменты m Ed в качестве внешних краевых нагрузок к несущей конструкции (например, потолочной плите).

Рисунок 01 - Структурная система Schöck Isokorb® типа K из [1]

При отделении внешнего компонента от несущей конструкции здания нагрузки на внешние компоненты должны применяться вручную в качестве дополнительных краевых нагрузок на несущую конструкцию. Как показано на рисунке 2, балконная плита была смоделирована отдельно от плиты пола, а опорные силы балконной плиты были определены как краевая нагрузка плиты пола.

Рисунок 02 - Раздельный дизайн внешнего компонента и несущей конструкции

Моделирование в RFEM с использованием линейного шарнира

Чтобы избежать дополнительных усилий при приложении краевых нагрузок от внешнего компонента, можно моделировать внешний компонент вместе с несущей структурой в RFEM. Таким образом, ограниченная передача усилия из-за Isokorb® учитывается правильно при расчете FEM, но на пересечении между внешним и внутренним компонентом должен быть установлен линейный шарнир (место установки Isokorb®). Определяя свойства шарнира, можно учитывать специфический эффект в потоке силы. В этом случае линейный шарнир расположен с внешней стороны (со стороны балкона). Обратите внимание, что при использовании линейного шарнира невозможно определить какие-либо нелинейности для свойств шарнира. Однако линейного шарнира достаточно для общего применения Isokorb®, например, в случае балконной консольной плиты, где момент и сила сдвига действуют только в одном направлении.

Рисунок 03 - Определение линейного шарнира со свойствами Isokorb®

Моделирование в RFEM с использованием Line Release

В зависимости от выбранного типа Isokorb® переносимые силы различны. Таким образом, моменты и поперечные силы также могут передаваться только в одном направлении, в зависимости от типа. При определении нелинейной передачи силы (например, неисправности в одном направлении) на линии соединения между внешним и внутренним компонентом можно использовать освобождение линии в RFEM. На первом этапе необходимо определить тип освобождения строки с соответствующими свойствами выбранного Isokorb®. Чтобы отключить эффект пружины в одном направлении, выберите параметр «Частичное действие ...» в разделе «Нелинейность» и в соответствующих сведениях выберите параметр «Неэффективность пружины» в соответствующем направлении. На рисунке 4 показаны свойства Isokorb® типа K с возможностью передачи направления силы (растяжения) и поступательного направления.

Рисунок 04 - Тип выпуска линии с нелинейными свойствами

Тип разъединения линии, показанный на рисунке 4, определяется как разъединение линии на линии соединения между внешним и внутренним компонентом.

Рисунок 05 - Определение высвобождения линии с нелинейными свойствами Isokorb®

Оценка результатов

Конструкция Isokorb® требует передачи внутренних сил конструкции. При моделировании компонентов по отдельности, как показано на рисунке 1, могут использоваться поддерживающие силы внешнего компонента. При использовании линейного шарнира или освобождения линии для моделирования можно отобразить силы, которые должны быть переданы, с помощью «Отображения результатов на сечениях». Таким образом, вы можете создать сечение на соединительной линии (Isokorb®) и выбрать номер поверхности внешнего компонента для вывода результата. На рисунке 6 показано сравнение изгибающих моментов пластины mx, полученных в результате методов моделирования, описанных выше. Вы можете увидеть хорошее согласие между результатами отдельных подходов моделирования здесь.

Рисунок 06 - Сравнение изгибающих моментов mx для индивидуальных подходов моделирования

Ссылка

[1] Техническая информация - Schöck Isokorb® с изоляцией 80 мм . (2017). Bicester: Schöck Ltd. Скачать .
[2] Руководство RFEM 5 . (2013). Тифенбах: Dlubal Software. 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