Демпферный слой для фундамента: Устройство полов по грунту: как правильно сделать

Устройство полов по грунту: как правильно сделать

Содержание статьи

• 1 Пирог пола по грунту
• 2 Назначение пола по грунту
• 3 Технология изготовления
  • 3.1 Подстилающий слой
  • 3.2 Подбетонка и гидроизоляция
  • 3.3 Утеплитель и демпферный слой
  • 3.4 Коммуникации и армирование
  • 3.5 Укладка смеси и уход за бетоном
• 4 Нюансы технологии

Для низких ростверков и ленточных фундаментов устройство бетонного пола по грунту позволяет сэкономить бюджет строительства и избавиться от подполья, выделений вредного радона. Пол по грунту является черновой стяжкой, не может служить финишным слоем, требует декорирования напольными покрытиями. Зато в пирог этой конструкции заложен утеплитель и гидроизоляция, снижаются эксплуатационные расходы на обогрев, и повышается эксплуатационный ресурс здания.

Пирог пола по грунту

Самым дешевым вариантом нижнего уровня после земляного пола, который в настоящее время нигде не используется, является пол по грунту. В строительных нормах СП 31-105 указано устройство полов по грунту с тремя минимальными слоями:

• щебеночная подсыпка толщиной 10 см минимум;
• пленка полиэтиленовая 0,15 мм;
• плита бетонная толщиной 10 см минимум.

Для обеспечения подвижности конструкции примыкание к стене организовывается через демпферный слой, решающий несколько задач:

• гашение вибраций и структурных шумов;
• отсутствие жесткой связи с элементами фундамента или цоколя во избежание разрушения;
• обеспечение воздушного зазора для компенсации линейных расширений материала.

Демпферная лента.

Во время возможных просадок и вспучивания грунтов основания плита пола по грунту свободно перемещается в вертикальном уровне, не разрушая цоколь, ростверк или МЗЛФ.

Необходимость остальных слоев пирога пола по грунту обусловлена улучшением эксплуатационных характеристик конструкции:

• подбетонка – стяжка из тощего (В7,5) бетона для обеспечения ровной поверхности при укладке рулонной гидроизоляции и герметизации стыков, защита материала от множественных проколов острыми краями щебня;
• теплоизоляция – ковер из экструдированного высокоплотного пенополистирола позволяет сохранить под зданием тепло недр, за счет этого полностью избавиться от морозного вспучивания, повысить эксплуатационный ресурс фундамента и снизить потери тепла в полах;
• арматурный пояс – воспринимает растягивающие нагрузки в нижнем уровне стяжки;
• контуры теплого пола – повышают комфортность проживания, снижают расходы на обогрев.

Пирог пола по грунту.

Важно! При использовании проволочных сеток для армирования стяжки и контуров теплого пола необходимо увеличить толщину конструкции – диаметр труб + 2 см.

Назначение пола по грунту

Бетонная стяжка необходима для обеспечения жесткого основания при монтаже напольных покрытий. Несущей конструкцией эта плита не является, запрещено опирание печей, лестниц и перегородок на пол по грунту. Однако изготовление фундамента под внутренними не несущими стенами обходится дорого, поэтому применяют следующую технологию:

• под перегородкой по всей длине изготавливается ребро жесткости;
• в верхнем слое утеплителя создается разрыв, в который укладывается арматурный каркас, связанный с сеткой пола по грунту.

Ребро жесткости пола по грунту под перегородкой.

Важно! Указанный вариант не пригоден для опирания внутренних лестниц из железобетона, стального проката.

В банях и душевых стяжка позволяет создать уклоны для самотечного удаления стоков. Другими способами это сделать сложнее и дороже.

Технология изготовления

Перед тем, как залить пол по грунту, необходимо подготовить основание и уложить все слои конструкции. Желательно укладывать смесь за один прием, использовать маяки и мелкую фракцию наполнителя бетона.

Подстилающий слой

Прежде, чем залить пол в помещениях жилища, следует учесть нюансы грунтов основания:

• несмотря на то, что полы по грунту создаются из бетона класса В12 и выше, они легко разрушаются при усадке почвы под ними, поэтому плодородный слой следует удалить полностью;
• подстилающий слой из нерудного материала необходимо уплотнять слоями по 15 см максимум виброплитой или ручной трамбовкой;
• песок обладает капиллярным всасыванием почвенных вод, применяется только при низком УГВ от 1,5 м;
• щебень можно использовать на влажной почве, так как в этом материале капиллярный подъем невозможен.

Для сокращения бюджета строительства и повышения качества проживания важно на начальном этапе спланировать уровень пола по грунту во всех комнатах здания с учетом требований:

• ступенька возле входной двери крайне неудобна в эксплуатации, напольное покрытие должно располагаться на одном уровне с порогом;
• запрещено опирать стяжку на выступающие относительно внутренних стен элементы цоколя или фундамента;
• при уплотнении песка запрещено проливать его водой, следует смачивать слой из лейки.

Совет! При ограниченном бюджете можно обойтись без подбетонки, выровняв щебеночный слой песком. В этом случае пленка, мембрана или рулонная гидроизоляция не будет порвана камнями щебня. Однако поверхность подстилающего слоя в этом случае необходимо пролить цементным молочком для образования корки, для удобства герметизации швов гидроизоляции.

Подбетонка и гидроизоляция

Основным требованием к гидроизоляционному слою является его непрерывность. Поэтому возникают проблемы:

• рулонные битумные материалы (Бикрост, Технониколь) и полимерные пленки сложно уложить по грунту как следует, так как при хождении по ним в дальнейшем стыки расходятся;
• тяжелые мембраны EPDM имеют крупный формат, укладываются без стыков, но стоят очень дорого.

Поэтому вначале заливается подбетонка толщиной 5 – 10 см, обеспечивающая жесткое ровное основание для наклеивания полиэтиленовой пленки или наплавления битумного материала.

Важно! Подбетонку так же запрещено жестко связывать с элементами фундамента или цоколя. Этот слой не нужно армировать, можно применять тощие бетоны с минимальным содержанием цемента.

Недостаточно знать, как правильно сделать пол по грунту, важно разместить слои пирога конструкции относительно друг друга в нужном порядке:

• многие индивидуальные застройщики укладывают на подбетонку или на подстилающий слой утеплитель и укрывают его гидроизоляцией сверху;
• или дублируют пленку под утеплителем и поверх него, повышая расход бюджета строительства.

Оба варианта никаких преимуществ не обеспечивают, так как мембрана, пленка или рулонный материал должны предотвратить намокание экструдированного пенополистирола и верхней стяжки почвенной влагой, которая может быть и в парообразном состоянии.

В нормальных условиях (постоянное отопление) температура под бетонной плитой и утеплителем всегда ниже, чем в помещении. Поэтому проникновение избыточно влажного воздуха из помещения внутрь пола по грунту невозможно согласно законам физики. Пароизоляция внутри этой конструкции не нужна и даже вредна.

Важно! Битумные рулонные материалы наплавляются на подбетонку в два слоя с нахлестом 15 см минимум перпендикулярно друг другу. Пленки приклеиваются в два слоя в любом направлении. Мембрана ЕПДМ монтируется в один слой.

Подробнее: Гидроизоляция пола по грунту.

Утеплитель и демпферный слой

Пол по грунту выполняет функции перекрытия, но не имеет жесткого защемления по периметру. Поэтому изоляционные свойства этой технологии по умолчанию выше, чем в перекрытиях по лагам и у плит ПБ, ПК:

• нижний слой утеплителя снижает или полностью ликвидирует теплопотери в узлах примыкания с цоколем;
• плавающая стяжка отсекается от стен демпферным слоем, структурные шумы и вибрации не передаются в помещение;
• качество бетонной поверхности выше, чем у плит, не нужна заделка швов и выравнивающая стяжка;
• отсутствует подполье, соответственно и вредные накопления газа радона из земли;

Важно! Демпферным слоем обычно служит специальная лента или полосы пенополистирола. Лентой оклеивается периметр цоколя или фундамента. Полосы утеплителя устанавливаются на ребро впритык к стенам по всей высоте пирога стяжки, начиная от подошвы подбетонки.

Толщина теплоизоляционного материала зависит от региона эксплуатации, составляет 5 – 15 см. плиты пенополистирола укладываются вразбежку, стыки заполняются монтажной пеной.

Коммуникации и армирование

Построенный по указанной технологии пол по грунту является плавающей плитой. Поэтому перед укладкой смеси необходимо завести в помещения стояки инженерных систем – отопление, ХВС/ГВС, канализацию. Электрика и газовая линия разводятся на этапе отделки, заземление – в зависимости от конкретного проекта здания.

Совет! Ремонтопригодность узлов ввода коммуникаций по умолчанию нулевая. Поэтому ее увеличивают укладкой стояков внутрь труб большего диаметра, из которых в случае необходимости забившуюся канализацию или проржавевшую трубу водоснабжения можно вытащить для замены, не разрушая стяжку.

Чтобы сделанный собственными силами теплый пол имел запас надежности при возможных перепланировках, конструкция часто армируется в нижней трети. Для этого оптимально подходят сетки проволочные Вр, соответствующие ГОСТ 6727, выпускающиеся в рулонах и картах.

Армирование производится в один слой, нахлест составляет минимум одну ячейку, сетки укладываются для обеспечения нижнего защитного слоя на бетонные или пластиковые прокладки.

Подробнее: Как армировать пол по грунту.

Укладка смеси и уход за бетоном

Оптимальным вариантом является бетонирование стяжки в один прием смесью, которая делается на заводе, и доставляется в пятно застройки миксером. Основная сложность при укладке бетона заключается в невозможности хождения по проволочной сетке. Поэтому применяются варианты заливки:

• трапы – в ячейки сетки устанавливаются подходящие по формату прокладки (куски кирпича, куски бруса), на которые опираются доски, по мере продвижения они переставляются на новое место;
• «дорожки» – поскольку заливку начинают от дальних к дверному проему углов, бетон насыпают по ходу движения мастера к рабочему месту, сетка внутри бетона получает необходимую жесткость, по получившимся тропинкам можно ходить без смешения арматуры на соседних участках.

Укладка бетона с трапа.

Установка маяков повышает производительность и качество стяжки. В зависимости от толщины слоя применяются штукатурные маяки или профиль для систем ГКЛ.

Важно! Если в проект заложен теплый пол, его контуры укладываются поверх проволочных сеток перед заливкой. При этом толщина стяжки автоматически увеличивается. Включать обогрев можно только после набора прочности конструкционным материалом 70%.

Нюансы технологии

Согласно технологии перегородки должны опираться на собственный фундамент. Для лестничных маршей и тяжелых отопительных приборов заливаются плиты или ростверки по сваям. Однако индивидуальные застройщики эти технологии часто нарушают, возводя легкие перегородки на полах по грунту. В этом случае конструкцию следует заранее усилить ребрами жесткости в сторону грунта:

• в местах прохождения перегородки создается разрыв в утеплителе;
• в получившуюся полость устанавливается арматурный каркас по аналогии с ленточным фундаментом.

Если толщина теплоизоляционного слоя недостаточна, основание под ребром жесткости дополнительно заглубляется на 20 – 40 см. Это позволяет обеспечить непрерывность слоя утеплителя и исключить мостики холода.

Таким образом, бюджет пола по грунту можно корректировать на этапе проектирования в зависимости от имеющихся средств и геологических условий. Все работы доступны для самостоятельного исполнения для домашнего мастера с минимальным опытом строительства.

Совет! Если вам нужны мастера по ремонту пола, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России. Без вашего желания никто не увидит ваш номер телефона и не сможет вам позвонить, пока вы сами не откроете свой номер конкретному специалисту.

Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.

Хорошая реклама

Самое читаемое

зачем нужна, какая бывает, чем заменить

Строительные технологии меняются, появляются новые материалы. Один из таких — демпферная лента. Как со всяким новым материалом, не всегда понятно когда и как его использовать, а когда можно и обойтись.

Содержание статьи

• 1 Что такое демпферная лента и для чего она нужна
  • 1.1 Когда можно обойтись
• 2 Материалы, типы, виды
• 3 Размеры демпферных лент
• 4 Как устанавливать и крепить
• 5 На какой высоте обрезать
• 6 Чем можно заменить
  • 6.1 Чем заполнить шов
  • 6.2 Как и чем отрезать

Что такое демпферная лента и для чего она нужна

Демпферная, краевая или демпфирующая лента — это вспененный полиэтилен, нарезанный на полосы. Применяется она в конструкции бетонных полов. Служит для компенсации теплового расширения и гарантирует отсутствие контакта плавающей плиты со стенами.

Как работает демпферная лента для стяжки пола? Пузырьки воздуха в полимерной пленке сжимаются, после снятия нагрузки восстанавливают свою форму. Это важно, так как нагрузки на материал периодичные. В конструкции стяжки пола демпферная лента выполняет сразу несколько функций:

Для чего нужна демпферная лента: для развязки плавающей стяжки со стеной, для улучшения звукоизоляции

• Если стяжка плавающая, она не связана с основанием. Также она не должна контактировать со стенами, иначе при неизбежных подвижках порвется либо стяжка, либо стена.
• Используют демпферную ленту и в стяжках по бетонному основанию (не плавающих). Тут она служит для улучшения звукоизоляции. Так стяжка получается изолированной от несущих конструкций, а это уменьшает передачу ударных шумов.
• Ее наличие уменьшает количество трещин, которые образуются при вызревании стяжки. Бетон не контактирует со стенами, поэтому уменьшение размеров не так сильно «рвет» плиту. Но уменьшать трещины и их количество надо армированием, а демпфирующая прослойка по периметру лишь вспомогательный фактор.
• В конструкции теплого водяного пола, лента по периметру гарантирует наличие зазора, который компенсирует расширение при нагревании. Иначе увеличивающаяся в размерах плита будет давить на стены и ничем хорошим это не закончится.

С самоклеящейся полосой

При подогреве пола, вдоль наружных стен вместе с демпферной лентой (или вместо), лучше установить полосы теплоизоляционного материала. Это позволит не греть наружные стены и сократить расходы на поддержание тепла. Это проверено.

Есть и еще одна функция, которую выполняет этот материал. Она служит для теплоизоляции. Исключается контакт стены и пола, что снижает теплопотери. Но это, скорее, следствие, а не назначение. Итак, если стяжка плавающая (на утеплителе, гидроизоляции) или сделан подогрев пола, демпферная лента для стяжки пола нужна однозначно. Остальные случаи на ваш выбор. В принципе, в многоэтажках ее наличие тоже обязательно. Если просто залить стяжку, не будут соблюдены нормы по звукоизоляции. Чем это вам грозит? Неприятностями с соседями.

Когда можно обойтись

Где и когда можно демпферную ленту не использовать? Случаев несколько.

Если выравнивающие смеси льем на пол с подогревом, в любом случае требуется тепловой зазор. Так что краевая лента нужна и в дверном проеме тоже.

Материалы, типы, виды

Полиэтилен, из которого изготавливается демпферная лента, может быть несшитый и сшитый. Несшитый дешевле, но менее упругий, стенки при значительной нагрузке могут лопаться. Сшитый в разы дороже, но и надежнее. Этим объясняется значительная разница в цене, которую можно обнаружить на материал одинаковой длины/ширины/толщины. Тип материала указан в характеристиках. Также цена зависит от плотности. Эта характеристика указывается далеко не всегда, но косвенным признаком более высокой плотности является большая масса. Надо только принимать во внимание размеры ленты.

Т-образная демпферная лента для организации расширительных и межконтурных швов

Есть два типа демпферной ленты для стяжки: краевая и межконтурная Т-образная. Краевая — это та, которая раскатывается вдоль стены. Межконтурную используют при устройстве деформационных швов в стяжке — при большой площади пола (более 6 метров в длину). Ее же удобнее установить в дверном проеме, этим материалом разделяют стяжку в зоне действия разных отопительных контуров при водяном подогреве пола.

Виды кромочной (краевой) демпферной ленты

Лента бывает трех типов:

• Стандартная. Это просто полоса вспененного полиэтилена.
• С самоклеящимся основанием. На одну из сторон нанесен клеевой состав, защищенный вощеной бумагой. При монтаже бумагу снимают, материал прижимают к стене. За счет клейкого состава он фиксируется.
• С юбкой. Демпферная лента с выпуском из полиэтилена с одной из сторон. Ширина выпуска — от трех до десяти сантиметров. При монтаже юбка выкладывается на полу. Этот материал еще и снижает вероятность протечек на стыке стены и пола, что немаловажно.

Гидроизоляция заводится на стены и крепится, затем разворачивается и крепится демпферная лента

Если на полу расстелена гидроизоляция, ее, как правило, заводят на стены и там закрепляют. Демпферная лента укладывается перед гидроизоляцией (если смотреть из центра комнаты). Получается двойной слой материала на некоторую высоту, но это не проблема.

Размеры демпферных лент

Наиболее распространена краевая демпферная лента толщиной 8 мм и 10 мм, но может быть 2-3-5 мм. В малых помещениях обычно рекомендуют применять восьми миллиметровую, в комнатах побольше лучше ставить толщиной 10 мм.

На многих есть линии отрыва излишков. Они должны быть сверху. Так проще будет удалить лишнюю высоту

Ширина демпферной краевой ленты — от 6-8 см до 20 см, но чаще всего в продаже есть 10-15 см. Как правило, такая ширина избыточная. При установке ее крепят на всю высоту, после излишки обрезают в уровень с чистовой отделкой пола. Некоторые производители для удобства делают несколько отрывных линий. Продается в рулонах различной длины: минимальная длина — 10 метров, максимальная 100 или 150 метров.

Как устанавливать и крепить

Краевая демпферная лента раскладывается по периметру стен. Если лента с клеевой полосой, разночтений нет. Разворачиваем ее так, чтобы клей смотрел в стену. Если клеевой полосы нет, блестящая сторона должна быть повернута к стене, выпуск пленки (если есть), раскладываем на полу. Ленту не натягиваем, укладываем свободно. Те, которые с юбками, так вообще могут немного морщинить, иначе юбка будет натянутой. В углу на полу, выпуск полиэтиленовой пленки складываем треугольником. Сильно стараться выкладывать не стоит. Просто, чтобы не было фалд.

При укладке демпферная лента не натягивается. Юбка расправляется на полу

А вообще, все просто. Сами производители сворачивают материал так, чтобы его было удобно монтировать. Смотан материал для правшей. То есть, кладем рулон на пол, закрепляем край и дальше раскатываем слева направо. Если соединяются два куска, нужен нахлест около 5 см.

Крепить демпферную ленту к стене можно на скобы, клей, скотч или… Никак

Прикрепить демпферную ленту к стенам, быстрее и проще всего скобами из строительного степлера. Можно на жидкие гвозди, двусторонний скотч. Вопрос не принципиальный. Можно не крепить совсем, но тогда при укладке бетона и во время дальнейших работ, надо будет следить, чтобы демпферная лента не упала.

На какой высоте устанавливать крепеж? Оптимальный вариант — на середине ширины ленты. Во всяком случае, не выше, чем планируемая линия чистового пола. В большинстве случаев ее обрезают, так что проще будет, если крепеж установлен ниже. Обрезать излишки не обязательно, но так кажется более «эстетично».

На какой высоте обрезать

Вообще, демпферная лента нужна для стяжки, так что смело ее можно обрезать в край с бетонной плитой. Но настилаемые на нее отделочные материалы также имеют тепловое расширение. Их монтируют с учетом этого — оставляют пустое место между краем и стеной. Этот зазор обычно имеет размер 1 см. Так что если у вас установлена краевка толщиной 10 мм, ее можно не обрезать. В таком случае необходимый технологический зазор будет соблюден автоматически.

Буферная лента для стяжки пола должна быть сплошной

Итак, демпферную ленту можно обрезать вровень с бетонной плитой, можно по уровню чистового пола, а можно и не обрезать. Чего нельзя, так это чтобы она была ниже уровня бетона.

Чем можно заменить

Вообще, демпферная лента — не самый дешевый материал. Вполне можно найти материалы с теми же свойствами, но дешевле. Без юбки и клеевого слоя, но это расширенный функционал. Если бюджет ограничен, заменить краевую демпферную ленту можно:

• полиэтиленовой подложкой под ламинат, нарезанной на полосы нужной ширины;
• резиновой лентой;
• старым линолеумом;
• нарезанным на полосы пенофолом.

Если заливаете стяжку по лагам, демпферная лента тоже нужна

Есть еще один дешевый вариант. Вместо демпферной ленты использовать тонкие деревянные планки, обернутые полиэтиленовой пленкой. После того как бетон схватится, их удаляют. Пустоту можно оставить, можно заполнить.

Чем заполнить шов

Вообще, демпферная лента — расходный материал. То есть, его не вынимают из стяжки и не используют повторно. Но если вам не нравится идея, можно и удалить. А чтобы зазор не заполнялся мусором и в нем не жили насекомые, его заполняют силиконовым герметиком, который остается эластичным после высыхания. Но такой вариант дешевым не назовешь. Большой расход недешевого силикона делает экономию неактуальной.

Буферная/демпферная/кромочная/краевая лента для пола для стяжки: как ее устанавливать

Можно заполнить зазор монтажной пеной. Излишки срезать после застывания, но не в уровень с покрытием или стяжкой, а чуть глубже. Поверху пройтись тем же силиконом. И эластичность сохранится, и щели не будет, и мусор/насекомые не будут досаждать.

Как и чем отрезать

Большинство заменителей для демпферной ленты — рулонные материалы. Их вполне можно распустить на полосы нужной ширины. Если нужно более-менее аккуратно, берем доску, острый нож и длинную линейку. Раскатываем подложку, Изолон или другой выбранный материал. Под него вдоль края укладываем доску. На нужном расстоянии от края выкладываем линейку и режем.

Готово к дальнейшим работам

Чтобы ускорить процесс, материал складываем в несколько слоев, а дальше все аналогично. Вниз кладем доску, прикладываем линейку и режем вдоль нее. Но стараемся прорезать сразу все слои до древесины. Не слишком красиво получается, но значительно быстрее.

Еще один способ — на весу ножницами. Но это совсем не идеально, так что можно и сделать уже чем надо. А еще долго и муторно, особенно если надо нарезать на всю квартиру или дом. В сумме получается больше сотни метров. Так что терпением запаситесь. Ускорить можно — пилить пилой. Если вы не перфекционист — это отличный способ.

Spring Foundation и тонкий эластичный слой

Spring Foundation и тонкий эластичный слой

Пружинная основа и тонкий эластичный слой

В этом разделе уравнения для физических узлов пружинного типа строятся с использованием границ, но очевидны обобщения на геометрические объекты других размерностей. Кроме того, для случаев, когда присутствуют вращательные пружины, отношения между моментами и поворотами аналогичны отношениям между силами и смещениями, описанными ниже.

Пружинная основа

Пружина создает силу, зависящую от смещения и действующую в противоположном направлении. В случае силы, пропорциональной смещению, это называется законом Гука. В подходящей системе координат состояние пружины можно представить как

.

, где fs — сила на единицу площади, u — смещение, деформирующее пружину, а K — матрица жесткости. u0 — необязательное смещение деформации, описывающее безнапряженное состояние пружины.

Если жесткость пружины непостоянна, то, как правило, проще непосредственно описать силу как функцию смещения, так что

Точно так же вязкое демпфирование можно описать как силу, пропорциональную скорости

, где D — матрица, представляющая вязкость.

Структурное демпфирование («коэффициент потерь») имеет значение только для анализа в частотной области и определяется как

, где η — коэффициент потерь, а i — мнимая единица измерения. Также можно указать индивидуальные коэффициенты потерь для каждого компонента в матрице жесткости K.

Если упругая часть определения пружины дается как отношение силы к смещению, жесткость K принимается как жесткость в точке линеаризации, в которой выполняется анализ частотной характеристики. Поскольку сила коэффициента потерь пропорциональна силе упругости, уравнение можно записать как

Вклад в виртуальную работу

Тонкий эластичный слой между двумя частями

Пружина или демпфер также могут действовать между двумя границами пары идентичности. Тогда сила пружины зависит от разницы в смещении между двумя границами.

Индексы в верхнем регистре относятся к «источнику» и «назначению». Когда используется описание зависимости силы от перемещения,

Силы вязкости и структурного демпфирования имеют аналогичные свойства,

или

Виртуальное рабочее выражение формулируется на стороне назначения пары как

Здесь смещения со стороны источника получаются с помощью оператора src2dst тождественной пары. Если есть разница в плотности сетки на двух сторонах пары, вы должны выбрать сторону с более мелкой сеткой в ​​качестве места назначения.

Тонкий эластичный слой на внутренних границах

На внутренней границе тонкий эластичный слой разделяет смещения между двумя сторонами границы. Затем две границы соединяются упругими и вязкими силами одинаковой величины, но противоположными направлениями, пропорциональными относительным смещениям и скоростям.

Сила пружины может быть записана как

или

Сила вязкости равна

, а конструкционная демпфирующая сила равна

.

или

Нижние индексы u и d обозначают «верхнюю» и «нижнюю» сторону внутренней границы соответственно.

Выражение виртуальной работы сформулировано как

Жесткость из данных материала

Когда жесткость задается в терминах фактических данных материала и толщины слоя ds, жесткость в нормальном направлении вычисляется на основе состояния плоской деформации, так что

Предположение об условиях плоской деформации уместно, когда материал в эластичном слое мягче, чем его окружение, что обычно и происходит.

Жесткость на сдвиг изотропна в тангенциальной плоскости и имеет значение

Поскольку в этом случае известна толщина слоя, можно также рассчитать деформацию упругого слоя. Тензор деформации хранится в переменной с именем типа ..etelij, например, solid.tel1.etelxx для нормальной деформации. Две деформации сдвига хранятся в компонентах xy и xz тензора. В 3D ориентация двух локальных направлений y и z, используемых для двух направлений деформации сдвига, получается с использованием следующей схемы:

Пружины и амортизаторы

Пружины и амортизаторы

Пружины и амортизаторы

Физические узлы Spring Foundation и Thin Elastic Layer задают упругие и демпфирующие граничные условия для доменов, границ, ребер и точек.

Функции полностью аналогичны, с той разницей, что пружинное основание соединяет часть конструкции, на которую оно воздействует, с фиксированной «землей», а тонкий эластичный слой действует между двумя частями либо на внутренней границе, либо на паре.

Spring Foundation чаще всего используется для моделирования граничных условий с определенной гибкостью, таких как грунт, окружающий конструкцию. Еще одно важное применение — стабилизация деталей, которые в противном случае имели бы сингулярность твердого тела. Это обычная проблема при контактном моделировании до того, как сборка фактически осядет. В этом случае Spring Foundation, действующий на всю область, полезен, поскольку позволяет избежать введения локальных сил.

Тонкий упругий слой, используемый в качестве парного условия, может имитировать тонкие слои со свойствами материала, которые значительно отличаются от окружающих областей. Распространенными областями применения являются прокладки и клеи.

Когда тонкий эластичный слой применяется к внутренней границе, он обычно моделирует локальную гибкость, например зону разлома в геологической модели.

Следующие типы данных определяются этими узлами:

Весенние данные

Упругие свойства могут быть определены либо жесткостью пружины, либо силой как функцией смещения. Сила как функция смещения может быть более удобной для нелинейных пружин. Для каждого узла пружины определены три переменные смещения, которые можно использовать для описания зависимости деформации. Эти переменные называются .uspring1_, .uspring2_ и .uspring3_ для трех направлений, заданных локальной системой координат. В именах переменных представляет тег функции, определяющей переменную. Тег может быть, например, spf1 или tel1 для Spring Foundation или Thin Elastic Layer соответственно. Эти переменные измеряют относительное удлинение пружины после вычитания любой предварительной деформации.

В дополнение к явному заданию жесткости пружины, вы можете ввести данные упругого материала и толщину слоя. Жесткость пружины затем рассчитывается внутри, исходя из предположения о плоской деформации.

Демпфирование коэффициента потерь

Демпфирование коэффициента потерь добавляет коэффициент потерь к приведенным выше данным пружины, так что общая сила, действующая на пружину с учетом потерь, составляет

.