Làm thế nào để tìm khu vực nhánh cho một cột khi tôi có một tấm chuyển nhượng?

Nếu tôi có một tấm chuyển ở tầng hầm, làm thế nào để tìm khu vực nhánh cho các cột vì các cột ở tầng trên có vị trí và khu vực nhánh khác với tầng hầm.

Xin vui lòng nếu có thể để đưa ra một ví dụ

Theo tôi hiểu câu hỏi của bạn, bạn đang hỏi làm thế nào để xác định cách tải từ các tầng trên được phân chia giữa các cột thấp hơn. Ví dụ, cột C14 sẽ truyền tải trọng của nó đến C12, C17, C18 và bức tường không tên gần lõi (giả sử khả năng chịu tải của nó). Bao nhiêu tải sẽ đi đến mỗi cột?

Thật kỳ lạ, câu trả lời cho câu hỏi này phụ thuộc vào nền tảng được chọn cho cấu trúc của bạn và liệu chúng có cho phép xoay (như nền móng nông) hay không (chẳng hạn như nền móng nhiều cọc).

Cơ sở "Đã ghim"

Trong trường hợp nền móng cho phép quay, thì bạn có thể xấp xỉ câu trả lời trong trường hợp này (trong đó tải tương đối tập trung giữa bốn cột xung quanh) bằng cách chia tải bằng nhau giữa bốn cột xung quanh.

Đây là một ước tính sơ bộ, vì tải thực sự không nằm ở giữa bốn cột. Ngoài ra, độ cứng dọc của tường lõi thực sự lớn hơn nhiều so với các cột khác, vì vậy nó chắc chắn sẽ kéo thêm tải.

Đối với chùm được hỗ trợ đơn giản với tải tập trung ở bất cứ đâu trên nhịp (ở khoảng cách từ hỗ trợ bên trái và từ bên phải), các phản ứng bằng$P$$a$$b$

Có lẽ người ta có thể sử dụng một cái gì đó tương tự để ước tính tốt hơn việc phân phối tải cho rằng nó không tập trung trong bản, nhưng tôi không biết phương trình đó sẽ là gì. Nó cũng sẽ không làm gì để giải quyết vấn đề (mà tôi tin là có thể có ý nghĩa) về độ cứng dọc lớn hơn đáng kể của tường lõi.

Để giải quyết vấn đề đó, bạn cần sử dụng chương trình FEM để mô hình hóa cấu trúc.

Cơ sở "Đã sửa"

Khu vực phụ lưu không thực sự đầy đủ trong trường hợp này.

Định hướng của các cột hỗ trợ không giống nhau. Điều này có nghĩa là độ cứng xoay của chúng quanh trục x và y sẽ khác nhau: cột C12 sẽ cứng hơn nhiều so với C17 và C18 đối với các phép quay quanh trục y, trong khi C17 và C18 sẽ cứng hơn quanh trục x. Và điều này thậm chí không đề cập đến thực tế là cấu trúc cốt lõi sẽ cực kỳ cứng.

Ví dụ, chúng ta hãy xem cách tải sẽ được phân phối giữa C17 và C18 nếu nó được tập trung hoàn hảo giữa chúng. Mỗi cột có thể được biểu thị bằng một lò xo quay thể hiện độ cứng xoay của chúng quanh trục có liên quan:

Bản thân các giá trị không quan trọng, nhưng rõ ràng độ cứng bằng nhau của các cột xung quanh trục có liên quan có nghĩa là tải được phân bổ đều giữa chúng (giả sử nó là trung tâm, mà thực tế không phải vậy).

Tuy nhiên, nhìn vào sự phân phối giữa C18 và C12, cái trước sẽ cứng hơn nhiều (tôi đoán khoảng 10 lần cứng hơn):

Do đó, C18 hấp thụ tải trọng hơn 50% so với C12, mặc dù tải trọng nằm ở giữa chúng. Khái niệm tương tự áp dụng cho C17 và lõi, mặc dù trong trường hợp này, lõi sẽ có độ cứng xấp xỉ vô hạn:

Do đó, lõi sẽ hấp thụ tải nhiều hơn C17.

Chỉ xem xét các hiệu ứng cục bộ này đã cho thấy rằng phân phối là không tầm thường. Tuy nhiên, không đủ để xem xét cấu trúc biệt lập xung quanh mỗi cột trên; người ta phải xem xét hiệu ứng toàn cầu. Các cột cạnh sẽ luôn kéo ít phản ứng hơn các cột trung tâm do hiệu ứng liên tục.

Chẳng hạn, chúng ta hãy xem cách tải từ C14 được phân phối giữa C18 và C12, nhưng hãy nhớ rằng cũng có khoảng cách C4 và C9.

Các hiệu ứng liên tục của C4 và C9 có nghĩa là C12 hấp thụ tải nhiều hơn 30% so với chúng ta nghĩ khi chỉ nhìn vào C18 và C12 một cách cô lập, trong khi phản ứng của C12 giảm nhẹ.

Tất cả điều này là để cho thấy rằng điều này là rất không tầm thường; các mô hình tôi đã trình bày ở đây được đơn giản hóa một cách khó hiểu, vì chúng nhìn vào phân phối tải dọc theo một đường, mà không xem xét ảnh hưởng của các yếu tố cấu trúc gần đó. Ví dụ, hiệu ứng liên tục từ C18-C12-C9-C4 có lẽ còn mạnh hơn nữa, vì sự hiện diện gần đó của lõi cứng ồ ạt có lẽ sẽ làm cho nhịp từ C12-C9 trở nên cứng hơn.

Theo tôi, khuyến nghị hợp lý duy nhất là sử dụng chương trình FEM để mô hình hóa toàn bộ cấu trúc, bao gồm cả bản sàn, ít nhất là từng tầng một. Bất kỳ phương pháp "thủ công" nào cũng sẽ được đơn giản hóa cao và không đầy đủ theo các tiêu chuẩn hiện đại.

Tại sao lại có sự khác biệt?

Cách dễ nhất để chứng minh sự khác biệt này là với một mô hình khác, giờ đây thực sự hiển thị các cột hỗ trợ và "nền tảng":

Trong mô hình bên trái, nền móng được ghim có nghĩa là tải được phân bổ đều, mặc dù các cột có độ cứng khác nhau (nhưng diện tích bằng nhau). Tuy nhiên, ở bên phải, các nền móng cố định làm cho phân phối tải không đều, với tải trọng lớn hơn được hấp thụ bởi cột cứng hơn.

Điều này cũng có thể được nhìn thấy trong sự khác biệt về độ lệch của các mô hình:

Các hỗ trợ được ghim cho phép các cột xoay tự do, loại bỏ bất kỳ độ cứng xoay tiềm năng nào. Tuy nhiên, với các giá đỡ cố định, các cột chống lại nỗ lực xoay của các chùm tia.