Моделирование сопряжения балки с колонной
(1) При моделировании деформированного состояния узла следует учитывать деформации сдвига участка стенки колонны в месте примыкания балки, а также деформацию, обусловленную поворотом узлового соединения.
(2) Узлы следует рассчитывать на восприятие внутренних изгибающих моментов Mb1,Ed и Mb2,Ed, нормальных усилий Nb1,Ed и Nb2,Ed и поперечных сил Vb1,Ed и Vb2,Ed от присоединяемых элементов,
см. рисунок 5.6.
(3) Суммарное усилие сдвига Vwp,Ed в участке стенки колонны следует определять по формуле
, (5.3)
где z — плечо внутренней пары сил, см. 6.2.7.
(4) Для того, чтобы модель узла наиболее точно отражала его действительную работу, участок стенки колонны, работающий на сдвиг, и каждое из креплений узлов следует моделировать отдельно, учитывая внутренние силы и моменты, действующие на периферии участка стенки колонны, см. рисунки 5.6 а) и 5.7.
(5) В качестве упрощающей альтернативы методу, изложенному в 5.3(4), односторонние узлы можно моделировать как одиночные узлы, а двусторонние узлы можно моделировать как два раздельных, но взаимодействующих узла, по одному с каждой стороны. Следовательно, двусторонняя конфигурация сопряжения балки с колонной имеет две зависимости «момент – угол поворота»: одну — для правого и одну — для левого сопряжения.
(6) При двустороннем сопряжении каждый узел следует моделировать в виде спиральной пружины, как показано на рисунке 5.8, характеризуемой зависимостью «момент – угол поворота», которая учитывает работу участка стенки колонны на сдвиг, а также влияние соответствующих креплений.
|
|
a) б)
Направление сил и моментов соответствует положительным значениям усилий
в формулах (5.3) и (5.4)
Рисунок 5.6 — Внутренние силы и моменты в узле:
a — значения усилий на периферии участка стенки колонны;
Б — значения усилий в точке пересечения осей элементов
a) б)
Рисунок 5.7 — Внутренние усилия и моменты,
действующие на участках стенки колонны в соединениях:
a — поперечные силы на участке стенки колонны;
Б — усилия в узле сопряжения балки с колонной
Односторонняя конфигурация узла Двусторонняя конфигурация узла
1, 2, 3 — узлы сопряжения балок с колоннами
Рисунок 5.8 — Моделирование узла
(7) При определении расчетной несущей способности на изгиб, а также вращательной жесткости для каждого узла, возможное влияние участка стенки колонны, работающего на срез, следует учитывать с помощью коэффициентов трансформации b1 и b2,
|
|
где b1 — значение коэффициента трансформации b для правой стороны узла;
b2 — значение коэффициента трансформации b для левой стороны узла.
Примечание — Коэффициенты трансформации b1 и b2 применяются непосредственно в 6.2.7.2(7) и 6.3.2(1). Также они используются в 6.2.6.2(1) и 6.2.6.3(4) совместно с таблицей 6.3 для определения понижающего коэффициента w при сдвиге.
(8) Приближенные значения b1 и b2, основанные на значениях изгибающих моментов в балке Mb1,Ed и Mb2,Ed, действующих на периферии участка стенки колонны, см. рисунок 5.6 а), можно определить по таблице 5.4.
(9) В качестве альтернативы 5.3(8) более точные значения b1 и b2, основанные на значениях изгибающих моментов в балке в точке пересечения осей элементов, см. рисунок 5.6 б), могут быть
определены по упрощенной модели:
, (5.4а)
, (5.4б)
где — момент в точке пересечения осей элементов со стороны правой балки;
— момент в точке пересечения осей элементов со стороны левой балки.
|
|
(10) При определении расчетной несущей способности на изгиб неусиленного двустороннего сопряжения балки с колонной с неравными по высоте балками, следует учитывать фактическое распределение касательных напряжений на участке стенки колонны.
Таблица 5.4 — Приближенные значения коэффициента перехода b
Конфигурация узла | Воздействие | Значение b | ||
* В данном случае значение b является точным.
Мы поможем в написании ваших работ! |