Метод конечных элементов

Расчеты выполнялись с учетом действительных геометрических и упругих свойств прокладок и образцов. Разбивка расчетной области на элементы производилась неравномерно: в плоскости раскалывания мелкая, а в районе приложения нагрузки более мелкая. Напряжения в перпендикулярном направлению действия нагрузки на 4/5 высоты центральной части модели практически совпадают с результатами. Но по мере приближения к точке приложения нагрузки напряжения, вычисленные МКЭ, интенсивно уменьшаются до нуля, а в непосредственной близости от нее они становятся сжимающими. Тех, кого интересуют каркасные дома, построенные по канадской технологии, рекомендуем веб-портал ecopan компании ЭКОПАН.

Принятая расчетная модель и ее разбивка на конечные элементы позволяет с достаточной для практических вариантов точностью определять деформировано-напряженное состояние. В районе приложения нагрузки напряжения по знаку и величине существенно отличаются. Они, естественно, могут повлиять на результат испытаний. Поэтому для решения поставленной задачи необходимо исследование деформировано-напряженного состояния моделей раскалываемых образцов, нагружение которых отвечает более реальным условиям приложения нагрузки.

В расчетах по этим схемам модуль упругости прокладок принят в 2 раза меньше, чем бетона образцов, что соответствует требованиям стандартов при использовании прокладок из трехслойной фанеры. Принято два варианта ширины прокладок: 0,1 и 0,2 диаметра (ширины) образца. Диаметр прокладок в расчетах варьировался от 0,01 до 0,2 диаметра (ширины) образца, а модуль упругости от 0,01 до 10,5 модуля упругости образца. В последнем варианте в качестве прокладок использованы металлические стержни.

Анализ полученных результатов показал следующее. Если характеристики прокладок одинаковы, деформировано-напряженное состояние в образцах (цилиндрах и кубах) не различается, но существенно зависит от диаметра (ширины) и особенно модуля упругости прокладок. В образцах, нагружаемых по методике действующего стандарта, невозможно получить равномерное растяжение по всей плоскости раскалывания образца. Сжимающие напряжения в районе приложения нагрузки могут существенно повлиять на результат испытаний.

Расчетом установлено, что в данном случае в плоскости раскалывания можно получить более равномерную эпюру растягивающих напряжений, чем по рассмотренным ранее расчетным схемам. Полностью отсутствуют сжимающие напряжения в районе контакта прокладки с образцом, если ее модуль упругости не превышает 3/4 модуля упругости образца. Но если модуль упругости прокладки составляет менее 1/4 этой характеристики образца, в районе их контакта растягивающие напряжения больше, чем в центральной части образца, а по его высоте они неодинаковы.