Численное моделирование железобетонных перекрытий из сборных плит по стальным балкам
Автор: Бергер М.П.
Аннотация
Введение. В современных многоэтажных зданиях, строящихся из различных материалов, все больше применяется стальной каркас, который обеспечивает гибкость планировочных решений и сокращает сроки строительства. Различные типы перекрытий, такие как монолитные железобетонные плиты и сборные многопустотные плиты, позволяют ускорить монтаж и повысить прочность конструкции, а также обеспечивают передачу горизонтальных нагрузок. Для оптимального проектирования перекрытий из сборных плит, особенно опирающихся на нижнюю полку стальных балок, необходимо использовать численное моделирование методом конечных элементов, чтобы точно учесть особенности работы конструкций и повысить их эффективность.
Материалы и методы. При формировании конечно-элементной модели использованы стержневые элементы для колонн и балок, а также конечные оболочечные элементы для плит перекрытия, что дает возможность точно моделировать их жесткость и поведение под нагрузками. Для учета особенностей работы сборных железобетонных плит рассмотрено несколько подходов: применение жестких вставок и триангуляция контура, а также создание шарниров с расшивкой узлов для моделирования соединений и совместной работы элементов. В расчетах использовались численные параметры жесткости и закрепления, а также учтены особенности опирания и эксцентриситетов, что повышает точность моделирования и позволяет оценить усилия и прогибы в конструкции.
Результаты. Определены максимальные вертикальные перемещения балок для обоих рассмотренных вариантов численного моделирования. Получены изгибающие моменты в балках и выполнено сравнение полученных значений для численного и теоретического расчетов.
Выводы. Численные исследования показали, что вариант с моделированием сборных железобетонных плит с помощью триангуляции контура (без использования жестких вставок) более точно отражает характер работы конструкции перекрытия. Усилия в балках, полученные при этом способе моделирования, оказываются больше, чем при использовании в модели жестких вставок.
Автор: Бергер М.П.
Аннотация
Введение. В современных многоэтажных зданиях, строящихся из различных материалов, все больше применяется стальной каркас, который обеспечивает гибкость планировочных решений и сокращает сроки строительства. Различные типы перекрытий, такие как монолитные железобетонные плиты и сборные многопустотные плиты, позволяют ускорить монтаж и повысить прочность конструкции, а также обеспечивают передачу горизонтальных нагрузок. Для оптимального проектирования перекрытий из сборных плит, особенно опирающихся на нижнюю полку стальных балок, необходимо использовать численное моделирование методом конечных элементов, чтобы точно учесть особенности работы конструкций и повысить их эффективность.
Материалы и методы. При формировании конечно-элементной модели использованы стержневые элементы для колонн и балок, а также конечные оболочечные элементы для плит перекрытия, что дает возможность точно моделировать их жесткость и поведение под нагрузками. Для учета особенностей работы сборных железобетонных плит рассмотрено несколько подходов: применение жестких вставок и триангуляция контура, а также создание шарниров с расшивкой узлов для моделирования соединений и совместной работы элементов. В расчетах использовались численные параметры жесткости и закрепления, а также учтены особенности опирания и эксцентриситетов, что повышает точность моделирования и позволяет оценить усилия и прогибы в конструкции.
Результаты. Определены максимальные вертикальные перемещения балок для обоих рассмотренных вариантов численного моделирования. Получены изгибающие моменты в балках и выполнено сравнение полученных значений для численного и теоретического расчетов.
Выводы. Численные исследования показали, что вариант с моделированием сборных железобетонных плит с помощью триангуляции контура (без использования жестких вставок) более точно отражает характер работы конструкции перекрытия. Усилия в балках, полученные при этом способе моделирования, оказываются больше, чем при использовании в модели жестких вставок.