воскресенье, 30 сентября 2018 г.

Абсолютно жёсткие вставки. Абсолютно жесткие тела. Что такое, в чём разница, куда назначают

    Абсолютно твёрдое тело (АТТ) (неищменяемая или жесткая система) - это механическая система, расстояние между точками которой не меняется в условиях рассматриваемой задачи.

      (Механическая система - совокупность материальных точек, движение и положение которых в пространстве взаимосвязано)


    Абсолютно жесткое тело (АЖТ) - это группа узлов, перемещения которых кинематически связаны по закону движения абсолютно твёрдого тела (перемещение без деформации).

   Пример использования АЖТ - моделирование опирания плиты перекрытия на колонну: в уровне плиты создаётся ряд узлов, расположенных точно по контуру сечения колонны, затем, эти узлы объединяются в АЖТ.



   Абсолютно жесткая (EI = ∞) вставка - это недеформируемая часть стержневого элемента.

   Абсолютно жесткие вставки используются, как правило, при нарушении соосности стыковки стержней в узле.
 
 
 
 
Моделирование конструкций с использованием абсолютно жестких тел (АЖТ)


   Про использование абсолютно жёстких тел в SCAD можно прочитать здесь: ссылка
   Про использование абсолютно жёстких тел в ПК Лира Софт можно прочитать здесь: ссылка

   В месте примыкания колонн, пилонов и стен к перекрытиям и покрытиям формируется АЖТ.
   АЖТ призвано уменьшить значение изгибающих моментов, возникающих на опоре и избежать пика армирования плиты внутри сечения колонны, пилона или стены.
   То есть внутри сечения колонны, пилона или стены получается как бы бесконечная жесткость, а армирование плиты нужно начинать только с грани колонны, пилона или стены. 




Моделирование конструкций с использованием абсолютно жестких вставок:


   Про использование абсолютно жёстких вставок в SCAD можно прочитать здесь: ссылка
   Про использование абсолютно жёстких вставок в ПК Лира Софт можно прочитать здесь: ссылка


   Цель введения жестких вставок - создание кинематической связи перемещений.

   При введении в стержневые элементы абсолютно жестких вставок гибкая часть стержня отодвигается от узлов элемента на длину задаваемой абсолютно жесткой вставки. При этом нагрузки, задаваемые на стержень с абсолютно жесткими вставками, привязываются к началу гибкой части. Усилия вычисляются только в гибкой части стержня, и, поэтому, при проверке равновесия в узле, где присутствует такой стержень, нужно производить перенос усилий из гибкой части стержня в узел, с учётом заданной нагрузки на жесткую вставку.


   Абсолютно жесткие вставки используются, как правило, при нарушении соосности стыковки стержней в узлах для учета эксцентричности стыковки элементов:

   - при моделировании двухступенчатой колонны (стык подкрановой и надкрановой частей колонны):

















   - при моделировании рёбер в плитах и оболочках, подпёртых (подкреплённых) рёбрами, эксцентрично расположенными по отношению к срединной поверхности
   (продольные оси ребер, моделируемых стержнями, не лежат в срединной плоскости плиты)

   Для этого на концах стержней, моделирующих ребра плиты, вводят жесткие вставки, через которые стержень прикрепляют к узлам плиты:


   Влияние на напряженно-деформированное состояние: При моделировании с использованием абсолютно жестких вставок общий изгиб оребренной плиты представляется в виде изгиба плитной части конструкции и пары сил, образованной мембранными напряжениями плиты (оболочечного элемента) и продольной силой в стержне:


   Подробнее см. Скорук Л. "Поиск эффективных расчётных моделей ребристых железобетонных плит и перекрытий"

   Здесь стоит отметить, что для плит с широкими ребрами моделировать следует не с использованием абсолютно жестких вставок, а с использованием абсолютно жестких тел, так как изгиб плиты в пролете между подкрепляющими ребрами будет заметно большим, чем в том случае, когда будет учитываться сокращение пролета плиты за счет ширины ребра.



   - при моделировании смещения расчётной оси, проходящей через центр тяжести в местах изменения толщины поясов рам переменного сечения:




- при моделировании шарнирного примыкания к колонне ригелей с эксцентриситетом

- при моделировании этажного опирания балок

- при моделировании примыкания к колонне ригелей разной высоты
 
- при учёте вутов в стропильных конструкциях; при моделировании "реальных размеров" узлов
 
- и т. п.



   Более подробно с нюансами применения абсолютно жестких вставок и жестких тел можно ознакомиться в труде А.С. Городецкого, И.Д. Евзерова "Компьютерные модели конструкций", Киев, "Факт", 2005
   *Статья создана не без использования указанных выше источников.

Комментариев нет:

Отправить комментарий