ABLOY-FIRE.RU - Надежная автоматика для противопожарных дверей

Abloy
Главная
Продукция
Решения для одностворчатых дверей
Решения для двустворчатых дверей
Где купить


Новости

21.05.07 - Итоги семинара "Системы автоматического закрывания противопожарных дверей Abloy"

10.05.07 - Первый в России семинар: "Системы автоматического закрывания противопожарных дверей Abloy"

30.04.07 - Открыт новый сайт "Надежная автоматика для противопожарных дверей Abloy"

Применение базальтовой сетки в конструкциях


кладочная 25х25 и других размеров, строительная сетка для армирования и дорожная, штукатурная для кладки, ее применение

Многие строительные конструкции требуют дополнительного армирования – укрепления стен и кладки. Для этой цели нередко используют базальтовую сетку. Ее особенности позволяют улучшить сопротивляемость объекта к воздействию различных внешних факторов и продлить общий срок службы.

Что это такое и зачем нужна?

Повсеместное использование базальтовой сетки напрямую связано с популярностью таких материалов, как пеноблоки и газобетон. Из них можно строить теплые и долговечные здания, их легко монтировать за счет пористой структуры, также они отличаются привлекательной стоимостью. Однако при возведении объекта из таких блоков обязательно нужно выполнять промежуточное армирование, поэтому без кладочной сетки не обойтись. Постройка без дополнительного укрепления получится ненадежной, даже если здание находится в той местности, где не было замечено никакой сейсмической активности. Это связано с особенностями самих материалов и строительства.

Любой дом или промышленный объект после возведения дает усадку – происходит усыхание, стабилизация грунта и другие процессы, причем действуют они неравномерно. Армирующая сетка помогает предотвратить появление пустот, трещин в блоках и других дефектов, которые могут привести к разрушению.

Некоторые строители считают, что современные материалы обладают достаточным запасом надежности, поэтому укреплять конструкции не нужно. Однако если заглянуть в нормативные документы – СНиПы, то можно увидеть, что проект возведения зданий из пенобетона или газобетона должен предусматривать использование армирующей сетки.

Различают разные виды таких изделий – металлические, пластиковые и базальтовые. Раньше в строительных работах чаще всего применяли стальные сетки. Современные технологии позволили упростить производство базальтовой арматуры, поэтому она начала стремительно набирать популярность. Это неудивительно, ведь сетка из такого материала имеет ряд преимуществ.

  • Низкие показатели теплопроводности. Базальтовая арматура в отличие от металлической не образует мостики холода.
  • Устойчивость к механическим воздействиям – растяжениям, сгибам, разрывам. Для армирующего материала это важное качество.
  • Легкость. Сеть не утяжеляет возводимую конструкцию, ее можно быстро монтировать, удобно хранить и перевозить в рулонах.
  • Устойчивость к щелочам и другим компонентам, которые используются при изготовлении бетонных блоков.
  • Способность выдерживать температурные колебания.

А также базальтовая сетка долговечней металлической, поскольку она не поддается коррозии, и стоимость у нее более выгодная благодаря современным технологиям, позволяющим выпускать этот материал в промышленных масштабах.

Как делают сетку?

Сырьем для изготовления армирующих изделий является базальт. Это вулканическая порода, полностью натуральный компонент. Путем плавления при высокой температуре и экструзии (вытягивании) получают базальтовые волокна, напоминающие нити. Затем на специальной машине они собираются в пучки, отвечающие требованиям ГОСТа по прочности на разрыв и другим характеристикам. Заготовки укладывают перпендикулярно друг другу, узлы прошивают износостойкой нитью.

Следующий этап производства – пропитка специальным составом. Он придает устойчивость к различным химически активным веществам: щелочам, солям, присадкам для бетона. В качестве пропитки могут использоваться акрилаты или другие составы с аналогичными свойствами. Стоит иметь в виду, что готовая сетка из стекловолокна и базальтовая весьма похожи внешне, их сложно различить. Этим пользуются недобросовестные производители, которые выдают одно изделие за другое.

Чтобы понять, из чего сделано полотно, нужно немного распушить края сетки: у базальтовой будут видны волокна зеленого цвета, а у стеклянной – белые.

Разновидности

Армирующую сетку часто используют для усиления кладки из кирпича или газоблока, для стяжки пола и других строительных нужд. Базальтовые волокна – оптимальный вариант по эксплуатационным характеристикам и цене. А в некоторых случаях использовать другие материалы нецелесообразно. Например, для армирования газобетонных конструкций металлические сетки не подходят, так как они быстро придут в негодность от контакта с веществами, из которых изготовлены блоки. Базальтовое полотно активно применяют и во время дорожных работ. Все арматурные сетки можно разделить на несколько видов.

Строительная

Используется при возведении различных объектов – промышленных и частных. Подходит для армирования несущих конструкций в многоэтажных зданиях, которые должны выдерживать высокую нагрузку. С помощью этой сетки укрепляют кирпичные постройки и дома из бетонных блоков. Большой плюс заключается в том, что армирующий материал не утяжеляет конструкцию, поэтому не нужно предусматривать в проекте более мощный фундамент и дополнительные опоры.

Дорожная

Дорожная, также известная как базальтовая геосетка, используется для строительства или ремонта дорог различного назначения. Повышает срок службы покрытия, поскольку способствует равномерному распределению нагрузки по всей поверхности, что позволяет избежать проседания отдельных участков, появления трещин и других дефектов.

Штукатурная

Применяется для укрепления стеновых поверхностей. Подходит для внутренних и наружных работ с оштукатуриванием стен. Обеспечивает хорошую адгезию отделочных материалов, позволяет избежать неровностей и трещин.

А также с помощью этой сетки армируют изоляционную обмотку во время прокладки трубопроводов.

Размеры

Изделия различаются по толщине прутков и форме ячеек. При этом диапазон вариантов на рынке довольно широк, поэтому при выборе оптимального размера стоит учитывать назначение сетки. Чем меньше габариты ячейки, тем прочнее полотно. Наиболее ходовые размеры – 25х25 мм, 50х50 мм, но можно встретить и 150х150 мм или 5х5 мм. Толщина одного прутка варьируется в пределах 2-4 мм.

Сетка выпускается в рулонах, толщина всего полотна обычно кратна параметрам строительных материалов – кирпича или пеноблока. При этом изделие легко режется обычными ножницами, поэтому можно сделать полосы любого размера, если это потребуется.

Сферы применения

Изделия из базальта прочные, устойчивые к различным факторам и при этом доступные по цене. Неудивительно, что их применяют для строительства промышленных и гражданских объектов, а также в частном хозяйстве. С помощью сеток укрепляют:

  • сооружения из керамзита, газоблоков, пенобетона;
  • конструкции из крупного кирпича;
  • балки, пояса, стабилизирующие перемычки;
  • напольные покрытия и стены;
  • грунтовые дороги и асфальт.

Армирующую сеть выбирают в зависимости от предполагаемой нагрузки, которую высчитывают на стадии проектирования.

Советы по укладке

Существует определенная технология работ, которую нужно соблюдать. Нюансы монтажа сетки на разные материалы могут различаться, но есть и общие моменты. Перед тем как укладывать полотно, следует нарезать его в соответствии с размерами стен. Поскольку сеть должна располагаться внахлест, важно предусмотреть достаточное количество материала при расчетах.

Справиться с монтажом в одиночку не получится, поэтому вам потребуется напарник для работы. Отрезки сетки на стыках укладывают внахлест на 3-5 ячеек, после этого можно нанести цементный раствор или специальный клей, с помощью этих составов фиксируются кирпичи или бетонные блоки. Нужно соблюдать технологию закрепления и внимательно следить за тем, чтобы сеть не деформировалась и не съезжала в процессе работы, поскольку от этого несущая способность значительно уменьшается.

Вне зависимости от типа отделки здания, обязательно нужно армировать следующие зоны:

  • кладку первого этажа;
  • нижнюю часть оконных проемов;
  • соединительные перемычки, места перекрытий и несущие элементы.

На эти места приходится значительная нагрузка, поэтому стоит позаботиться об укреплении. Сетку желательно ставить с шагом в 2 ряда, если речь идет о крупных пеноблоках. Для стен, подверженных ветровому воздействию, потребуется более плотная укладка армирующего слоя.

Работа с газобетоном

Поскольку этот материал пользуется спросом, довольно часто возникают вопросы, связанные с усилением конструкций. Для создания стенового армирующего пояса нужно использовать доборные элементы толщиной 10 и 5 см. Их можно приобрести в готовом виде или напилить из блоков самостоятельно. Работу проводят следующим образом:

  • наружная стена заклеивается блоками толщиной 10 см, внутри делают контур из более тонких элементов, чтобы подготовить опалубку для арматуры;
  • для утепления закрепляют слой пенополистирола или другого материала с аналогичными свойствами;
  • укладывается базальтовая сеть с соблюдением расстояния 5 см от стены, для ее крепления нужны будут специальные подставки;
  • конструкция заливается бетонной смесью для фиксации.

При междурядном армировании прорезают штрабы, зачищают от пыли и в них последовательно укладывают сетку на клеевой раствор. Глубина проделанных канавок должна составлять 2,5 см. Для широких блоков укладывают две полоски армирующего полотна.

Работа с кирпичом

Существует три метода фиксации сетки для облицовочной кладки:

  • продольно;
  • перпендикулярно;
  • параллельно.

Чаще всего полоски накладывают поперек – несмотря на то, что это увеличивает количество расходуемого материала и требует больше времени, прочность стен возрастает на 50%. Тип сетки подбирают в зависимости от уровня нагрузки.

Стоит иметь в виду, что для каждого типа кирпича есть свои нюансы в технологии укладки:

  • если используется силикатный материал марки М150, то сеть размещают в каждом 5-м ряду;
  • для двойного кирпича расстояние будет чуть меньше – через 4 ряда;
  • керамическая разновидность требует более плотного армирования с шагом в 3 ряда.

Сетку сажают на клеевой раствор, при этом нужно следить, чтобы она вжималась в раствор по уровню.

Работа с дорожным покрытием

Базальтовое полотно можно закладывать в асфальт, чтобы улучшить его эксплуатационные характеристики. Место, где будет проходить дорога, предварительно нужно очистить от мусора и выровнять. После этого наносится битум – ровно по ширине сетки. Сверху помещается полотно, а на него кладется асфальтовое покрытие. Выполняется окончательная фиксация. При асфальтировке важно соблюдать определенные нюансы.

  • Не рекомендуется проводить работы при температуре ниже +5 градусов, а также в дождь или снег. После выпадения осадков нужно дождаться полного высыхания площадки.
  • Не допускается проезд транспорта по геосетке.
  • Базальтовое полотно можно укладывать вручную. Из-за небольшого веса оно не требует использования спецтехники.
  • Следует избегать вздутий, неровностей, перекручивания, поскольку это нивелирует армирующий эффект.

Работы нужно спланировать так, чтобы не допускать полного затвердевания битума, а также длительного нахождения сетки под открытым небом без асфальтового покрытия сверху. Вне зависимости от используемых материалов, при армировании важно соблюдать технологию и следить за тем, чтобы полотно располагалось ровно. Тогда базальтовая сетка будет исправно выполнять свои функции, увеличит срок службы зданий, различных объектов и дорог.

Где используется базальтовая сетка? Описание сферы применения материала.

Базальтовая сетка – это инновационный материал, который сегодня активно применяется в строительных работах. Как правило, базальтовая сетка используется всюду, где необходимо армирование бетонных или асфальтовых конструкции. По факту, именно этот материал пришёл на смену классическим армирующим сеткам, которые выполнялись из металла.

Новая редакция СНиП чёрным по белому требует, чтобы использовались исключительно те сетки, которые защищены от коррозии. Следовательно, теперь использовать в строительстве можно либо оцинкованную сетку, либо её базальтовый аналог. Купить базальтовую сетку кладочную сегодня можно даже в Интернете (дефицита материала не наблюдается).

Преимущества использования базальтовой сетки

Безусловно, технические характеристики материала могут либо позитивно, либо негативно влиять на всю конструкцию, в которой она применяется. Между тем, базальтовая сетка – это современный, технологичный материал, который позволит лишь улучшить любой объект.

Ниже представлены выгодные преимущества базальтовой сетки в сравнении с оцинкованной армирующей стекой:

  • обладает пониженной теплопроводностью;
  • вес отличается в 6,5 раз;
  • не травмоопасна;
  • может храниться в любых условиях;
  • проста в укладке.

Рулон базальтовой сетки весит не более 15 кг. А это означает, что его вполне себе спокойной можно привести на объект и на легковом автомобиле. Рулон аналогичной протяжённости оцинкованной сетки будет весить не менее 100 кг.

При этом во время работы оцинкованная сетка обладает достаточно острыми краями, о которые строитель может глубоко пораниться. Базальтовая сетка в принципе не имеет таких недостатков.

Высокая гибкость, несмотря на окружающие условия

Базальтовая сетка без проблем может изгибаться даже в отрицательные температуры. Без всяческих проблем рулон базальтовой сетки может храниться на открытом воздухе, под проливным дождём или снегом, льдом.

При этом технические свойства базальтовой сетки ничуть не изменятся. При этом базальтовая сетка обладает одинаковым коэффициентом расширения с бетоном. Это означает, что при застывании создаваемых конструкции, не будет наблюдаться никаких деформаций.

Как правило, базальтовая сетка поставляется в рулонах, шириной 1 м., с ячейками 25х25 мм. Сетка гарантированно сохранит свои технические характеристики на протяжении всего срока эксплуатации.

Смотрите также:

В видео будут описаны положительные аспекты использования базальтовой сетки в качестве армирования:

Твитнуть

Виды и применение базальтовой сетки

На смену устаревшим металлическим сеткам в строительных работах в наше высокотехнологичное время пришли базальтовые. Сфера использования определяет и принципиально различающиеся виды.

Так, специалистами выделены базальтовая строительная сетка и дорожная. Первая, называемая также кладочной, предназначена для армирования при возведении зданий.

Масштаб ее использования огромен. Это может быть укрепление фундамента, кладка стен, усиление штукатурного слоя, а также многое другое.

Второй вид взят на вооружение при строительстве дорожного полотна. Использование такой базальтовой сетки позволяет значительно увеличить срок его службы, что, безусловно, является очень актуальной проблемой во все времена.

В чем же главные преимущества базальтовой сетки?

  • Находящиеся в ее составе натуральные горные породы значительно увеличивают срок службы, кроме того она намного меньше подвергается разрушительному влиянию различных агрессивных сред, включая и бетон. Она успешно противостоит огромным нагрузкам и менее подвержена разрывам. При этом свои свойства такая сетка не теряет на протяжении очень долгого времени.
  • Низкая теплопроводность значительно повышает энергоэффективность и является наиболее оптимальным решением проблемы «мостиков холода», то есть тех частей здания, которые охлаждаются быстрее. Также она способна выдерживать огромные перепады температур.
  • Универсальность базальтовой сетки дает возможность применять ее как при работах с крепежными конструкциями, так и при закладке в тонкие швы.
  • Легкость сетки позволяет не только уменьшить нагрузку на фундамент строений, увеличивая максимально допустимое ее значение, но и обеспечивает удобство перевозки и монтажа.
  • Относительно низкая цена и возможность хранения под открытым небом позволяют говорить об экономичности ее применения.

Именно поэтому базальтовую сетку смело можно назвать универсальным инновационным решением в вопросе строительства.

Далее на видео смотрите полезную информацию про армирование кладки из газобетона и пенобетона.

Твитнуть

Преимущества базальтовой сетки перед оцинкованной металлической.

Базальтовая сетка — новый материал, который активно используется в строительном секторе. Данный продукт активно используют там, где необходим армированный бетон или асфальт. Одним словом, именно базальтовая сетка пришла на смену обычным армирующим сеткам, которые изготавливались из обычного металла.

Преимущества базальтовой сетки

Технические характеристики могут существенно укрепить возводимый объект. Это современный технологический материал, без которого тяжело представит качественную постройку многоэтажного дома.

Давайте рассмотрим отличие между базальтовой и армирующей сеткой:

  • обладает пониженной теплопроводностью;
  • вес отличается в 6,5 раз;
  • не травмоопасна;
  • может храниться в любых условиях;
  • проста в укладке.

Вес одного рулона не более 15 килограмм. Значит его очень просто транспортировать на объект, и нету необходимости заказывать дополнительную технику. В то время как армированная сетка будет весит 100 кг. Тем более оцинкованная сетка имеет острые края, из за которых очень часто на строительных объектах происходят несчастные случаи. В то время как базальтовая не имеет таких недостатков.

Эксплуатация в разных погодных условиях

Монтировать данный продукт можно даже при пониженной температуре, он с легкостью будет изгибаться. Хранит его можно на улице без всякого укрытия, например под проливном дождем, морозе или снеге. При всем этом его технические характеристики не чуть не изменяться.

При этом, базальтовая сетка владеет одинаковым коэффициентом расширения с бетоном. Это значит — что когда бетон застынет, то не будет не каких деформаций.

Положительные качества

Плюсов в базальтовой сетке очень много:

  • не подвержен коррозии;
  • инертность к намагничиванию/малая электропроводность;
  • экономичен;
  • эластичен/прочен;
  • не создаёт мостиков холода;
  • долгий срок службы;
  • доступная цена;
  • удобство в работе.

В отличие от оцинкованной металлической, базальтовая кладочная сетка не подвержена разрушению в результате воздействия щелочи из цементного раствора. Так же она помогает сэкономить как пространство так и вес. Так же помогает с економить цементный раствор, что существенно помогает уменшить растраты.

Область применения

Применяется она исключительно в строительном секторе. Но ее область применения очень широка:

  • многослойные системы облегчённой кладки;
  • армирование стен из разных строительных материалов;
  • идеальна в качестве связки между пено-/газоблоками и облицовочным кирпичом;
  • строительство дорог, аэродромов, транспортных магистралей;
  • в частном строительстве при обустройстве отмосток, стяжки при монтаже самовыравнивающихся
  • полов, укреплении грунта, штукатурных работах.
Видео:

Применение базальтовой сетки.

Применение базальтовой сетки

Базальтовая сетка — современная альтернатива металлической сетке, которая используется для армирования в строительстве. Она изготавливается из базальтовых (каменных) волокон, которые определяют основные характеристики материала.

Базальтовая сетка: применение в строительстве

  • Армирование кладки из кирпича, керамоблоков, газобетона. Может укладываться как в горизонтальные, так и вертикальные швы.
  • Армирование стяжки пола.
  • Укрепления слоя штукатурки при отделке стен.
  • Армирование гидроизоляции при кровельных работах.
  • Связка стен. Используется как альтернатива гибким связям стен разной нагруженности, а также рядовой и облицовочной кладки.

Как видим, применение базальтовой сетки в строительстве не ограничено каким-то одним видом работ. Она используется при стяжке полов, возведении стен, укреплении оконных и дверных проёмов, монтаже крыши, утеплении, фасадных работах. Армированная сетка делает строение более прочным, долговечным, препятствует преждевременному разрушению материала и цементных связей. Необходима для укрепления несущих стен в сейсмически активных зонах и на подвижном грунте.

Если облицовка производится штукатуркой, базальтовая сетка укрепляет декоративный слой, препятствует его разрушению и отслоению.

Также она позволяет экономить строительный раствор. Например, при использовании керамоблоков с большим количеством пустот кладочная сетка не даёт монтажному составу проваливаться внутрь изделий.

Преимущества базальтовой сетки:

  • Высокая прочность на разрыв (50 кН/м) и растяжение (53,6 кН/м). После 25 циклов замораживания и оттаивания потеря прочности на растяжение составляет не более 5%. Такая сетка отлично противостоит деформациям, изгибам, повышенной нагрузке.
  • Легче металлической сетки примерно в 6-7 раз. Если квадратный метр стальной арматуры весит примерно 2 кг, то базальтовая сетка такой же площади порядка 320-360 гр.
  • Низкая теплопроводность каменной сетки. В отличие от металлической арматуры не увеличивает теплопотери, не является мостиком холода.
  • Не корродирует, в отличие от металла в местах сварки.
  • Устойчива к агрессивным средам, в том числе щелочной среде цементно-песчаного раствора, в который она утапливается при формировании кладки.
  • Высокая адгезия: обеспечивается прочное сцепление материалов.
  • Удобство в работе. Это связано не только с малым весом, но и лёгкостью нарезки, укладки рулонов. Гораздо меньшая травмоопасность по сравнению с металлической арматурой.
  • Низкая цена. Базальтовая сетка стоит на30-35% дешевле металлического аналога.

Эффективность укрепления строений базальтовыми сетками доказана в испытаниях НИИ. Установлена повышенная несущая способность армированной кладки по сравнению с неармированными образцами.

Независимо от того, из чего вы строите, кладочная сетка — обязательный конструктивный элемент. В ТД «Пораблок» она всегда в наличии и по выгодной цене.

Применение базальтовой строительной сетки

Сетка базальтовая строительная, изготовленная из непрерывных базальтовых волокон с последующей пропиткой, широко используется в связевых и кладочных работах на объектах гражданского либо промышленного строительства. Сетка зарекомендовала себя как надежный связевой материал, необходимый для армирования кирпичных и каменных стен, керамических блоков, блоков из ячеистого бетона. Применяют сетку и в конструкциях, созданных из клеевых, цементно-песчаных и других связывающих растворов.

Базальтовые волокна используются в строительной сфере как основа для производства сеток, армирующих прутков, специальных тканей и рулонных базальтопластиков. Рекомендовано применение базальтовой сетки в отрасли дорожного строительства: композитная арматура эффективно армирует бетонные и асфальтовые покрытия автодорог, аэродромов. Возможно использование высокопрочной сетки из базальтовых волокон для укрепления грунтов.

Достоинства метода

Преимуществами использования этой инновационной технологии является сокращение количества образующихся поперечных трещин, поскольку композитная арматура отлично противостоит влаге и процессам коррозии, ей не страшны перепады температур и растяжение.

Композитная арматура представлена прочными неметаллическими стержнями, которые все чаще применяют в строительстве взамен устаревшей стальной арматуре при армировании бетонных конструкций. Востребованы стержни арматуры из базальтового волокна и стеклопластика. Активное применение армирования композитными продуктами обусловлено множеством положительных свойств материалов, их устойчивостью к коррозии, агрессивным средам и влаге.

С развитием строительной отрасли появляются новые усовершенствованные стеновые материалы: при этом растет популярность крупноячеистой базальтовой сетки при армировании камня, кирпичных стен, керамических и бетонных блоков. Базальтовая сетка входит в состав теплоэффективных стеновых панелей, она армирует бетон и обеспечивает минимальное растрескивание изделий.

Преимущества использования базальтовой сетки

Базальтопластики и базальтовые сетки по сравнению с традиционными металлическими имеют ряд преимуществ, которые были отмечены в ходе исследований ведущими НИИ отрасли.

  • Изначально применялась в строительстве в качестве кладочной и связевой металлическая сварная сетка. На сварных точках металлические сетки подвергаются коррозионным процессам, при этом коррозия усиливается в агрессивной среде. Таковым является щелочной кладочный раствор.
  • Сетка из металла отличается сравнительно большим весом. Общая толщина сетки подходит для кладочного шва и составляет 6 мм. Поставляемая в рулонах, металлическая сетка «пружинит», что значительно осложняет ее установку на ровную поверхность.
  • Острые концы сетки нередко становятся причиной травматизма рабочих. При транспортировке сетка из металла спутывается, затрудняя точечную сварку.
  • Сетка не подходит для применения метода одновременного армирования разных по типоразмерам современных стеновых материалов: трудно из-за отсутствия необходимой эластичности металлической сетки армировать ею кирпичи, а также керамические или бетонные ячеистые блоки.

Благодаря современным требованиям к энергосбережению и экономии в строительной сфере массово распространяется применение инновационных стеновых материалов, активно используются изделия из керамики и ячеистого бетона. Методы передовых технологий обуславливают точную геометрию этих изделий, также делают возможным использование теплоэффективных кладочных составов. Это уменьшает толщину шва, увеличивает уровень теплоэффективности стеновых конструкций.
Учитывая эти особенности, металлическая сетка постепенно вытесняется из строительства более удачным эквивалентом – базальтовой кладочной сеткой.


Сравнительный анализ сеток из металла и базальта позволяет выявить следующие закономерности:
1. У базальтовой сетки отмечена низкая теплопроводность, а металлическая сетка показала высокий уровень теплопроводности, который выше в 100 раз. Сетка, выполненная из металла, становится стенах «мостиками холода».
2. При одинаковых диаметрах композитная арматура (базальтопластики) отлично выдерживает повышенную нагрузку растяжения, хорошо противостоит изгибам и деформации.
3. Квадратный метр самых распространенных типов металлической сетки обычно весит от 2 килограммов. В это же время базальтовая сетка легче металлической в несколько раз, поскольку весит всего 320-360 граммов (вес зависит от вида используемого ровинга).
4. Базальтовая сетка проявляет устойчивость ко всем известным агрессивным средам, которые встречаются в процессе строительства зданий. Растворы и бетоны при армировании базальтовой сеткой сохраняют прочность.
5. Базальтопластики не ржавеют, поскольку в составе материала совершенно отсутствуют металлические элементы.
6. Базальтовые сетки способны выдержать десятки циклов замораживания и оттаивания, что обуславливает популярность метода при создании дорог, трасс, гидротехнических сооружений, где больше всего ощущаются перепады температуры.
7. По стоимости металлическая сетка обойдется застройщику значительно дороже, чем такое же количество сетки из базальта.
8. Использование базальтовых сеток создает комфорт при работе с материалом: сетку легче развернуть и уложить. На объект материал поставляется в удобном и компактном виде. Композитная арматура создана с таким расчетом, чтобы свести к минимуму травматизм при работе с сетками. Материал ровно ложится на стену, его можно без труда аккуратно нарезать на рулоны нужной строителю ширины благодаря обычным ножницам по металлу либо ножам с лезвиями повышенной твердости. Сетку можно разрезать в виде рулонов длиною до 75 м.
9. Проведенные в НИИ испытания образцов кладки на предмет центрального сжатия показали, что стены, армированные базальтовой сеткой, имеют повышенную несущую способность по сравнению с неармированными конструкциями.

Применение композитной арматуры при армировании

  • Согласно оценкам поставщиков стройматериалов базальтовые сетки стали незаменимыми в малоэтажном строительстве: благодаря применению арматуры такого типа можно сгладить недостатки конструкций, улучшить состояние поверхности из бетона и камня.
  • Сетку данного вида рационально применять не только в качестве кладочной, но и при стяжках и бетонировании пола.
  • Положительную оценку применения армирования базальтопластиками стеновых панелей дали специалисты Московского НИИ ряду строительных предприятий домостроения Курской и Белгородской областей.
  • Сетка базальтовая с пропиткой стали современным эффективным строительным продуктом, который отличается доступной стоимостью материала, большими удобствами в эксплуатации. Сетку успешно применяют как кладочную и связевую в процессе армирования стеновых материалов.

Стеклянная сетка для штукатурных работ

Армирующие сетки из стекла и стекловолокна производят из ровингов. Стеклянные нити зарекомендовали себя как устойчивый элемент с повышенной стойкостью к щелочам кислотам, особой гибкостью и способностью выдерживать любые температуры.

  • Армирующая стеклянная сетка обладает высоким уровнем прочности на растяжение.
  • Применяется в зависимости от состава пропитки и размеров ячейки в качестве современного высокотехнологичного армирующего материала при фасадных и внутренних работах.
  • Востребована сетка из стекловолокна и при создании в помещениях наливного пола.
  • Необходима стеклянная сетка при заделке трещин на стенах и потолках перед процессом покраски и шпатлевания.
  • Используют материал и в качестве заделывающего в стыках гипсокартона.
  • Сетку стеклянную применяют при изготовлении самоклеящейся ленты, которая идет на изоляцию нефтепроводов, емкостей и резервуаров.

Дорожные сетки из стекла

Сетка дорожная выполнена из стеклянных ровингов, иногда для производства используются базальтовые ровинги и полиэфирные нити. Дорожная сетка такого типа востребована как придающий надежность армирующий материал при создании дорог и взлетных полос на аэродромах. Помимо этого стеклянными сетками армируются бетонные полы и конструкции гидротехнических сооружений.

Клееные нетканые стеклянные сетки состоят из нескольких взаимно перпендикулярных не переплетенных между собой систем нитей: нити накладываются и склеиваются жидким связующим в местах пересечений.

Сетки базальтовые дорожные

Сетка такого типа выпускается из базальтовых ровингов с включением полиэфирных нитей. Такие материалы предназначены для армирования объектов спецстроительства: необходимостью стала базальтовая дорожная сетка при укладке дорог, создании бетонных полов, возведении гидротехнических сооружений.

Использование стеклопластиковой композитной арматуры востребовано в строительстве любых зданий, поскольку композиты эффективно заменяют арматуру из металла.

Благодаря положительным свойствам и практичности композитная арматура делает каждый архитектурный проект экономически выгодным и оправданным. Используя композиты, можно добиться значительной экономии средств, при этом плюсы будут заметны на стадиях укрепления защитного слоя бетона. Применение базальтовой и стеклянной сеток может сократить стоимость проекта.

Долговечность композитной арматуры - более 80 лет.


Армирующая сетка - Basalt Fiber Tech Products

Армирующая сетка для укладки в почву и тротуар.

  • Арматурная сетка

    Basfiber ® Армирующая сетка предназначена для армирования дорожных покрытий и дорожных покрытий с целью продления срока службы покрытия за счет уменьшения эффекта отражающего растрескивания, вызванного транспортной нагрузкой, старением и температурным циклом. Срок службы покрытия между техобслуживанием можно значительно продлить.Базальтовая армирующая сетка позволяет уменьшить толщину асфальтобетонного покрытия до 20%.
    Basalt Fiber Tech предлагает два различных типа базальтовой армирующей сетки для дорог: с открытыми ячейками и с закрытыми ячейками. Basfiber ® армирующая сетка для дорог с закрытой ячейкой создана для быстрого и простого использования. Сетка изготовлена ​​из текстурированного базальтового ровинга. Закрытая ячейка позволяет предотвратить появление и прилипание битума к барабану машины.

    Сетка с закрытыми ячейками
    Сетка с открытыми ячейками

    Basfiber ® Армирующая сетка с щелочестойким покрытием была разработана для предотвращения образования трещин в различных областях применения в строительстве, а также для армирования растворов и ненесущего бетона. Более высокая прочность на растяжение этого продукта по сравнению с Е-стеклом или сталью увеличивает ударопрочность и предотвращает появление трещин.Эта сетка может удовлетворить ожидания и строгие требования самых требовательных компаний строительного рынка. Наша высокоэффективная, устойчивая к щелочам базальтовая сетка не гниет, не ржавеет и не корродирует, а также обеспечивает повышенную прочность в различных цементных материалах. Благодаря легкости, простоте установки и использования базальтовая сетка будет превосходной альтернативой стальной.

  • Загрузить лист данных

    Загрузить Арматурная сетка Технический паспорт дюйм.PDF:
    Загрузить Ровинг в сборе Паспорт безопасности материала - MSDS в .PDF:

  • Армирующий холст

    Basalt Fiber Tech предлагает базальтовый холст с размером ячеек 3,5 * 3,5 мм. Возможные области применения базальтового холста включают, но не ограничиваются: усиление штукатурного слоя как для внутренних, так и для наружных работ, создание наливных полов, предотвращение трещин в гипсокартоне, изоляция сосудов, резервуаров, нефте- и газопроводов

  • Загрузить лист данных

    Загрузить Технический паспорт Scrim in.PDF:
    Загрузите паспорт безопасности материала Scrim - MSDS в .PDF:

  • Укрепление грунта

    Повышает прочность на трехосное сжатие и пластичность грунтов.

    Почву часто можно рассматривать как комбинацию четырех основных типов гравийно-песчаной глины и ила. Как правило, он имеет низкую прочность на растяжение и сдвиг, и его характеристики могут сильно зависеть от условий окружающей среды (например,грамм. сухой по сравнению с мокрым).

    Армирование грунта геотекстильными тканями - это хорошо зарекомендовавшая себя технология, которая широко используется в дорожном строительстве для укрепления грунта, стабилизации и отделения дренажа.

    Basalt Fibers - это органическое вещество, улучшающее свойства почвы. Прочность на сдвиг и прочность на сжатие, несущая способность, прочность при пиковой нагрузке и модуль упругости. Базальтовые волокна в почве действуют как органический усиливающий элемент при растяжении как при сдвиге, так и при сжатии и растяжении.Повышает прочность на трехосное сжатие и пластичность грунта

    Базальтовое волокно

    повысит долговечность для всех типов почв и устранит необходимость частой обработки. Базальтовые волокна улучшают сопротивление разрушению, прочность и пластичность всех почв.

  • Сравнение со стеклянными волокнами:


    Предел прочности при растяжении одиночной нити (ASTM D2101)
    Модуль упругости при растяжении одиночной нити (ASTM D2101)
  • Достоинства и преимущества:

    • Специально разработанное покрытие обеспечивает хорошую адгезию с бетоном, улучшая прочность на разрыв и повышая ударопрочность.
    • Высокая механическая прочность и модуль упругости.
    • Высокая стойкость к химически агрессивной среде и особенно высокая щелочная стойкость не допускают появления ржавчины или коррозии.
    • Минимизирует ширину и распространение трещин.
    • Простота установки и использования. Никакого специального оборудования не требуется.
    • Чрезвычайно низкий коэффициент теплопроводности значительно снижает теплопередачу от внешней части здания к внутренней и значительно повышает энергоэффективность.
    • Значительно более высокое электрическое сопротивление по сравнению со сталью.
    • Более высокая механическая прочность и модуль упругости, более устойчива к химически агрессивной среде, чем сетка из стекла E.
    • Температура плавления базальтовых волокон 1450 ° C. Обычные температуры дорожного покрытия не вызывают потери прочности или деформации, которые могут возникнуть с синтетическим материалом.
    • Более низкая температура нанесения, чем у синтетического материала, что особенно важно для северных регионов.
    • Более низкое удлинение перед торможением, чем у синтетического материала.
    • Легко фрезеруется на стандартном фрезерном оборудовании. Не растягивается и не тянется, как полимерные сетки.
    • Для установки арматуры не требуется специального оборудования.
    • Базальтовая сетка безопасна для окружающей среды и основана на материалах природного происхождения, встречающихся во всем мире.

Заявление об отказе от ответственности: Эти данные предлагаются исключительно в качестве руководства при выборе арматуры.Информация, содержащаяся в этой публикации, основана на реальных лабораторных данных и опыте полевых испытаний. Мы считаем эту информацию надежной, но не гарантируем ее применимость к процессу пользователя и не несем никакой ответственности, связанной с ее использованием или производительностью. Пользователь, принимая продукты, описанные в данном документе, соглашается нести ответственность за тщательное тестирование любого приложения на предмет его пригодности перед тем, как приступить к производству. При использовании той или иной арматуры пользователю важно определить свойства собственных коммерческих составов.

.

Усиление механических свойств клееного бруса с помощью базальтового волокна

В этой статье описывается стратегия улучшения механических свойств древесины и других клееных конструкций на основе древесины. Это достигается за счет прикрепления композитов из армированного базальтовым волокном полимера (BFRP) к структурной основе снаружи.

FRP Композитные материалы доказали свою эффективность в использовании традиционных методов упрочнения стальных листов для бетонных конструкций на основании результатов различных исследователей за последние два десятилетия; В этой статье показано использование этого материала для укрепления деревянных конструкций.

Экспериментальная программа заключалась в испытании элементов изгиба клееного бруса следующим образом: ламинаты склеиваются двумя разными клеями и двумя разными длинами, как в естественной форме, так и армированные BFRP. Все образцы были испытаны при трехточечном изгибе с заданной скоростью приращения нагрузки, поперечный прогиб регистрировался регулярно. Обработка данных заключалась в построении графиков процессов соединения, нагрузок, прогибов и кривизны момента, которые использовались для анализа и наблюдений.

Результаты показали, что произошло заметное увеличение несущей способности деревянного изгибающего элемента из-за усиления BFRP, а также увеличилась жесткость характеристик элемента.

Zhang Pengyi, M.A. Специальность: Наука и технология древесины. Пекинский университет лесного хозяйства, Пекин, Китай;
Шен Шицзе, профессор, специальность: наука и технология древесины, Пекинский университет лесного хозяйства, Пекин, Китай;
Ма Чунмей, М.А. Специальность: Древесная наука и технология. Пекинский университет лесного хозяйства, Пекин, Китай.

Усиление механических свойств клееного бруса с помощью базальтового волокна

Компании: Механические свойства

Страны: Китай

Отрасли: Строительство

.

Создание сетки для вашей геометрии: когда использовать различные типы элементов

В предыдущей записи блога мы рассмотрели вопросы построения сетки для линейных статических задач. Одной из ключевых концепций была идея конвергенции сетки - по мере улучшения сетки решение станет более точным. В этом посте мы более подробно рассмотрим, как выбрать подходящую сетку, чтобы начать исследования сходимости сетки для линейных статических задач конечных элементов.

Какие бывают типы элементов

Как мы видели ранее, существует четыре различных типа трехмерных элементов - тетивы, кирпичи, призмы и пирамиды:

Эти четыре элемента могут использоваться в различных комбинациях для создания сетки любой 3D-модели.(Для 2D-моделей доступны треугольные и четырехугольные элементы. Мы не будем здесь подробно обсуждать 2D, поскольку это логическое подмножество 3D, которое не требует особых дополнительных объяснений.) О чем мы не говорили подробно. Примерно еще , почему вы хотели бы использовать эти различные элементы.

Почему и когда использовать элементы

Тетраэдрические элементы являются типом элементов по умолчанию для большинства физиков в COMSOL Multiphysics. Тетраэдры также известны как симплекс , что просто означает, что любой трехмерный объем, независимо от формы или топологии, может быть соединен с тетраэдрами.Они также являются единственным типом элементов, которые можно использовать с адаптивным уточнением сетки. По этим причинам тетради обычно могут быть вашим первым выбором.

Три других типа элементов (кубики, призмы и пирамиды) следует использовать только тогда, когда это необходимо. Прежде всего стоит отметить, что эти элементы не всегда могут быть связаны с определенной геометрией. Алгоритм создания сетки обычно требует дополнительных действий пользователя для создания такой сетки, поэтому, прежде чем предпринимать эти усилия, вы должны спросить себя, мотивированы ли они.Здесь мы поговорим о мотивах использования кирпичных и призматических элементов. Пирамиды используются только при создании перехода в сетке между кирпичами и решетками.

Стоит дать немного исторического контекста. Математика, лежащая в основе метода конечных элементов, была разработана задолго до появления первых электронных компьютеров. Первые компьютеры, на которых выполнялись программы конечных элементов, были заполнены электронными лампами и собранными вручную схемами, и хотя изобретение транзисторов привело к огромным улучшениям, даже суперкомпьютеры 25-летней давности имели примерно такую ​​же тактовую частоту, что и современные модные аксессуары.

Некоторые из первых решенных задач конечных элементов относились к области строительной механики, а первые программы были написаны для компьютеров с очень небольшим объемом памяти. Таким образом, элементы первого порядка (часто со специальными схемами интеграции) использовались для экономии памяти и тактовых циклов. Однако тетраэдрические элементы первого порядка создают серьезные проблемы для структурной механики, тогда как блоки первого порядка могут дать точные результаты.

Являясь наследием этих старых кодексов, многие инженеры-строители по-прежнему предпочитают кирпичи кирпичам.Фактически, тетраэдрический элемент второго порядка, используемый для задач строительной механики в программном обеспечении COMSOL, даст точные результаты, хотя и с другими требованиями к памяти и временам решения для кирпичных элементов.

Основная причина использования элементов кирпича и призмы в COMSOL Multiphysics заключается в том, что они могут значительно уменьшить количество элементов в сетке. Эти элементы могут иметь очень высокое соотношение сторон (отношение самого длинного края к самому короткому), тогда как алгоритм, используемый для создания сетки, будет пытаться поддерживать соотношение сторон близко к единице.Разумно использовать кирпичи и призматические элементы с высоким соотношением сторон, когда вы знаете, что решение постепенно меняется в определенных направлениях, или если вас не очень интересуют точные результаты в этих регионах, потому что вы уже знаете, что интересные результаты находятся в другом месте модели.

Пример зацепления 1: обод колеса

Рассмотрим пример обода колеса, показанный ниже.

Сетка слева состоит только из цепочек, в то время как сетка справа имеет цепочки (зеленые), кирпичи (синие) и призмы (розовые), а также пирамиды для перехода между этими элементами.В смешанной сетке используются меньшие звенья вокруг отверстий и углов, где мы ожидаем более высоких напряжений. В спицах и вокруг обода используются кирпичи и призмы. Ни обод, ни спицы не будут нести пиковые напряжения (по крайней мере, при статической нагрузке), и мы можем с уверенностью предположить относительно медленное изменение напряжений в этих областях.

Сетка tet содержит около 145 000 элементов и около 730 000 степеней свободы. Смешанная сетка содержит около 78 000 элементов и примерно 414 000 степеней свободы, на ее решение уходит примерно вдвое меньше времени и памяти.Смешанная сетка требует значительного взаимодействия с пользователем для настройки, в то время как сетка tet практически не требует усилий пользователя.

Обратите внимание, что нет прямой зависимости между степенями свободы и памятью, используемой для решения проблемы. Это связано с тем, что у разных типов элементов разные вычислительные требования. В тетради второго порядка на каждый элемент приходится 10 узлов, в то время как у блока второго порядка - 27. Это означает, что отдельные матрицы элементов больше, а соответствующие системные матрицы будут более плотными при использовании кирпичной сетки.Объем памяти (и время), необходимый для вычисления решения, зависит от числа решаемых степеней свободы, а также от средней связности узлов и других факторов.

Пример зацепления 2: пружина под нагрузкой

Другой пример показан ниже. На этот раз это структурный анализ нагруженной пружины. Поскольку деформация достаточно равномерна по длине спирали пружины, имеет смысл иметь сетку, описывающую общую форму и поперечное сечение, но относительно растянутые элементы по длине проволоки.Сетка призмы содержит 504 элемента с 9526 степенями свободы, а сетка тетивы содержит 3652 элемента с 23 434 степенями свободы. Таким образом, хотя количество элементов совсем другое, количество степеней свободы меньше.

Пример построения сетки 3: Материал на пластине

Другая важная причина использования кирпичных и призматических элементов - это когда геометрия содержит очень тонкие структуры в одном направлении, такие как эпитаксиальный слой материала на пластине, штампованная деталь из листового металла или многослойный композит.

Например, давайте посмотрим на рисунок ниже с тонким следом материала, нанесенным на подложку. Сетка тетради имеет очень мелкие элементы на трассе, тогда как сетка призмы состоит из тонких элементов в этой области. Если в вашей геометрии есть слои, которые примерно в 10 - 3 раз тоньше, чем наибольший размер детали, использование кирпичей и призм становится очень мотивированным.

Дополнительные примеры

Также стоит отметить, что программа COMSOL предлагает множество граничных условий, которые можно использовать вместо явного моделирования тонких слоев материалов.Например, в области электромагнетизма следующие четыре учебные модели рассматривают тонкие слои материала с относительно высокой и низкой проводимостью, а также относительно высокой и низкой проницаемостью:

Подобные типы граничных условий существуют в большинстве физических интерфейсов. Использование этих типов граничных условий избавит от необходимости полностью создавать сетку таких тонких слоев.

Наконец, приведенные выше комментарии относятся только к линейным статическим задачам конечных элементов. Различные методы построения сетки необходимы для нелинейных статических задач, или если мы моделируем явления во временной или частотной области.

Заключительные мысли

Подводя итог, вот что следует иметь в виду, начиная построение сетки линейных статических задач:

  • Используйте теты, если можете; они требуют минимального взаимодействия с пользователем и поддерживают адаптивное уточнение сетки
  • Если вы знаете, что решение медленно меняется в одном или нескольких направлениях, используйте кубики или призмы с высоким соотношением сторон в этих областях.
  • Если геометрия содержит тонкие слои материала, используйте кирпичи или призмы или подумайте об использовании вместо этого граничного условия
  • Всегда выполняйте исследование уточнения сетки и отслеживайте требования к памяти и сходимость решения при уточнении сетки

Дополнительная литература

.

FEA Практическая иллюстрация различий в результатах качества сетки между структурированной сеткой и неструктурированной сеткой

Надежное проектирование с помощью методов FEA во многом зависит от выполнения анализа, который является точным и точно представляет дизайн. В этой статье рассматриваются точность и эффективность двух доступных методов построения сетки компонентов проекта (сопоставленная и свободная) для анализа методом конечных элементов. Этот документ призван разъяснить, что «форма» элементов, а не «узор», является отличительным фактором для точности результатов качества сетки.В этой статье делается вывод, сравнивая анализ МКЭ с аналитической теорией, что целостность элемента и результаты не зависят только от соотношения сторон элемента. Плотность сетки имеет большее влияние. Исследуются и сравниваются четыре типа сеток на предмет точности результатов. В частности, исследуются и сравниваются свободная сетка с низкой плотностью, свободная сетка с высокой плотностью, сопоставленная сетка с высоким соотношением сторон и сопоставленная сетка с низким соотношением сторон пластины с центральным отверстием. Для этой цели выбирается пластина с центральным отверстием, поскольку ее структурное поведение в дальней зоне является предсказуемым и очень применимо для демонстрации различий в точности между различными методами построения сетки.

1. Введение

Неопределенность, связанная с выбором типа сетки, которая обеспечит получение высокоточных результатов, присутствует у каждого аналитика напряжений. В этой статье была сделана попытка прояснить эту двусмысленность очень практичным образом с помощью примеров и относительных сравнений. В общем, существует два различных типа создания сетки: (1) свободное (неструктурированное) создание сетки и (2) сопоставленное (структурированное) создание сетки. Свободное построение сетки создает «свободный» тип формы и шаблона для геометрии элемента.Создание сетки произвольной формы и рисунка предполагает менее точный результат, поскольку поведение элемента определяется как более низкое качество. Картированная сетка отличается по форме однородностью и непротиворечивым рисунком по повторяемости. Этот тип построения сетки желателен, потому что он создает хорошо управляемую с точки зрения вычислений сетку [1].

Свободное построение сетки обычно позволяет получить сетку с высоким соотношением сторон, когда отношение длинной стороны элементов к короткой стороне велико. Такая геометрия элементов приводит к неточности и несходимости решения [2].Чтобы повысить производительность конечных элементов, отображение сетки используется для управления пропорциями элементов и создания согласованной сетки. Другие передовые методы, такие как адаптивная сетка [3], также разработаны для оценки ошибок и устранения сеток с высоким соотношением сторон.

Таким образом, при анализе методом конечных элементов большое внимание уделяется построению структурированной сетки. В этой статье рассматриваются четыре различных возможных сетки, состоящие из структурированной и неструктурированной сетки.Платформа, на которой проводится это исследование, представляет собой пластину с центральным отверстием. В частности, выбирается квадратная пластина размером 20 на 20 дюймов и толщиной 0,2 дюйма. Пластина содержит центральное отверстие, расположенное симметрично по центру с радиусом 2 дюйма. Кроме того, к пластине прикладывают растягивающую нагрузку в 1000 фунтов силы в горизонтальном 𝑥-направлении.

Используется модель пластины с центральным отверстием, поскольку поведение ее напряжений вокруг центрального отверстия является предсказуемым. Проведено множество экспериментальных исследований [4, 5], которые определяют и исследуют поведение напряжений пластин с центрально расположенными отверстиями.Обычно уровень напряжения, перпендикулярный горизонтальной оси пластины (перпендикулярный направлению нагрузки), находится под углом точно в 90 градусов к окружности центрального отверстия. Здесь развивается концентрация стресса. Теоретически величина этого уровня напряжения примерно в три раза превышает напряжение, развиваемое в толщине пластины из-за растягивающей нагрузки на пластину. Теоретический анализ следует для разработки решения замкнутой формы поля напряжений Фон-Мизеса в пластине с центральным отверстием.

2. Теория аналитической модели

Можно получить выражение, представляющее поле напряжений в пластине, показанной на рисунке 1, из функции напряжений Эйри [6]. Полученное выражение напряжения будет в полярных координатах, где «𝜎𝑟» (1) представляет напряжение в радиальном направлении к центральному отверстию. Аналогичным образом, «𝜎𝜃» (2) представляет напряжение в угловом направлении на окружности центрального отверстия. Знак «𝜏𝑟𝜃» (3) представляет напряжение сдвига в полярных координатах.Во всех трех выражениях «» представляет радиальное положение, «𝑎» представляет радиус центрального отверстия, «𝜎» представляет нормальное напряжение из-за нормальной нагрузки, а «𝜃» представляет угловое положение от горизонтали, как показано на рисунке. 1: 𝜎𝑟 = 𝜎2𝑎1−2𝑟2 + 1 + 3𝑎4𝑟4−4𝑎2𝑟2𝜎cos2𝜃 (1) 𝜃 = 𝜎2𝑎1 + 2𝑟2 − 1 + 3𝑎4𝑟4𝜏cos2𝜃 (2) 𝑟𝜃𝜎 = −21−3𝑎4𝑟4 + 2𝑎2𝑟2sin2𝜃. (3) Кроме того, напряжение в полярных координатах может быть выражено через напряжения в декартовых системах координат, как показано в (4), (5) и (6).«» Представляет нормальное напряжение, «𝜎𝑦» представляет поперечное напряжение, а «𝜏𝑥𝑦» представляет напряжение сдвига в декартовой системе координат: 𝜎𝑟 = 𝜎𝑥cos2𝜃 + 𝜎𝑦sin2𝜃 + 2𝜏𝑥𝑦𝜎sin𝜃cos𝜃, (4) 𝜃 = 𝜎𝑥sin2𝜃 + 𝜎𝑦cos2𝜃 − 2𝜏𝑥𝑦𝜏sin𝜃cos𝜃, (5) 𝑟𝜃 = 𝜎𝑦 − 𝜎𝑥sin𝜃cos𝜃 + 𝜏𝑥𝑦cos2𝜃 − sin2𝜃. (6) Выражения в (4), (5) и (6) могут быть сформулированы в матричной и векторной формах, а совместные уравнения могут быть решены для напряжений в декартовой координате. Из выражений декартовых напряжений значения главного напряжения можно определить с помощью следующего выражения: 𝜎1,2 = 𝜎𝑥 + 𝜎𝑦2 ± 𝜎𝑥 − 𝜎𝑦22 + 𝜏2𝑥𝑦.(7) Наконец, можно получить напряжение Фон-Мизеса (𝜎von), представляющее поле напряжений на пластине, с помощью выражений в (8), где 𝜎1, 𝜎2 и 𝜎3 - главные напряжения, определяемые (7). Это напряжение Фон-Мизеса будет использоваться для построения теоретического решения напряжений в замкнутой форме для пластины с центральным отверстием: 𝜎von-mises = ⎷𝜎1 − 𝜎22 + 𝜎2 − 𝜎32 + 𝜎1 − 𝜎322. (8)


3. Метод сравнения методом конечных элементов

Четвертьсимметричная модель тонкой пластины с центральным отверстием строится с помощью 4-узловых элементов оболочки в ANSYS.Для уточнения зависимости формы результатов FEA создаются четыре различных сетки. Первая модель построена со свободной сеткой из элементов оболочки, которые имеют довольно равные стороны (LD free mesh). Рисунок 2 (а) иллюстрирует эту неструктурированную сетку. Эта же модель построена из свободной сетки высокой плотности (сетка карты HD). В этой сетке в непосредственной близости от области отверстия, где есть концентрация напряжений, плотность сетки выше. Рисунок 2 (b) иллюстрирует эту окончательную сетку. Третья модель построена с сопоставленной сеткой элементов оболочки, которые имеют почти равные размеры, но имеют высокие пропорции (сетка карты HAR).То есть отношение длинной стороны элемента к более короткой стороне велико (тонкая форма). Кроме того, эти элементы следуют единому шаблону. Рисунок 3 (а) иллюстрирует форму и рисунок этой структурированной сетки. Четвертая модель построена с нанесенной сеткой элементов оболочки с низким соотношением сторон. То есть отношение более длинной стороны элементов к более короткой стороне невелико (сетка карты LAR). Рисунок 3 (b) ясно иллюстрирует форму и рисунок этой структурированной сетки. Эти четыре модели сетки адекватно суммируют все возможные модели сетки, которые могут быть созданы для создания сетки этой геометрии пластины.

Симметричные свойства используются для моделирования только одной четвертой полной модели пластины. Симметричные граничные условия используются в левой и нижней частях моделей пластин. Для приложенной нагрузки к правой стороне модели прикладывается равномерное линейное давление 50 фунтов / дюйм (показано красными стрелками на сетчатом рисунке). Эта линейная нагрузка 50 фунтов / дюйм эквивалентна квазистатической растягивающей нагрузке в 1000 фунтов-футов, приложенной к толщине листа с правой стороны. Верхняя часть пластинчатой ​​модели не имеет ограничений.

Таблица 1 используется для индексации четырех различных моделей типа сетки в отношении количества элементов, размера элемента и соотношения сторон.


Тип сетки Сетка HD Сетка без LD Сетка карты LAR Сетка карты HAR

Количество элементов пластины 482 395 60 640
Средний размер (дюйм 2 ) 0.08 0,25 3 0,5
Процент пластинчатых элементов с высоким соотношением сторон 0 0 40 100
Процент пластинчатых элементов с низким соотношением сторон 100 100 60 0

«Сетка HD» - это свободная сетка с высокой плотностью, «Сетка без LD» - свободная сетка с низкой плотностью, «Сетка карты LAR» - это сопоставленная сетка с низким соотношением сторон, а «HAR map mesh» - сопоставленная сетка с высоким соотношением сторон.Эта сравнительная таблица материализует сетку, представленную на рисунках 2 и 3.

4. Аналитические результаты

На рисунках 4, 5, 6 и 7 представлены смещения всего поля для свободной сетки, сопоставленной сетки с высоким соотношением сторон, низкого отношения сторон сопоставленная сетка и сетка высокой плотности соответственно. Все четыре модели производят идентичные счетчики перемещения модели пластины с одинаковыми максимальными перемещениями. Величины смещения указывают на то, что модель жесткая, а рисунки контуров указывают на то, что все четыре модели деформированы одинаковым образом.





Контуры напряжений, представляющие поле напряжений модели пластины, нанесены на рисунки 8, 9, 10 и 11. Все графики из четырех различных возможных сеток, укажите максимальную звездную величину по Фон-Мизесу в точке 90 градусов вокруг отверстия при = 2 дюйма. Это место концентрации напряжений, которое также ожидается теоретическими значениями, когда смещение в 𝑥-направлении считается ограниченным.Сравнивая все модели, контуры напряжений по всей модели пластины похожи. Единственными вариациями являются величины уровней напряжений, возникающих в поле напряжений пластины. Модель с более плотной сеткой более точно отражает уровни напряжений, как это будет показано на рисунке 14 позже. Модели с нанесенной сеткой дают менее точное представление о напряжениях Фон-Мизеса.





Результаты анализа методом конечных элементов предыдущих четырех сеточных моделей сравниваются с теоретическими уровнями напряжений Фон-Мизеса, полученными с использованием выражения в (8).

На рис. 12 сравниваются результаты зависимости величины напряжения по фон-Мизесу, полученные на основе различных генераций сетки. Показанные напряжения Фон-Мизеса представляют собой контуры напряжений непосредственно на краю секции отверстия радиусом 2 дюйма (= 2 дюйма). На рисунке сравниваются результаты различных сеток друг с другом и с результатами, полученными на основе теории анализа напряжений в закрытой форме. Тщательное сравнение различных используемых моделей сетки показывает, что «свободная сетка» с довольно согласованными элементами соответствует результатам «карта-сетка с высоким соотношением сторон» (HAR).«Существует исключение: разница в конечном максимальном напряжении Фон-Мизеса составляет 3,65% из-за одинаковой нагрузки для двух разных сеток.


По сравнению с результатами «карта-сетка» с низким соотношением сторон (LAR), сетка с низким соотношением сторон немного переоценивает поведение пластины по Фон-Мизесу. Однако для модели с низким соотношением сторон конечная максимальная величина напряжения Фон-Мизеса ближе к теоретическому значению с разницей всего в 1,72%. Все три сетки вместе близки к теоретическим значениям напряжения Фон-Мизеса, за исключением местоположения под углом 30 градусов, где провал нулевого напряжения не очень хорошо определен.Сетка с высокой плотностью (сетка без HD) точно следует за сеткой без сетки с низкой плотностью и сопоставленной сеткой с высоким соотношением сторон, за исключением того, что она оценивает теоретическое напряжение на глубине ближе, чем другие три модели. Эта сетка оценивает теоретический окончательный максимальный уровень напряжения на 9,73%. Тем не менее, это оказывается достаточной сеткой, поскольку она точно предсказывает поведение напряжения, как показано на рисунке 12.

Интересно, что из всех четырех моделей сетки можно сделать вывод, что только сопоставленная сетка элементов с правильным соотношением сторон не может гарантируем точный результат.Адекватная плотность сетки требуется для прогнозирования поведения конструкции при напряжении. Кроме того, можно сделать вывод, что сетки с низким соотношением сторон являются хорошим инструментом для определения запаса прочности, поскольку они могут точно предсказать максимальные уровни напряжения.

Большинство пакетов анализа методом конечных элементов так или иначе предоставляют инструменты построения сетки, которые генерируют элементы с хорошим поведением (умеренное соотношение сторон). Однако ни один из них не предусматривает автоматического измерения плотности сетки. Аналитик должен выбрать и контролировать плотность сетки исследуемой области интереса.Это должно быть выполнено либо путем предварительных пробных прогонов FEA с обнаружением областей концентрации напряжений, либо с предварительным определением указанной области теоретическими средствами. В любом случае, также необходимо иметь дело с уточнением плотности сетки, которое приходит только с опытом FEA аналогичных структур.

Для уточнения точности в дальней зоне наиболее точной сетки (сетка высокой плотности HD), график нормального напряжения в зависимости от вертикального расстояния от отверстия до горизонтального края пластины в 𝑦-направлении (левая линия симметрии) изображена на рисунке 13.FEA является точным результатом теоретических значений нормального напряжения на пластине на основе миниатюрных сеток высокой плотности. Совершенно очевидно, что сетка с высокой плотностью также является хорошим индикатором дальнего поля.



5. Теория методов конечных элементов

Чтобы объяснить теоретические доводы в пользу меньшей точности для элементов с высоким соотношением сторон, важно понимать вычислительный метод моделирования конечных элементов. Можно начать с понимания изопараметрической формулировки элементов [7].Для каждого элемента, как показано на рисунке 14, существует функция линейного смещения, определенная в горизонтальном направлении 𝑢 и вертикальном направлении 𝑣: 𝑢 = 𝛽1 + 𝛽2𝑥 − 𝛽3𝑦 + 𝛽4𝑥𝑦𝑣 = 𝛽5 + 𝛽6𝑥 − 𝛽7𝑦 + 𝛽8𝑥𝑦. (9) Используя граничные условия в каждом узле, можно исключить, а функции смещения можно выразить как 1𝑢 =  [] 14𝑏ℎ (𝑏 − 𝑥) (ℎ − 𝑦) 𝑢1 + (𝑏 + 𝑥) (ℎ − 𝑦) 𝑢2 + (𝑏 + 𝑥) (ℎ + 𝑦) 𝑢3 + (𝑏 − 𝑥) (ℎ + 𝑦 ) 𝑢4𝑣 =  []. 4𝑏ℎ (𝑏 − 𝑥) (ℎ − 𝑦) 𝑣1 + (𝑏 + 𝑥) (ℎ − 𝑦) 𝑣2 + (𝑏 + 𝑥) (ℎ + 𝑦) 𝑣3 + (𝑏 − 𝑥) (ℎ + 𝑦 ) 𝑣4 (10) Выражения смещения в (10) могут быть представлены в матричной форме как [𝑁] {𝑈} = {𝑑}, (11) где [𝑁] - функция формы, а {𝑑} - вектор узлового смещения.

Соотношение (11) можно расширить и ⎧⎪⎨⎪⎩𝑢𝑣⎫⎪⎬⎪⎭ = ⎡⎢⎢⎣⎤⎥⎥⎦⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎫⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎬⎪⎪⎪⎪ ⎪⎪⎪⎭𝑁10𝑁20𝑁30𝑁400𝑁10𝑁20𝑁30𝑁4𝑢1𝑣1𝑢2𝑣2𝑢3𝑣3𝑢4𝑣4, (12) где коэффициенты 𝑁𝑖 - это функции формы через, 𝑦, 𝑏 и.

Теперь деформация по смещению равна ⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩⎫⎪⎪⎬⎪⎪⎭ = ⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩𝜀𝑥𝜀𝑦𝛾𝑥𝑦𝜕𝑢𝜕𝑥𝜕𝑣𝜕𝑦𝜕𝑢 + 𝜕𝑦𝜕𝑣⎫⎪⎪⎬⎪⎪⎭𝜕𝑥. (13 ) Что = ⎡⎢⎢⎢⎢⎣⎤⎥⎥⎥⎥⎦⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎫⎪⎪⎪ ⎪⎪⎪⎪⎬⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭𝜀𝑥𝜀𝑦𝛾𝑥𝑦− (ℎ − 𝑦) 0 (ℎ − 𝑦) 0 (ℎ + 𝑦) 0− (ℎ + 𝑦) 00− (𝑏 − 𝑥) 0− (𝑏 + 𝑥) 0 (𝑏 + 𝑥) 0 (𝑏 − 𝑥) - (𝑏 − 𝑥) - (ℎ − 𝑦) - (𝑏 + 𝑥) (ℎ − 𝑦) (𝑏 + 𝑥) (ℎ + 𝑦) (𝑏 −𝑥) - (ℎ + 𝑦) 𝑢1𝑣1𝑢2𝑣2𝑢3𝑣3𝑢4𝑣4 (14)

тогда как для условия плоского напряжения вектор напряжения {𝜎} в терминах деформаций элементов может быть получен как [𝐷] {𝜎} = {𝜀} (15) где 𝐷 - матрица жесткости материала 𝐸𝐷

.

Древовидные структуры MeSH

Дескрипторы

MeSH разделены на 16 категорий: категория A для анатомических терминов, категория B для организмов, категория C для болезней, D для лекарств и химикатов и т. Д. Каждая категория далее делится на подкатегории. Внутри каждой подкатегории дескрипторы расположены в иерархическом порядке от наиболее общих до наиболее конкретных на тринадцати иерархических уровнях. Из-за разветвленной структуры иерархий эти списки иногда называют «деревьями».Каждый дескриптор MeSH появляется по крайней мере в одном месте на деревьях и может появляться в любом количестве дополнительных мест, которые могут потребоваться. Те, кто использует MeSH, должны найти наиболее конкретный дескриптор MeSH, который доступен для представления каждой интересующей концепции.

Например, статьи, касающиеся Streptococcus pneumoniae, будут найдены под дескриптором Streptococcus Pneumoniae, а не под более широким термином Streptococcus, в то время как статьи, относящиеся к новой стрептококковой бактерии, которой еще нет в словаре, будут перечислены непосредственно под Streptococcus.Соответственно, пользователь может обращаться к деревьям, чтобы найти дополнительные предметные заголовки, которые более конкретны, чем данный заголовок, а также более широкие заголовки. Например, в разделе "Аномалии" указаны конкретные отклонения:

.

Врожденные аномалии C16.131
Аномалии, вызванные лекарственными средствами C16.131.042
Аномалии, множественные C16.131.077
Синдром делеции 22q11 C16.131.077.019
Синдром Ди Джорджи C16.131.077.019.500
Синдром Алагилля.131.77.65
Синдром Альстрома C16.131.77.80
Синдром Ангельмана C16.131.77.95

В браузере MeSH за каждым дескриптором следует число, указывающее его расположение в дереве. За ним также может следовать одно или несколько дополнительных чисел меньшим шрифтом и усекаться на третьем уровне, указывая на другие местоположения того же термина в дереве. Цифры служат только для определения местоположения дескрипторов в каждом дереве и упорядочивания их на данном уровне дерева. Они не имеют внутреннего значения; е.g., тот факт, что D12.776.641 и D12.644.641 оба имеют трехзначную группу 641, не подразумевает какой-либо общей характеристики. Числа могут изменяться при добавлении новых дескрипторов или при пересмотре иерархической структуры для отражения изменений словаря.

.

2d - Дубликат структурированной поверхности / сетки в gmsh

Переполнение стека
  1. Около
  2. Товары
  3. Для команд
  1. Переполнение стека Общественные вопросы и ответы
  2. Переполнение стека для команд Где разработчики и технологи делятся частными знаниями с коллегами
  3. Вакансии Программирование и связанные с ним технические возможности карьерного роста
  4. Талант Нанимайте технических специалистов и создавайте свой бренд работодателя
.

Смотрите также

ООО ЛАНДЕФ © 2009 – 2020
105187, Москва, ул. Вольная д. 39, 4 этаж.
Карта сайта, XML.