60. Расчетные длины для пластин

60. Расчетные длины для пластин
Автор: Канев Данил

При задании параметров конструирования для железобетонных пластин в версии 10.8 появилась возможность задавать расчётные длины для пластин (рис. 1). Разберемся подробнее, как задаются величины расчетных длин и в каких случаях необходимо их задавать.

01.jpg

Рис. 1. Диалог задания расчетных длин для пластинчатых элементов

Обратимся к п. 8.1.57 СП 63.13330.2012:

«Расчет стен в общем случае рекомендуется производить путем разделения плоского элемента на отдельные слои сжатого бетона, растянутой арматуры и расчета каждого слоя отдельно на действие нормальных и сдвигающих сил в этом слое, полученных от действия изгибающих и крутящих моментов, общих нормальных и сдвигающих сил.

Допускается производить расчет без разделения на слои бетона и растянутой арматуры отдельно из плоскости стены на совместное действие изгибающих моментов, крутящих моментов и нормальных сил и в плоскости стены на совместное действие нормальных и сдвигающих сил.

Расчет стены в своей плоскости рекомендуется производить из условий, основанных на обобщенных уравнениях предельного равновесия:

(Nx,ult – Nx)(Ny,ult-Ny)-Nxy2 ≥ 0;

Nx,ult≥ Nx;

Ny,ult≥ Ny;

Nxy,ult≥ Nxy;

где Nx, Ny и Nxy - нормальные и сдвигающие силы, действующие по боковым сторонам плоского выделенного элемента;

Nx,ult, Ny,ult и Nxy,ult - предельные нормальные и сдвигающие силы, воспринимаемые плоским выделенным элементом.

Значения предельных нормальных сил Nx,ult и Ny,ult  следует определять из расчета нормальных сечений, перпендикулярных осям X и Y, плоского выделенного элемента с вертикальной и горизонтальной арматурой, параллельной осям X и Y, согласно указаниям 8.1.14-8.1.19.

Далее обратимся к п. 8.1.15, а именно к формуле 8.15, куда и входит расчетная длина элемента:

03.jpg

l- расчетная длина элемента, определяемая согласно 8.1.17.

Таким образом, мы вплотную подошли к пункту, в котором можно найти указания по заданию расчетных длин. Согласно этому пункту, допускается расчетную длину l0 элементов постоянного поперечного сечения по длине l при действии продольной силы принимать равной:

04.jpg

Но, как видно, данный пункт больше подходит для стержневых элементов, а не пластин.

К сожалению, в СП 63.13330 не приведены варианты раскрепления стен по верху-низу плитами перекрытия и раскрепление по бокам (или свободный край) поперечными стенами, как это сделано в других нормативных документах.

Более подробную информацию можно найти в «Руководство по проектированию конструкций и технологии возведения монолитных бескаркасных зданий. 1982 г.» п. 5.4, Пособие по проектированию жилых зданий, Вып. 3 (к СНиП 2.08.01-85) п. 5.19, Еврокод 2 EN 1992-1-1-2009 п. 12.6.5.1, АCI 318R-14, таблица 11.5.3.2 и в других нормативных документах. СП 63,13330 также не определяет, когда стены или плиты могут быть рассмотрены, как раскрепляющие.

Поэтому перед заданием исследуемой исходной информации пользователю следует самостоятельно изучить вопрос.

Если проанализировать приведенные документы, то полученные значения расчетных длин будут значительно разниться, при этом, принимая длину по СП 63, мы возьмем самый «оптимистичный» вариант, т.к. в других документах получатся значения коэффициента при жестком защемлении стены на обоих концах – от 0.7 до 0.8, также вводится дополнительный коэффициент в зависимости от защемления стен по бокам.

Рассмотрим пример задания расчетных длин стен и пилонов для 9-ти этажного монолитного здания (рис. 2).

05.jpg

Рис. 2. 9-ти этажное монолитное здание

При определении расчетных длин стен имеют определяющими будут два фактора:

  • высота этажа;
  • метод закрепления концов стен/пилонов.

В нашем случае высота этажа равна 3 м, а метод закрепления соответствует подпункту д) п. 8.1.17:

д) для элементов с не смещаемыми заделками на двух концах жесткими (без поворота)

l0 = 0.5l

Значит в нашем примере необходимо в поле расчетная длина указать 1.5 м.

Осталось лишь разобраться в направлении задания расчетной длины. В ПК ЛИРА 10.8 расчетная длина для пластинчатых элементов задается вдоль осей выравнивания напряжений.

При этом, расчетную длину следует задавать только в направлении той оси выравнивания напряжений в направлении которой действует сжимающая сила. В стандартных задачах ось выравнивания напряжений Y всегда направлена вертикально, в остальных случаях необходимо включить отображение осей, чтобы верно выбрать направление задания расчетной длины.

Отметим, важный момент: в случае разной высоты этажей для каждого этажа необходимо задавать свои параметры конструирования для стен.

В нашем примере заполненные поля для расчетных длин будут выглядеть как на рис. 3.

06.jpg

Рис. 3. Пример заполнения полей расчетных длин пластинчатых элементов

Если у вас возникли вопросы, вы можете задать их нашим специалистам в чате на сайте, на форуме ЛИРА 10 или в теме обсуждения в социальной сети «Вконтакте»



Вернуться к списку раздела

Вебинар: Способы соединения конечных элементов и узлов в ЛИРА 10
Приглашаем на вебинар по применению инструментов соединения элементов и узлов в ЛИРА 10. Будут рассмотрены примеры из инженерной практики: моделирование шарниров, учет несоосности, передача усилий между различными типами КЭ, автоматическое соединение элементов
03 октября 2022
Базовый курс ЛИРА 10 во Владивостоке 17-21 октября
Приглашаем на первый курс ЛИРА 10 на Дальнем Востоке
05 сентября 2022
Запись докладов по сейсмостойкому строительству
Делимся материалами с III Международной научнопрактической конференции по сейсмостойкому строительству в г. Бишкек
10 августа 2022
Список Eurocodes, реализованных в ЛИРА 10
В версии 10.12 мы существенно расширили функционал по Eurocodes. Предлагаем ознакомиться с описанием выполняемых конструктивных расчетов, а также скачать полный перечень реализованных положений
02 августа 2022
Все новости
Реализация модели контактного слоя при расчете адгезионного соединения с использованием метода конечных элементов
В большинстве опытов по испытанию адгезионных соединений измеряется средняя адгезионная прочность. Данная величина вычисляется как отношение разрушающей нагрузки к площади склейки. Подобный подход подразумевает равномерное распределение касательных напряжений. Исследователи давно обнаружили, что средняя адгезионная прочность соединения является сильной функцией геометрических [1] и физико-механических параметров модели и, следовательно, делает малоинформативными и несопоставимыми экспериментальные данные, выполненные на отличающихся образцах. Малочисленные результаты по измерению касательных напряжений по площади склейки с использованием преимущественно поляризационно-оптических методов [2] показывают, что распределение напряжений является нелинейной функцией. При этом наблюдается концентрация напряжений у торцов модели. В связи с этими фактами возникает необходимость детального изучения напряженно-деформированного состояния адгезионных соединений.
06 июня 2019
Оценка точности нелинейного статического метода анализа сейсмостойкости сооружений
В статье рассмотрено практическое применение методики нелинейного статического анализа сейсмостойкости зданий и сооружений. Произведен расчет одноэтажной стальной рамы нелинейным статическим и нелинейным динамическим методами. В результате анализа полученных результатов расчета показана значимость высших форм колебаний и необходимость анализа их влияния на реакцию системы.
06 февраля 2018
Напряженно-деформированное состояние коррозионно - поврежденных железобетонных элементов при динамическом нагружении
С помощью современного программно-вычислительного комплекса  ЛИРА 10.6 выполнена сравнительная оценка напряженно–деформированного состояния  не поврежденного и коррозионно-поврежденного железобетонного элемента при динамическом и статическом нагружении. Проанализировано   влияния ослабленного коррозией бетонного участка сжатой зоны на перераспределение напряжений в сечении.
25 января 2018
Применение технологий BIM при расчете зданий в условиях сложной геотехнической обстановки в связке программ Revit, ЛИРА 10.6 и PLAXIS 3D
В статье рассматривается методика совместной работы ПК ЛИРА 10.6 и PLAXIS 3D посредством API модуля. С позиции инженера-расчетчика рассматриваются возможности передачи моделей между различными программами с применением технологий информационного моделирования.
21 июня 2017
Все публикации
Способы соединения конечных элементов и узлов в ЛИРА 10
Приглашаем на вебинар по применению инструментов соединения элементов и узлов в ЛИРА 10. Будут рассмотрены примеры из инженерной практики: моделирование шарниров, учет несоосности, передача усилий между различными типами КЭ, автоматическое соединение элементов
30 сентября 2022
Нововведения связки Autodesk Revit – ЛИРА 10.12
В версии 10.12 связка стала еще удобнее для работы проектировщиков
20 мая 2022
Расчет стальных конструкций на сейсмические воздействия
Рассмотрим особенности расчета и теоретические аспекты, объясняющие те или иные пункты в нормах проектирования.
20 мая 2022
Расчёт деревянных конструкций в ЛИРА 10
Автоматический расчёт и точные результаты
26 ноября 2021
Все записи вебинаров