#Моделирование #железобетонная Стена #Лира-САПР
В проектировании зданий и сооружений могут встретиться ситуации, когда нужно смоделировать изменения толщины стен (по высоте здания) или плит перекрытий (капители, локальные утолщения), в результате чего образуется несоосное примыкание плоских конструкций друг к другу.
Пример моделирование капителей рассмотрен в статье - https://rflira.ru/kb/99/1195/.
Несоосное примыкание стен
Если стоит задача смоделировать стену, толщина которой меняется по высоте, наиболее рациональный подход – моделирование в САПФИР. Стены нужно смоделировать в разных уровнях. Верхний уровень нижней стены и нижний уровень верхней, должны быть на одной и той же отметке.
Наиболее удобно будет выполнить данную операцию, путём привязки верха или низа стены к заданному уровню, эта опция доступна начиная с версии САПФИР 2019. Использование данного инструмента, позволяет привязать обрез стен к фиксированному уровню. Если отметка заданного уровня будет изменена, то отметка обреза стены, изменится автоматически, при этом стены могут находится в пределах одного этажа.
На рисунке изображено несоосное примыкание стен. Стены имеют общую грань, но толщина стены меняется с 300 мм до 200 мм на отметке 1 м от уровня низа этажа. Для обеспечения передачи нагрузки от верхней стены на нижнюю, с учётом эксцентриситета, следует задать в настройках пересечений объектов «Осевые и объёмы» - так программа сформирует абсолютно жёсткие тела (АЖТ) на пересечении двух стен, которые обеспечат передачу вертикальной нагрузки и изгибающего момента.
Расчётная модель несоосных стен
Стены, в расчётной модели, будут представлены в виде пластин, у которых не будет общих узлов, но сеть триангуляции этих пластин, в месте стыковки стен, будет согласованной. Каждая пара узлов нижней и верхней стен, будет объединена в АЖТ.
Расстояние между узлами АЖТ, в месте примыкания стен, будет равняться плечу вертикальной реакции от верхней стены (эксцентриситет) и соответствовать половине разности толщин стен:
е=(300-200)/2=50 мм = 0.05 м.
Результаты расчёта модели несоосных стен
Для проверки соответствия расчётной модели работе конструкции, выполним тестовый расчёт. К верху стены толщиной 200 мм, приложена распределённая сила интенсивностью q=1 т/м. В месте сопряжения стен, будет возникать изгибающий момент, распределённый по длине стены. Величина изгибающего момента, будет зависеть от величины эксцентриситета:
М=е*q=0.05*1=0.05 т*м/м;
Выполним сравнение результатов расчёта вручную с результатами программы.
Из результатов расчёта видно, что распределённый изгибающий момент в нижней стене, равен изгибающему моменту, посчитанному вручную.
Варианты моделирования примыкания стен
Как правило, несоосное примыкание элементов создаётся при помощи объединения узлов согласованной сети триангуляции в АЖТ, однако, возможен другой вариант моделирования – соединение узлов стен стержнями большой жёсткости, которые, по сути, выполняют ту же функцию, что и АЖТ. Для этого, следует поменять в настройках проекта в САПФИР, режим создания АЖТ на формирование стержней.
