Ответ:
Команда для определения внутренних сил «По группам» разделяется на четыре подкоманды.
- u с my,mxy,vy,ny,nxy
- v с mx,mxy,vx,nx,nxy
- u с mx,mxy,vx,nx,nxy
- v с my,mxy,vy,ny,nxy
Действия данных команд будут пояснены на следующем простом примере.
Система
- Плита в качестве балки-стенки
- Пролет 9 м
- Высота балки 1,5 м
- Сосредоточенная нагрузка 20 кН в середине пролета
- Сетка КЭ размером 10 см
На Рисунке 01 показаны несглаженные максимальные и минимальные внутренние силы в точке приложения нагрузки. На нем ясно видно, что эти внутренние силы являются сингулярными. Подробная информация о сингулярностях находится в технической статье 001503.
Сингулярности в расчете железобетонных поверхностей
Для полного включения хотя бы двух элементов КЭ для каждой стороны приложения нагрузки с помощью средней области, нужно чтобы наша средняя область составляла 50/50 см (Рисунок 02).
В следующей таблице затем показано изменение сглаживания отдельно для каждой группы. Однако здесь учитывается лишь верхняя область приложения нагрузки. Группа 0 затем в данном случае служит для несглаженных внутренних сил.
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | |
|---|---|---|---|---|---|
| nx | 74,9 кН/м | 74,9 кН/м | 47,2 кН/м | 51,8 кН/м | 74,9 кН/м |
| ny | 109 кН/м | 26,5 кН/м | 109 кН/м | 109 кН/м | 5,8 кН/м |
| nxy | 75,1 кН/м | 30,7 кН/м | 15,8 кН/м | 30,7 кН/м | 15,8 кН/м |
Из таблицы видно, что по отношению к нормальным силам имеет смысл сочетание группы 1 и 2, а также 3 и 4.
Усредненные внутренние силы для групп 1/2 и 3/4 затем показаны на Рисунке 03.
Для сочетаний далее будут использованы следующие значения:
| 1/2 | 3/4 | 1/2 и 3/4 | |
|---|---|---|---|
| nx | 47,2 кН/м | 51,8 кН/м | 47,1 кН/м |
| ny | 26,5 кН/м | 5,8 кН/м | 5,3 кН/м |
| nxy | 12,9 кН/м | 12,9 кН/м | 12,9 кН/м |
Как мы уже упоминали, в сочетаниях 1/2 и 3/4 используются минимальные усредненные внутренние силы соответствующей группировки. И поскольку поперечная сила nxy рассчитывается по силам в нормальном направлении, для комбинации 1/2 и 3/4 она отображается уже как «размытая поперечная сила».
Заключение
Направление прочности особо важно для материалов с четко обозначенными направлениями жесткости и прочности, таких как железобетон или кросс-ламинированная древесина, потому что на их основе затем выбирается правильная группа. Внутренние силы в группе 1/2 усреднены в продольном направлении элемента конструкции, а в группе 3/4 - в поперечном. В случае, когда элемент конструкции ориентирован в продольном направлении, как показано на Рисунке 04, рекомендуется применить сглаживание в продольном направлении. Далее важно учесть также конкретный тип действующей нагрузки и определяющий расчет. Все группы можно использовать как для изотропного материала, так и для определяющего расчета поперечной силы.
