Расчет многорядных соединений на вклеенных шайбах в программном комплексе SCAD

Настоящая работа является логическим продолжением опубликованных ранее работ [1],[2],[3],[4].

Расчет выполнен с помощью проектно-вычислительного комплекса SCAD. Комплекс реализует, конечно-элементное, моделирование статических и динамических расчетных схем, проверку устойчивости, выбор невыгодных сочетаний усилий, подбор арматуры железобетонных конструкций, проверку несущей способности стальных конструкций. В представленной ниже пояснительной записке описаны лишь фактически использованные при расчетах названного объекта возможности комплекса SCAD.

Монолитность соединения модели математически описывалось как связывание соответствующих узлов по всем степеням свободы.

Расчетная схема определена как система с признаком 5. Это означает, что рассматривается система общего вида, деформации которой и ее основные неизвестные представлены линейными перемещениями узловых точек вдоль осей X, Y, Z и поворотами вокруг этих осей.

Возможные перемещения узлов конечно-элементной расчетной схемы ограничены внешними связями, запрещающими некоторые из этих перемещений. Наличие таких связей помечено соответствует расчетной схеме рис 1.

Точки примыкания конечного элемента к узлам (концевые сечения элементов) имеют одинаковые перемещения с указанными узлами.

Конечные элементы оболочек, геометрическая форма которых на малом участке элемента является плоской (она образуют многогранник, вписанный в действительную криволинейную форму срединной поверхности оболочки). Для этих элементов, в соответствии с идеологией метода конечных элементов, истинная форма перемещений внутри элемента приближенно представлена упрощенными зависимостями. Описание их напряженного состояния связано с местной системой координат, у которой оси X1 и Y1 расположены в плоскости элемента и ось Х1 направлена от первого узла ко второму, а ось Z1 ортогональна поверхности элемента.

В расчетной схеме присутствуют пластинчатые элементы, для которых напряжения выводятся вдоль осей, отличных от осей местной системы координат элементов.Выравнивание осей показанно на рис. 2

Результаты расчета представлены выборочно. Вся полученная в результате расчета информация хранится в электронном виде.

Как видно из рис.3-4 максимальные напряжения возникают под шайбами, т.е. для изучения характера распределения напряжения необходимо построить эпюры напряжений по наиболее опасному сечению рис.5.

Как видно из рис.5 напряжения уменьшаются с увеличением шага расстановки шайб, также видно что напряжения под нижней шайбой значительно больше чем под средней и верхней что свидетельствует о неравномерном распределении усилия между шайбами. Следует заметить что расчет в программном комплексе SCAD произведен в плоской постановки и для ортотропного тела, т.о. необходимо произвести расчет приближенный к реальной конструкции. К сожалению в программном комплексе SCAD этого сделать невозможно, т.е. необходимо воспользоваться программным комплексом ANSYS который позволяет произвести выполнить объемное решение задачи, а материал древесины задать в виде анизотропного тела.

Список  литературы:

1.                  Современные тенденции развития проектирования в строительстве [Текст] / М. В. Арискин [и др.] // Молодой ученый. — 2012. — №10. — С. 31-33.

2.                  Экономическая эффективность проектирования в комплексе Аllplan по сравнению с существующими CAD-системами [Текст] / М. В. Арискин [и др.] // Молодой ученый. — 2013. — №5. — С. 32-35.

3.                  Применение многорядных соединений в деревянных конструкциях в практике строительства [Текст] / М. В. Арискин [и др.] // Молодой ученый. — 2013. — №5. — С. 35-38.

4.                  Защита от удара и сопровождающей вибрации: экспоненциально-тригонометрическая аппроксимация функций [Текст] / Данилов А.М. [и др.] //Региональная архитектура и строительство. 2012. № 3. С. 85-88.