- Если выбран тип опирания — податливое опирание, то для узлов колонн связи налагаются по всем направлениям, кроме вертикального, и углу поворота в горизонтальной плоскости (x, y, uz), вводятся три одноузловых конечных элемента (КЭ-51), ориентация связей z, ux, uy,. Для узлов стен вводится локальная система координат. Для узлов стен связи налагаются по всем направлениям, кроме вертикального, и углам поворота в горизонтальной плоскости и в плоскости стены (x, y, uy, uz), вводятся два одноузловых конечных элемента (КЭ-51), ориентация связей z, ux,
- Балки моделируются универсальными стержневыми конечными элементами (КЭ-10). Разбивка конструктивных элементов на отдельные стержни зависит от заданного шага триангуляции, если эти элементы находятся в плоскости плиты. В схему могут быть включены жесткие вставки, в зависимости от выбранного положения оси балки (ниже или выше оси плиты). При центральном расположении оси жесткие вставки в схему не вводятся — в этом случае плита и балка расположены соосно.
Рис. 2 Варианты моделирования балок
- Сваи моделируются одноузловыми конечными элементами (КЭ-51) с заданной жесткостью и ориентацией связи z. Узел конечного элемента сваи закрепляется от перемещений и поворота в горизонтальной плоскости (x, y, uz).
- Работа грунта на сдвиг вдоль контура фундаментной плиты на естественном основании моделируется законтурными двухузловыми (КЭ-53) и одноузловыми (КЭ-54) конечными элементами упругого основания.
- Освобождение стороны плиты от опирания моделируется с помощью введения в схему двойных узлов в местах расположения колонн, стен, свай на стороне плиты, которая освобождена от опирания. Один узел принадлежит конечным элементам плиты, второй — опоре. Перемещения между этими узлами не объединяются (фактически моделируется отсутствие опоры).
- Жесткости элементов назначаются по заданным размерам сечений. Типы сечений — брус, пластина. Жесткости элементов, моделирующих связи конечной жесткости (КЭ-51) и работу грунта на сдвиг (КЭ-53, КЭ-54), описываются численно. Учитывается заданный угол вращения местных осей колонн.
- Рассматриваются заданные виды загружений. Учитывается собственный вес элементов. Все нагрузки, кроме равномерно распределенной по всей плоскости плиты, приводятся к массиву сосредоточенных нагрузок. Ветровые и сейсмические нагрузки на фундаментную плиту рассматриваются как совокупность сосредоточенных нагрузок. Расчет на ветровые и сейсмические воздействия выполняется как статический.
ПРИМЕЧАНИЕ. В данной версии расчет на вынужденное перемещение опор не производится.
Рис. 3 Схема этажа и нагрузки на плиту перекрытия в программе КОМПОНОВКА
Рис. 4 Схема плиты перекрытия в программе ПЛИТА и ее конечно-элементная модель
Статический расчет плиты перекрытия выполняется на нагрузки постоянного, длительного и кратковременного загружений.
Расчет фундаментной плиты выполняется на нагрузки постоянного, длительного, кратковременного, двух сейсмических и двух ветровых загружений. Ветровые и сейсмические воздействия в программе ПЛИТА рассматриваются как статические. В состав суммарной ветровой нагрузки включена пульсационная составляющая, определенная в процессе предварительного расчета здания в программе КОМПОНОВКА. При определении сейсмической нагрузки в случае импорта результатов предварительного расчета здания в программе КОМПОНОВКА учитывается только первая форма собственных колебаний или, в случае импорта результатов МКЭ расчета, комбинация заданного количества форм собственных колебаний.
Последовательность расчета:
- построение матрицы жесткости;
- формирование системы канонических уравнений;
- решение системы уравнений и вычисление значений узловых перемещений;
- определение компонент напряженно-деформированного состояния исследуемой схемы по найденным значениям узловых перемещений.
По вычисленным значениям перемещений, усилий выполняется построение изополей, определяется расчетное армирование плиты.
Подбор арматуры (раздельно продольной и поперечной) выполняется при учете действия имеющихся расчетных сочетаний изгибающих и крутящего моментов Mx, My, Mxy, а также перерезывающих сил Qx, Qy. Эти усилия определены на один погонный метр в срединной поверхности плиты.
Расчетная площадь продольной арматуры определяется у нижней и верхней граней плиты по направлениям OX и OY (погонная площадь Asx-н, Asx-в, Asy-н, Asy-в). Расчетная площадь поперечной арматуры определяется раздельно по направлениям OX и OY (погонная площадь Aswx, Aswy). Расчетный шаг поперечной арматуры принят равным 1 метру для облегчения перехода к произвольному шагу поперечной арматуры.
СОВЕТ. Чтобы получить значение поперечной арматуры для выбранного шага следует расчетное значение умножить на s/1000 мм, где s — выбранный шаг расстановки, мм.
СОВЕТ. Для того чтобы при расстановке поперечной арматуры наиболее полно учесть оба значения Aswx и Aswy можно воспользоваться их среднеквадратичным значением.
ПРИМЕЧАНИЕ. На самом деле метод конечных элементов (особенно при использовании треугольных конечных элементов) дает значительную погрешность при определении перерезывающих сил, а, следовательно, и поперечной арматуры. Рекомендуется проверять необходимость постановки поперечной арматурой дополнительным расчетом на продавливание.
Рис. 5 Обозначения расчетной площади продольного армирования
Рис. 6 Обозначения расчетной площади поперечного армирования
Подбор арматуры выполняется для каждого конечного элемента плиты. При подборе арматуры отбираются наиболее невыгодные расчетные сочетания усилий, возможно с учетом многопролетности плиты (см. 6.1.2.3 ниже). Так как порядок подачи расчетных сочетаний усилий влияет на окончательный результат, — в связи с тем, что подбор продольной арматуры каждого направления осуществляется с учетом работы арматуры ортогонального направления — то производится дополнительное упорядочивание сочетаний в порядке возрастания напряжений.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.