БАЗА ЗНАНИЙ
Задать вопрос
 

Сопряжение плита-стена в системе САПФИР-Генератор

Правила устройства сопряжения плита-стена

Для получения корректного результата определения внутренних усилий в плите перекрытия, в месте опирания плиты на монолитные стены, следует придерживаться определённого правила моделирования узла сопряжения. Поскольку КЭ-оболочки, определяет внутренние усилия в центре тяжести площадки, образованной сторонами пластины, следует добиться такого сопряжения пластины стен и плиты, чтобы центр пластины плиты перекрытия, оказался в месте положения грани стены – это позволит определить изгибающий момент в плите, в месте её опирания на стену. Наглядное пояснение представлено на рисунке.

Плита-стена_01.png
Схема разбивки модели плиты на конечные элементы, для получения корректной сети триангуляции и результатов статического расчёта

При проектировании монолитных железобетонных каркасов зданий, могут возникнуть трудности, при формировании сетки КЭ плит в месте примыкания к стенам, особенно, если в проекте присутствуют стены разной толщины, и сами стены, имеют сложную конфигурацию в плане. В рамках данной статьи рассмотрена технология, которая позволяет упростить процесс получения качественной сети триангуляции, в узлах сопряжения монолитных плит со стенами.

Автоматизация процесса создания триангуляционной сети в системе САПФИР-Генератор

Процесс создания триангуляционной сети плиты, в месте примыкания к стене, состоит из следующих операций:

  1. Построение (извлечение) осевой линии стены;
  2. Копирование осевой линии, с размещением новых объектов параллельно исходному, на расстоянии равном толщине стены, по две стороны от исходного объекта;
  3. Разбивка исходного объекта (осевой линии стены) на сегменты с шагом равным толщине стены, с получением точек на концах сегментов;
  4. Повторение операции для копий осевой линии;
  5. Интегрирование полученных точек в аналитическую плоскость плиты;

Данные операции, могут быть выполнены двумя способами:

  1. Разбивка линий по длине точками;
  2. Разрезка линий по длине секущими плоскостями;
Плита-стена_02.png
Технология создания дополнительных точек триангуляции первым способом (разбивка линий по длине точками)

Плита-стена_03.png
Технология создания дополнительных точек триангуляции вторым способом (разбивка линий по длине секущими плоскостями

Каждый способ имеет свою область применения. В процессе подготовки расчётной модели, следует применять и тот и другой алгоритмы, в зависимости от конструктивного решения здания.

Достоинством способа №1 (построение точек по линиям), является возможность работы с несколькими стенами одновременно.

При использовании способа №1, каждая осевая линия стены и копии осевых линий, разбиваются на сегменты, независимо от остальных, это позволяет использовать способ построения №1 одновременно для нескольких участков стен.

Плита-стена_04.png
Сравнение схем точек триангуляции плиты в месте примыкания к параллельным участкам стен. Алгоритм №1 даёт корректную сеть триангуляции

Достоинством способа №2 (разбивка линий на сегменты секущими плоскостями), является возможность работы со стенами криволинейного очертания.

При использовании способа №2, исходная осевая линия разбивается на сегменты секущими плоскостями, каждая из которых, расположена по нормали к соответствующему сегменту осевой линии. Секущие плоскости, также, пересекают копии осевой линии, благодаря чему, получается концентрическая сеть точек триангуляции.

Плита-стена_05.png
Сравнение сети триангуляции плиты в месте примыкания к криволинейной стене, выполненной первым и вторым способом

Применение технологии построения точек триангуляции на примере проектирования ж.б. каркаса

В качестве примера, рассмотрим план цокольного этажа монолитно-каркасного здания. Конструкции, в подвале здания: колонны, монолитные стены, фундаментная плита.

Плита-стена_06.png
План подвала

На плане присутствуют монолитные стены различных толщин: 250 и 200 мм. Данные стены пересекаются друг с другом. Также, присутствуют стены криволинейного очертания. Ставится задача: средствами САПФИР, получить качественную сеть триангуляции фундаментной плиты, в месте опирания стен.

При создании триангуляционной сети плиты, в месте опирания на колонны, начиная с версии 2020, можно воспользоваться функцией сгущения шага триангуляции в свойствах колонны https://www.liraland.ru/lira/versions/

Внимание! Не следует, для одного и того же набора нодов, подавать на вход исходные данные от всех стен в модели. Это приведёт к созданию некорректной сети триангуляции.

Создание триангуляционной сети приопорных зон, следует производить поэтапно:

  1. Прямолинейные участки стен одной толщины;
  2. Углы и места стыковки прямолинейных участков стен одной толщины;
  3. Места стыковки участков стен разной толщины;
  4. Криволинейные участки стен.

Поэтапное создание точек триангуляции, показано на рисунках:

Плита-стена_07.png
Первый этап. Созданы точки триангуляции на прямолинейных участках стен одинаковой толщины (20 см и 25 см, по отдельности). Построение производилось алгоритмом №1 (точки по линиям)
В качестве осевых линий стены, приняты отрезки, построенные инструментом «Линия»
Плита-стена_08.png
Второй этап. Созданы точки триангуляции, в месте примыкания участков стен одинаковой толщины. Построение производилось алгоритмом №1 (точки по линиям)

На втором этапе, в настройках нодов, принято:

  • Шаг копий осевой линии (эквидистант) – 0.25 м;
  • Шаг точек вдоль осевой линии – 0.25 м;
  • Количество эквидистант – 1 шт.;
Плита-стена_09.png
Третий этап. Созданы точки триангуляции в месте стыковки участков стен разной толщины (20 см и 25 см). Построение производилось алгоритмом №1 (точки по линиям).

На третьем этапе, при создании сети триангуляции для стен 20 см, принято решение уменьшить количество копий осевых линий (эквидистант), до 1 шт. При этом, в настройках нодов, заданы следующие характеристики:

  • Шаг копий осевой линии (эквидистант) – 0.2 м;
  • Шаг точек вдоль осевой линии – 0.25 м;
  • Количество эквидистант – 1 шт.;
Плита-стена_10.png
Четвёртый этап. Созданы точки триангуляции криволинейного участка стены. Построение производилось алгоритмом №2 (секущие плоскости)

На четвёртом этапе, во избежание появления некорректной сети триангуляции, были созданы два набора нодов, каждый на отдельный участок стены. В качестве осевой линии, принята осевая линия стены, без дополнительных построений.

Плита-стена_11.png
Сеть триангуляции плиты. Основной шаг триангуляции, принят 0.5 м, он может быть изменён в диалоговом окне настроек триангуляции

Процесс создания алгоритма, для получения сети триангуляции плиты в месте примыкания к стене, показан в видеоуроке https://youtu.be/IpfjbZ5BNYQ