Ответ:
Размещение элемента жёсткости в жестком рамном соединении изначально влияет на прочность соединения.
Чтобы проиллюстрировать это, ниже на графике показано сравнение 5 соединений, которые в основном конструктивно одинаковы и отличаются только элементами жесткости на полках балок.
Первое рассматриваемое соединение рассчитывается без элементов жесткости на внешних краях полки, а следующие за ним с 5 элементами жесткости; 8; толщиной 20 и 30 мм.
В данном случае можно определить увеличение максимального поглощаемого момента на 12-33%.
Начиная с толщины плиты 20 мм, дальнейшего увеличения максимального момента сопротивления не происходит, так как в присоединенной балке всегда превышаются максимальные предельные деформации.
Кроме того, элементы жёсткости оказывают влияние на поворотную жесткость соединения и, следовательно, на деформации всей конструкции.
Чтобы показать влияние элементов жесткости на деформацию всей конструкции, были созданы три конфигурации соединений, а именно: геометрия плит и балок, а также их материалы идентичны, но как версия без элементов жесткости, с элементами жесткости толщиной 5 мм, и с ребрами жесткости толщиной 30 мм.
Для упрощения определенные вращательные жесткости конфигурации соединения применяются в равной степени во всех узлах рамной конструкции (при более подробном рассмотрении они будут разными у конструктивно идентичных соединений, поскольку поворотная жесткость зависит от соотношения максимальных моментов, действующих на соединение с максимальным расчетным моментом соединения).
Соединение без элементов жёсткости имеет поворотную жесткость 138 [МНм/рад].
Для соединения с ребрами жесткости 5 мм поворотная жесткость равна 181 [МНм/рад], а для конфигурации соединения с ребрами жесткости 30 мм - 217 [МНм/рад]. В качестве дополнительной модели для сравнения была вся конструкция смоделирована с полностью жестко соединенными балками.
Как показано на рисунке ниже, максимальные горизонтальные перемещения у соединения без элементов жесткости варьируются от 57 мм; 55 мм при жесткости 5 мм; 54 мм для жесткости 30 мм и 48 мм при пренебрежении поворотной жесткостью (полностью жесткая).
