Расчетная схема представляет собою объемную модель узла колонны трубчатого сечения, которая на концах закрывается толстой стальной пластиной и приваренной к ней круглым стержнем, усиленным четырьмя ребрами-контрфорсами. Стальной стержень (пята) устанавливается в стальную обойму, которая препятствует смещению по горизонтальной плоскости, однако не препятствует свободному повороту вокруг осей перпендикулярных стержню.
Из результатов расчета предшествующей конечно-элементной задачи всего здания (колонны моделировались стержневыми КЭ) было установлено, что колонна может поворачиваться на угол около 9о. Это приводит к тому, что пята опирается не на всю площадь своего поперечного сечения, а только на край. Что в свою очередь, приводит к появлению пластических деформаций в круглом стержне и его смятию.
Целью данного расчета являлось:
1. Определение сминаемой площади опирания и, отсюда, определение величины эксцентриситета продольной силы в колонне для ее последующей проверки на действие продольной силы с изгибом.
2. Проверка прочности переменного сечения конструкции пяты с ребрами.
Узел моделировался объемными физически нелинейными КЭ. Узлы площадки опирания пяты устанавливались на специальные КЭ, моделирующие работу односторонних связей с зазором. Зазор выбирался по мере смятия стержня, включая все новые КЭ в работу по мере нагружения.
Рис.1
|
Рис.2
|