Сопряжение пластинчатых элементов по шарнирной схеме | Статья в журнале «Молодой ученый»

Авторы: ,

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №2 (61) февраль 2014 г.

Дата публикации: 21.01.2014

Статья просмотрена: 222 раза

Библиографическое описание:

Арискин М. В., Кислякова Е. С. Сопряжение пластинчатых элементов по шарнирной схеме // Молодой ученый. — 2014. — №2. — С. 101-104. — URL https://moluch.ru/archive/61/9026/ (дата обращения: 18.08.2018).

Использование вычислительных программных комплексов играют первостепенную роль в развитии методик расчёта [1], а так же экономической эффективности проектирования [2]. Однако при их использовании могут возникнуть ряд проблем, одной из такой проблемы можно считать метод сопряжения пластичных элементов по шарнирной схеме, группа учёных Пензенского государственного университета архитектуры и строительства занимается решением данной проблемой. Существует множество способов, как решать данную проблему, изложим некоторые из них.

Как создать шарнирное опирание монолитной ж/б плиты на стену (Фундаментные блоки или кирпичную)? Создана модель когда плита опирается по контуру на балки (предполагаемые стены заменили балками), нагрузка приложена — 1т и собственный вес, после расчёта по эпюре моментов видно что это жёсткая заделка, а как сделать шарнирное опирание?" — «можно сделать, на мой взгляд, проще.

1-й вариант — задать кирпичную стену с ее характеристиками (жесткость-см. СНиП «Каменные и армокаменные конструкции») в виде КЭ как балки-стенки (т.е 20–30).

2-й вариант — сдвинуть перекрытие на 5см по отношению к примыкающим узлам стены и ввести 55КЭ с нулевыми жесткостями по UX UY UZ (в этом случае при необходимости можно учесть жесткость раствора шва кладки). Шаг узлов я обычно принимаю 0.5–0.6м и вертикальную жесткость 1E6.

Всего хорошего.

Необходимо быть внимательным при выборе КЭ для балок-стенок. Их ориентация в общей системе координат. При необходимости можно через узлы провести вертикальные стержни фиктивной жесткости. При динамических расчетах надо заменить балки-стенки на оболочки.

Для моделирования сопряжение кирпичной стены А, с монолитной плитой. По логике вещей жесткие узлы оставлять нельзя, так как в случае появления несущей кирпичной стены (в виде балки-стенки), если на нижележащем этаже такой стенки нет, то возникает ситуация:

Стена может передавать усилия на плиту, а «удержать» плиту от прогиба нет. Получается некая односторонняя связь, кнопки для которой нет.

В итоге для практических расчетов как с этим поступать? Шарнирное опирание задавать не надо, так как, если посмотреть и сравнить результаты с шарнирами в узлах и без них, то получатся две совершенно одинаковые картины с мизерными моментами в кирпичной стене, то есть они будут практически отсутствовать.

Это происходит, так как модуль упругости бетона во много раз больше модуля кирпича, отсюда и получается шарнир, так как плита во много раз жестче кирпичной стены.

Для решения данной проблемы команда авторов создала несколько расчетных схем на которых и будут представлены варианты возможного моделирования сопряжения пластинчатых элементов по шарнирной схеме.

Общий вид расчетной схемы, где q- единичная распределенная нагрузка, представлен на рисунке 1.

Описание: D:\Documents and Settings\Admin\Мои документы\Мои рисунки\NoPi_XnjjzE.jpg

Рис.1. Общий вид расчётной схемы

Описание: D:\Documents and Settings\Admin\Рабочий стол\Сохр\киске2(1).jpg

Рис.2. В расчетной схеме используется жесткая заделка

Описание: D:\Documents and Settings\Admin\Мои документы\Мои рисунки\4UCdpPTGNMk.jpg

Рис. 3. Объединение и перемешивание смежных узлов

Описание: D:\Documents and Settings\Admin\Мои документы\Мои рисунки\33.bmp

Рис. 4. Моделирование шарнирного соединения с помощью введения дополнительных стержневых элементов с жесткостью эквивалентной жесткости стены, где1 — Плита перекрытия; 2 — Введенные стержневые элементы; 3 — Стены

сОписание: D:\Documents and Settings\Admin\Мои документы\Мои рисунки\LzaZwhTJTvw.jpg

Рис. 5. Моделирование шарнирных сопряжений осуществляется путем задания жесткости крайним элементам плиты перекрытия втри раза большей, чем у самой плиты, где 1- EI1 =2750000 (т/м2); 2- EI2=2750000 (т/м2); 3-EI3=2750 (т/м2); EI1=EI2=3EI3

Описание: D:\Documents and Settings\Admin\Мои документы\Мои рисунки\LzaZwhTJTvw.jpg

Рис. 6. Где 1- EI1 =2750000(т/м2); 2- EI2 =2750000(т/м2); 3-EI3= 2750000000 (т/м2); EI1=EI2=EI3

Был произведен расчет, по которому получены характерные эпюры напряжений и деформаций данных расчетных схем. Их анализ будет проводиться в следующих статьях.

Литература:

1.                            Арискин М. В., Гуляев Д. В., Гарькин И. Н., Агеева И. Ю. Современные тенденции развития проектирования в строительстве [Текст] // Молодой учёный (№ 10(45) Октябрь 2012 г.) С.31–33.

2.                            Арискин М. В., Гуляев Д. В., Гарькин И. Н, Агеева И. Ю.. Экономическая эффективность проектирования в комплексе Аllplan по сравнению с существующими CAD-системами [Текст] // Молодой ученый. — 2013. — № 5. — С. 32–35.

Основные термины (генерируются автоматически): кирпичная стена, расчетная схема, шарнирное опирание, жесткая заделка, общий вид, плита, шарнирная схема.


Похожие статьи

Расчёт узла сопряжения колонн с фундаментом

В соответствии с расчётной схемой металлического каркаса многопролётного здания имеется в узлах соединения колонны с фундаментом либо шарнирное, либо жёсткое сопряжение (рис.1).

Кессонные перекрытия как эффективный тип ребристых плит

Плиты жестко сопрягаются с балками, и шарнирно при опирании на стены.

Самый распространенный вид кессонных опалубок — самонесущая опалубочная система типа «Skydome» (рис. 2). Все элементы опалубки заводского изготовления, система не нуждается в...

Совершенствование методики расчёта пологих железобетонных...

Самым распространённым среди них являлось перекрытие с накатом в виде бетонных сводиков.

Расчётный пролёт балки l0 принимаем равным. (1). где l — длина балки, м; l’ — величина заделки балки в кирпичную стену, м.

Разработка организационно-технологических решений новых...

В случае локального разрушения поперечной стены, примыкающей к углу здания, панель наружной стены может разрушиться, по схеме поворота жесткого диска при этом работа внутренних

В случае если плиты перекрытия не заведены в наружную стену, крайне важно...

Решение задач строительной механики по определению...

(угол при вершине ≈70о); 3) при переходе последовательно от схемы опирания пластинки а) к схеме г) (рис. 3)

Например, для шарнирно опертой пластинки в виде равнобедренного прямоугольного треугольника (α = 45о, Кf = 11,657) из построенного графика будем иметь

Распространение волн в вязкоупругих пластинках переменной...

Рис. 1. Расчетная схема пластин переменной толщины.

Граничные условия (18–21) в переменных имеют вид: шарнирное опирание: (23). скользящий зажим: (24). жесткая заделка: (25).

Проблемы использования конструкций сборно-монолитного...

В схеме 5 шарнирное опирание средней плиты. В схеме 6 надколонная плита толщиной t=180мм, межколонная – 160 мм, средняя – 140 мм.

наиболее рациональный выбор – это схема 5 с шарнирным опиранием средней плиты.

Особенности расчета сборно-монолитных перекрытий каркасных...

Дискретизация расчетной схемы произведена с помощью оболочечных и стержневых конечных элементов, применяемых в ПК ЛИРА САПР.

Так, согласно монтажной схеме, представленной на рис. 2, опирание элементов несъемной опалубки на опорную конструкцию в виде...

Моделирование распределения температурных полей и процесса...

Расчетная схема представлена на рисунке 1. Рис. 1. Расчетная схема буронабивной сваи. Граничные условия

Свободное опирание ростверка на сваи должно учитываться в расчете как шарнирное сопряжение и при монолитных ростверках должно выполняться путем заделки...

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Расчёт узла сопряжения колонн с фундаментом

В соответствии с расчётной схемой металлического каркаса многопролётного здания имеется в узлах соединения колонны с фундаментом либо шарнирное, либо жёсткое сопряжение (рис.1).

Кессонные перекрытия как эффективный тип ребристых плит

Плиты жестко сопрягаются с балками, и шарнирно при опирании на стены.

Самый распространенный вид кессонных опалубок — самонесущая опалубочная система типа «Skydome» (рис. 2). Все элементы опалубки заводского изготовления, система не нуждается в...

Совершенствование методики расчёта пологих железобетонных...

Самым распространённым среди них являлось перекрытие с накатом в виде бетонных сводиков.

Расчётный пролёт балки l0 принимаем равным. (1). где l — длина балки, м; l’ — величина заделки балки в кирпичную стену, м.

Разработка организационно-технологических решений новых...

В случае локального разрушения поперечной стены, примыкающей к углу здания, панель наружной стены может разрушиться, по схеме поворота жесткого диска при этом работа внутренних

В случае если плиты перекрытия не заведены в наружную стену, крайне важно...

Решение задач строительной механики по определению...

(угол при вершине ≈70о); 3) при переходе последовательно от схемы опирания пластинки а) к схеме г) (рис. 3)

Например, для шарнирно опертой пластинки в виде равнобедренного прямоугольного треугольника (α = 45о, Кf = 11,657) из построенного графика будем иметь

Распространение волн в вязкоупругих пластинках переменной...

Рис. 1. Расчетная схема пластин переменной толщины.

Граничные условия (18–21) в переменных имеют вид: шарнирное опирание: (23). скользящий зажим: (24). жесткая заделка: (25).

Проблемы использования конструкций сборно-монолитного...

В схеме 5 шарнирное опирание средней плиты. В схеме 6 надколонная плита толщиной t=180мм, межколонная – 160 мм, средняя – 140 мм.

наиболее рациональный выбор – это схема 5 с шарнирным опиранием средней плиты.

Особенности расчета сборно-монолитных перекрытий каркасных...

Дискретизация расчетной схемы произведена с помощью оболочечных и стержневых конечных элементов, применяемых в ПК ЛИРА САПР.

Так, согласно монтажной схеме, представленной на рис. 2, опирание элементов несъемной опалубки на опорную конструкцию в виде...

Моделирование распределения температурных полей и процесса...

Расчетная схема представлена на рисунке 1. Рис. 1. Расчетная схема буронабивной сваи. Граничные условия

Свободное опирание ростверка на сваи должно учитываться в расчете как шарнирное сопряжение и при монолитных ростверках должно выполняться путем заделки...

Задать вопрос