装配式预制构件在起吊时,吊点数量,布置位置,是否会影响预制构件的起吊,它是否会在空中变形,开裂。
这些因素装配式设计厂家都会进行充分考虑、论证与实验。
但作为施工单位,在装配式构建制造厂家尚未介入工作时,我们是否可以预先模拟受力情况,提前发现“硬茬”呢。答案是肯定的。
接下来让我们用信息化的思路,来看看如何实现前期有限元受力分析。
首先让我们了解下,什么是有限元分析
有限元分析(FEA,Finite Element Analysis)利用数学近似的方法对真实物理系统(几何和载荷工况)进行模拟。利用简单而又相互作用的元素(即单元),就可以用有限数量的未知量去逼近无限未知量的真实系统。
简而言之就是把物体看成无数简单几何体的集合,然后逐个计算分解的单元格,来求整体的趋势。
实际案例
案例为宝盛珑悦花园项目保障房,该建筑为装配式住宅。下图是其中一块一直外墙。
我们采用假设理想状态参数进行模拟,设采用C30混凝土,其弹性模量取3*10^4N/mm²(取自混凝土结构设计规范GB50010-2010第4.1.5条);泊松比0.24;屈服强度30N/mm²;密度2400kg/m³。
将此构建建模并细分网格,同时设定受力情况为,仅受重力与两个吊点的拉力。
两点起吊时,最大应力为2*10^6N/m²,远小于3*10^7N/m²的安全值。(实际形变位移单位为mm,图示形变皆为放大5000倍的结果)。由此可看出,不会因自重导致预制外墙开裂。
由于上述案例将此外墙假定为一个最不利情况的纯混凝土块的刚体,因此实际配有钢筋的预支外墙构建,将比模拟结果更加安全。
通过此种方法对所有类型的构建进行提前判断,若通过该方法判断存在隐患,后期应重点标记,在与装配式厂家协同时进行认真复核。做好事前预判,技术先行。
(编辑:奚雅青)
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