Az axiális és torziós terhelésnek kitett összetett oszlopok numerikus elemzése

Kutatási összefoglaló

A legújabb világban különféle szerkezeti rendszereket alkalmaznak kombinációban a szerkezetek teljesítmény- és funkcionális követelményeinek teljesítésére. Ebben az esetben az összetett szerkezetek építési szerkezeti célok teljesítésére szolgálnak. Az építkezés kompozit szerkezeteinek nagy része acél és beton. Tehát, amikor összetett anyagban használják, inkább előnyösebbet és előnyösebbet adnak, mint külön használják őket. Elsősorban kompozit szerkezeteket használnak magas emelkedésű épületekhez, hosszú átmérőjű hídhoz vagy födémhez, raktárépületekhez stb.. A kompozit szerkezetek további teherbírási képességet, oldalirányú merevséget, könnyű szerkezeti munkát és könnyű elhelyezni biztosítanak. Az acél nagy rugalmasságra, magas szilárdsági és súlyarányra vonatkozik. Az acél és a beton megfelelő kombinációja révén szinergetikusan nagy teherbíró képességet, csodálatos szerkezeti integritást, kiváló szerkezeti és méretstabilitást eredményezhet, és a szerkezeteknek szükség szerint megfelelhetnek.

A kompozit oszlopgyártás fő célja magasabb szintű teljesítmény elérése, mint akkor lenne, ha két anyag külön működne. A kompozit oszlopok hajlítóképessége és rugalmassága csökkent, amikor egyidejűleg állandó torziós erőt alkalmaztak. Az aszimmetrikus épület torziós viselkedése az egyik leggyakoribb oka a szerkezeti károsodásoknak és a meghibásodásoknak az erős talajmozgások során. A torziós nyomaték csökkentheti az oszlopok nyíróképességét. A szimmetrikus épületszerkezetek szinte elkerülhetetlenek a modern építkezésben, különféle típusú funkcionális és építészeti követelmények miatt. A földrengés rázása során az épületekben fellépő torzítást a tömeg és a merevség nem szimmetrikus eloszlása okozhatja. Ezért a szimmetrikus építésnél meg kell tervezni a gerenda és az oszlop torziós pillanatát. Ez a cikk numerikus elemzéssel mutatja be a kompozit oszlopok különböző szakaszát tengelyirányú és torziós terhelések mellett, hogy meghatározzuk a kompozit oszlopok megfelelő szakaszát, különböző építési célokra.

A tanulmányi cél elérése érdekében egy paraméteres vizsgálati eljárást hajtunk végre egy olyan mintán, amelyen az oszlop mintája kör alakú és négyzet alakú, hosszirányú megerősítéssel és anélkül. Az azonos minőségű kompozit oszlophoz használt anyagminőség. A kompozit oszlopot a teljes tengelyirányú teherbírásának 0,4, 0,5 és 0,6 értékének kell kitenni, állandó csavarodással, körülbelül 60 KN-m. Ebben a munkában az összetett oszlop mintáit elemzésre vesszük úgy, hogy az alsó végét minden szabadságfoknak megfékezzük, a felső vég pedig két irányban és szabadon van a terhelés irányában.

A kompozit oszlop elemzését véges elem módszerrel hajtjuk végre, az Abaqus szoftvercsomag segítségével, a Finite Element modellezésében. A háromdimenziós modellt mindkét anyag szilárd elemek felhasználásával határozzák meg, különös figyelmet fordítva az acél és a beton érintkezésére. A koncentrált terhelést és a torzítást az acél merev lemezre kell feltenni, amelyet a tetején helyeznek el az y irány mentén. Ezután megvizsgáltuk a FEM kimenetet, hogy meghatározzuk a tengelyirányú terhelések különböző szintjeinek hatását az oszlopok viselkedésére axiális és torziós terhelés mellett. A nagy feszültség- és deformációs zónák felmérése és azonosítása az axiális terhelés torzióval és anélkül történő alkalmazásával, valamint az axiális terhelés hatásainak mérése az oszlop alakváltozására / összenyomására, forgására és elfordulására a torziós állandó tartásával, miközben az alkalmazott axiális terhelés növekszik szintén meg fogják vizsgálni.

.

szerző

• 
  Bango Marsimoyi Terefe
  Földmérő- és Térinformatikai mérnök mesterszak (MSc)
  mesterképzés (MA/MSc)

konzulens

• 
  Dr. Kovács Nauzika
  egyetemi docens, Hidak és Szerkezetek Tanszék

helyezés