Содержание
Введение
1. Методы моделирования работы ЖБК в стадии разрушения с помощью Ansys. Сравнение
2. Оценка температурно-влажностных деформаций в железобетонных фундаментных конструкциях жилого здания в п. Батагай
Заключение
Список использованной литературы
Приложение
Введение
Во время прохождения практики поставили цель частичного освоения следующих компетенций, которые по перечню планируемых результатов при проведении производственной практики должны освоиться за прохождения 2 и 3 семестров:
ОПК-2. Готовность руководить коллективом в сфере своей профессиональной деятельности, толерантно воспринимая социальные, этнические, конфессиональные и культурные различия;
ОПК-3. Способность использовать на практике навыки и умения в организации научно-исследовательских и научно-производственных работ, в управлении коллективом, влиять на формирование целей команды, воздействовать на ее социально-психологический климат в нужном для достижения целей направлении, оценивать качество результатов деятельности, способностью к активной социальной мобильности.
ОПК-12. Способность оформлять, представлять и докладывать результаты выполненной работы.
ПК-16. Способность организовать работы по осуществлению авторского надзора при производстве, монтаже, наладке, сдачи в эксплуатацию продукции и объектов производства.
1. Методы моделирования работы ЖБК в стадии разрушения с помощью Ansys. Сравнение
При проектировании ЖБК часто возникает необходимость исследования напряженно-деформированного состояния за линейную стадию работы конструкции, то есть с учетом трещинообразования бетона, и пластической деформации арматуры.
Для описания процесса разрушения хрупких материалов используются модели Уильяма-Варнке и Базанта. Конечный элемент, характеризующий модель Уильяма-Варнке, называется Solid65, а модель Базанта — microplane.
Пластическое поведение стальной арматуры описывается моделями пластичности, например моделью билинейной кинематической упрочнении.
В конечно-элементных расчетах, на ряду с прямым объемным моделированием стержней арматуры, можно выделить следующие модели арматуры в бетоне: дискретная (discrete), встроенная (embedded), распределенная (smeared). В первой из них узлы стержневых элементов для арматуры совпадают с узлами объемной конечно-элементной сетки для бетона. Во второй — узлы сеток арматуры и бетона не совпадают, но связаны уравнениями совместности. В распределенной модели предполагается, что арматура равномерно распределена по элементам конечно-элементной сетки для бетона.
Для выбора модели, описывающая нелинейную стадию работы ЖБК, для диссертационной работы мною были смоделированы модели Базанта и Уильяма-Варнке, а также провел сравнение дискретной и распределенной арматуры.
Эквивалентное напряжение (также называемое напряжением фон Мизеса). По теории энергии формообразования пластичный материал начинает повреждаться в местах, где напряжение по Мизесу становится равным предельному напряжению.
Результаты расчета показывают, что модель с распределенным армированием показывает большие разрушения, чем модель с дискретной арматурой: относительные деформации на 40%, деформации на 35%, максимальные напряжения на 18%. Так как расчет с распределенной арматурой менее трудоемкий, для моделирования здания на температурно-влажностные воздействия в дальнейшем используем данную модель.
По данным обследований в здании возникли косые трещины на крайних сваях и нормальные на цокольном перекрытии в местах устройства ниш и выступов в плане.Обследование было проведено организацией ООО «Нэлэгэр». Ведомость дефектов была приведена в приложении 1.
Была поставлена задача смоделировать и выполнить расчет цокольного перекрытия и фундаментов на температурно-влажностные воздействия и сравнить результаты расчетов с материалами обследования.
2. Оценка температурно-влажностных деформаций в железобетонных фундаментных конструкциях жилого здания в п. Батагай
Расчет железобетонных конструкций на температурные и влажностные воздействия в соответствии с СП 52-105-2009 произвели по 1 расчетной стадии работы железобетонной конструкции — «первое» замораживание до расчетной зимней температуры бетона конструкции.
В статически неопределимых конструкциях жесткость элементов является одним из основных свойств, влияющих на напряжения, вызванные температурными деформациями.
Выполненные расчеты подтвердили, что в рассматриваемой статически неопределимой конструкции, усилия, рассчитанные в линейной стадии работы железобетона, не совсем совпадают с фактической картиной трещинообразования.
Поэтому учет физической нелинейности железобетона при расчете конструкций, работающих с трещинами, является необходимым.
Для описания процесса разрушения бетона использовали модель Уильяма-Варнке, конечный элемент которого в AnsysMechanical называется Solid65. КЭ Solid65 используется для трехмерного моделирования хрупких твердых тел с арматурными стержнями, в котором твердое тело способно к растрескиванию, дроблению, пластической деформации и ползучести, а арматура к пластической деформации и ползучести.
В этот элемент можно включить до трёх независимых армирующих материалов, предполагается, что они «распределены» (smeared) по всему элементу и работают только на растяжение и сжатие.
При расчете на температурные воздействия приняли следующие параметры математической модели Уильяма-Варнке, которые остаются постоянными при изменении температуры:
- коэффициент передачи сдвиговых усилий при открытой трещине0,3;
- коэффициент передачи сдвиговых усилий при закрытой трещине 0,7;
- коэффициент понижения жесткости при образовании трещины в результате растяжения 0,6.
Прочностные, упругопластические и деформативные свойства бетона приняты по СП 52-105 для 3 группы конструкций, в предположении, что конструкция фундамента защищена от воздействия атмосферных осадков. Принятые характеристики меняются в зависимости от температуры и приведены в таблице 1:
Нужна помощь в написании отчета?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Поможем с характеристой и презентацией. Правки внесем бесплатно.
Таблица 1.
По СП 20.13330.2016 расчетные изменения температуры воздуха равна
По СП 52-105 расчетное изменение температуры для первого этапа работы фундамента:
Сваю рассмотрели как стойку, защемленную в грунте на глубине от поверхности земли: в первом этапе работы фундамента: Н1 = 0,827 м; во втором этапе: Н2 = 1,966 м, по СП 52-105.
Распределение максимальных усилий при расчете в нелинейной постановке показало, в целом, на качественное совпадение с картиной трешинообразования в цокольном перекрытии и на сваях. Что показывает на правомочность примененной расчетной модели работы железобетонного цокольного перекрытия и эффективность применения программы Ansys для анализа термонапряженного состояния железобетонных конструкций.
Выявлено негативное влияние внутренних углов в планах цокольных перекрытий в участках ниш и выступов, которые являются концентраторами напряжений, и способствуют трещинообразованию в конструкциях. В проектных решениях в районах с низкими температурами желательно избегать подобных внутренних углов.
Выполненная работа показала на необходимость разработки рекомендаций, а лучше норм по расчету железобетонных фундаментных конструкций с учетом температурно-влажностных воздействий.
Заключение
Во время прохождения практики мною были проделаны слудющие работы:
- анализированы методы расчетов ЖБК в Ansysв нелинейной постановке, т. е. с учетом трещинообразования и дробления бетона, пластической деформации арматуры (модели Уильяма-Варнке и Базанта);
- проведен разбор недостатков СП 52-105;
- смоделировано влияние температурно-влажностных воздействий на жилое здание в п. Батагай Верхоянского района в нелинейной постановке с учетом изменения механических и упругопластических свойств бетона;
- написана статья о результатах расчета влияния температурно-влажностных воздействий на жилое здание в п. Батагай.
Частично освоены следующие компетенции, которые по перечню планируемых результатов при проведении производственной практики должны быть освоены за 2 семестра: ОПК-2. Готовность руководить коллективом в сфере своей профессиональной деятельности, толерантно воспринимая социальные, этнические, конфессиональные и культурные различия; ОПК-3. Способность использовать на практике навыки и умения в организации научно-исследовательских и научно-производственных работ, в управлении коллективом, влиять на формирование целей команды, воздействовать на ее социально-психологический климат в нужном для достижения целей направлении, оценивать качество результатов деятельности, способностью к активной социальной мобильности.
ОПК-12. Способность оформлять, представлять и докладывать результаты выполненной работы.
ПК-16. Способность организовать работы по осуществлению авторского надзора при производстве, монтаже, наладке, сдачи в эксплуатацию продукции и объектов производства.
Список использованной литературы
1. СП 52-105-2009 «Железобетонные конструкции в холодном климате и на вечномерзлых грунтах»
2. СП 63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции»
3. Рекомендации по расчету свайных фундаментов на ВМГ с учетом температуры и влажности
Нужна помощь в написании отчета?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Поможем с характеристой и презентацией. Правки внесем бесплатно.
4. СНиП II-17-77 «Свайные фундаменты»
5. СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты»
6. СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений»
7. СНиП II-15-74 «Основания зданий и сооружений»
8. СП 22.13330.2011 «Основания зданий и сооружений»
9. ГОСТ 25100-2011 «Грунты. Классификация»
10. СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия»
11. ANSYS Help Viewer
12. Программа производственной практики Б2. П.1 Практика по получению профессиональных умений и опыта профессиональной деятельности (производственная практика)
13. СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия»
14. СНиП II-6-74 «Нагрузки и воздействия»
15. СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия»
16. СП 131.13330.2012 «Строительная климаталогия»
17. Муха В.И. Основы расчета, конструирования и возведения сооружений в Якутской АССР. В 3-х частях./ В.И. Муха, Ю.Н.Абакумов,E.H. Малков. -Якутск: Якутское книжное издательство, 1976.
Нужна помощь в написании отчета?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Поможем с характеристой и презентацией. Правки внесем бесплатно.
Приложение
Ведомость дефектов жилого здания в п. Батагай