| Правила | Регистрация | Пользователи | Поиск | Сообщения за день | Все разделы прочитаны |  Справка по форуму | Файлообменник |

Вернуться   Форум DWG.RU > Архитектура и Строительство > Конструкции зданий и сооружений > Каменные и армокаменные конструкции > Эксцентриситеты в кирпичных стенах

Эксцентриситеты в кирпичных стенах

Ответ
Поиск в этой теме
Непрочитано 01.04.2006, 12:06 #1
Эксцентриситеты в кирпичных стенах
Дмитрий
 
демагог
 
Самара
Регистрация: 05.09.2003
Сообщений: 1,066

Уважаемые коллеги, интересует ваше мнение по такому вопросу, как учет эксцентриситетов продольной силы в стенах кирпичных зданий (в плоскости стен) при нерегулярном расположении проемов.
К примеру, вот что говорит об этом Пособие по проектированию каменных и армокаменных конструкций (стр. 38 ) :
«Такие же эксцентриситеты могут возникать при несовпадении равнодействующих вертикальных усилий с центром тяжести рассчитываемого горизонтального сечения», «При этом если равнодействующая вертикальных нагрузок приложена к центру рассчитываемого сечения, то напряжения распределяются равномерно по длине сечения; если же равнодействующая смещена по отношению к центру сечения (например, при несимметричном расположении проемов), то при расчете следует учитывать эксцентриситет в плоскости стены»

Рассмотрим такой случай: ось простенка на нижележащем этаже сильно смещается по отношению к вышележащему из-за появления в нем дополнительного проема (см. рис.).
Где будет точка приложения равнодействующей продольной силы, приходящей на этот злосчастный простенок со стены вышележащего этажа? У меня есть такие варианты, все они так или иначе могут быть приняты:
1. Сила будет приложена в центре тяжести сечения вышележащей стены (самый осторожный вариант)
2. Сила приложена в центре тяжести сечения рассчитываемого простенка, т.е. вообще без эксцентриситета, т.к. считаем, что угол стены над проемом «выключается» из работы и не воспринимает продольную силу (так же как когда собираем нагрузку на перемычку)
3. Считаем, что напряжения равномерно распределены по сечению вышележащей стены, та их часть, что приходится на рассчитываемый простенок, учитывается в силе, приложенной к его Ц.Т., а часть, приходящаяся на проем, собирается и прикладывается в виде силы, приложенной к краю сечения простенка (т.е. в виде реакции балки-перемычки). Т.е. это как бы средний вариант между 1 и 2.

У кого какие соображения на этот счет?
[ATTACH]1143878808.gif[/ATTACH]
Просмотров: 22715
 
Непрочитано 04.04.2006, 10:35
#2
wjea

конструктор
 
Регистрация: 10.04.2004
Сообщений: 1,135


Дмитрий

На мой взгляд, простенок первого этажа, должен быть рассчитан на вне центренное (если таковое получится) приложение равнодействующей в своей плоскости простенка. Найденной, из суммы нагрузок. Слева --- нагрузка на перемычку в нормативной точке её приложения на простенок, от сырой кладки + от перекрытия. Или от перекрытия (в нормативной точке опирания перемычки ) + вся кладка, и что на неё приходится выше, в точке приложения уже схватившейся кладки (найдите, не помню как это прикладывается).
Справа ---- от перемычек и что на них приходится , без учёта участия кладки в перераспределении.
wjea вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 04.04.2006, 13:48
#3
Дмитрий

демагог
 
Регистрация: 05.09.2003
Самара
Сообщений: 1,066


wjea
Т.е., как я понимаю, Вы склоняетесь к варианту 3: на перемычку приходится вес всей приходящейся на нее вышележащей кладки (без перераспределения усилий), который она передает на простенок в виде сосредоточенной реакции (приложенной близ края сечения простенка).
Такая схема, конечно, утрированная (при более "тонком" подходе кладка над перемычкой все-таки "не работает"), но, на мой взгляд, качественно более-менее отражает распределение напряжений в простенке.
[ATTACH]1144144117.gif[/ATTACH]
Дмитрий вне форума  
 
Непрочитано 04.04.2006, 14:42
#4
Sober

строительство
 
Регистрация: 19.08.2005
СПб
Сообщений: 354


Пособие написано в эпоху счетов и простых карандашей.
Где-то конечно (если представить) равнодействующая и "живет"...
В жизни все сложнее (совокупнее). См. МКЭ. При этом не стоит забывать и о том, что наделяя КЭ ОДИНАКОВЫМИ идеальными свойствами мы "выходим" на новый уровень ОШИБКИ и своего представления ОБ ней.
__________________
и все равно - не "все просто"
Sober вне форума  
 
Непрочитано 04.04.2006, 16:24
#5
wjea

конструктор
 
Регистрация: 10.04.2004
Сообщений: 1,135


Дмитрий
Я, как видно совсем коряво объяснился, потому, что Вы меня не так поняли.
На оборот, я считаю, что к простенку надо прикладывать сосредоточенные силы, которые приходят от выше лежащих элементов.
Возьмём левую часть конструкции на Вашей картинке, действующую на простенок --- есть перемычка, есть несколько рядов кладки, есть перекрытие, допустим, лежащее на стене и далее кладка, не Важно какой высоты. Даже набравшая полную проектную прочность вся стена, не сможет играть роль балки стенки, к брюху которой, подвешено перекрытие. Потому как кладка, не сможет воспринять напряжения растяжения по не перевязанному шву, это не железобетон. По сему, вот эту силу надо приложить от перемычки к краю стены. Такая же история и справа. Это даёт возможность рассчитать, как местную прочность простенка под перемычками, так и получив равнодействующую этих сил, выполнить расчёт на вне центренное сжатие простенка в своей плоскости.

Sober
Я не совсем, вернее, совсем не понял Вашей реплики.
Работа и характеристики кирпичной кладки, изучаются, определяются и назначаются со времён, когда даже карандашей ещё не было, и по сей день. И применение МКЭ мне кажется, наоборот, упрощают а не делают расчёт сложнее и совокупнее , как Вы выразились.
Когда речь идёт о пространственной работе всего кирпичного здания, на сейсмику, просадки, осадки, то упрощение, приведение элементов составляющих кирпичную кладку к какому то единому модулю, вполне приемлемо, но когда получены напряжения, всё же необходим детальный и кропотливый расчёт.
Если Вы знаете такие алгоритмы, в программах, то не плохо бы популярный ликбез, а то, я в этом деле не бум бум.
wjea вне форума  
 
Непрочитано 04.04.2006, 17:00
#6
Sober

строительство
 
Регистрация: 19.08.2005
СПб
Сообщений: 354


Рыскну утверждать, что на сегодняшний день в нибольшем загоне находятся как раз расчеты каменных конструкций (в смысле автоматизации)
Пример:
кто сможет выделить из каменной стенки (промоделированной в системе МКЭ) центрально-сжатый элемент (в/ц сж. эл.; косой в/ц сж. эл.)? Или участок смятия? Или изгибаемый? Или цнтрально-растянутый? Или "срезаемую" часть? А ведь это ВСЕ что есть по-прочности в СНиПчике...Даже если кто-то абстрагировался от всех житейских трудностей и выдал-таки такой участок, то его ожидает новый круг мучений - теперь будь добр приложи к СТЕРЖНЕВОЙ аналогии некую расчетную продольную силу, абсчитай эксцентриситеты (ручками). И прочая и прочая...Несколко более светлым пятном смотрится расчет перемычек (спасибо Галилею за то, что он отошел от астрономиии). Про устойчивость можно естественно не беспокоиться!
Поэтому я лишь позволил себе смелость напомнить ув. коллегам о том уровне, ГДЕ (на мой непросвещенный взгляд) сейчас все это находится. :roll:
__________________
и все равно - не "все просто"
Sober вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 04.04.2006, 17:39
#7
Дмитрий

демагог
 
Регистрация: 05.09.2003
Самара
Сообщений: 1,066


Каменная кладка для «прямого» моделирования с помощью МКЭ штука слишком сложная, потому лучше пресловутого Пособия никто толком пока ничего не предложил.
А выделять что-то из пространственной модели и приводить к простым случаям напряженного состояния – это уж чистой воды изврат, уж лучше и не выходить за рамки стержневых аналогий.

А автоматизировать можно сам процесс сбора нагрузок и прочностного расчета элементов здания, как это примерно описывается в том пособии (приложение 8 "Расчет каменных зданий с применением ЭВМ"), так что про карандаши - это напрасно, пособие писали умные дядьки, не чета нынешним "автоматизаторам" :?

Цитата:
Сообщение от wjea
Наоборот, я считаю, что к простенку надо прикладывать сосредоточенные силы, которые приходят от выше лежащих элементов.
Похоже, мы окончательно запутались...
Во всех вариантах я рассматриваю именно "сосредоточенные силы", ибо рассчитываю простенок как стойку. Главный вопрос - с каким же эксцентриситетом будет приложена их равнодействующая?

Цитата:
Сообщение от wjea
Даже набравшая полную проектную прочность вся стена, не сможет играть роль балки стенки, к брюху которой, подвешено перекрытие. Потому как кладка, не сможет воспринять напряжения растяжения по не перевязанному шву, это не железобетон. По сему, вот эту силу надо приложить от перемычки к краю стены. Такая же история и справа.
Согласен. Давайте так: ширина простенка на нижнем этаже - 1 м, ширина участка стены верхнего этажа - 2 м, стена самонесущая. Какова, по-вашему, будет величина эксцентриситета продольной силы в уровне верха простенка?
[ATTACH]1144157968.gif[/ATTACH]
Дмитрий вне форума  
 
Непрочитано 04.04.2006, 19:04
#8
wjea

конструктор
 
Регистрация: 10.04.2004
Сообщений: 1,135


Дмитрий

Нагрузка от стен расположенных на перемычках с права , и с лева , прикладываются к ниже лежащему простенку по треугольным эпюрам давления, длинна и ординаты этих эпюр находятся в зависимости от жесткости перемычек, средняя же часть стены, находящаяся между этими эпюрами в пределах простенка, давит на простенок, равномерно распределённой нагрузкой. Но если у Вас, и на выше лежащих этажах, пляска с привязкой проёмов, то и она может быть смещена. По этому накопление и точки приложения нагрузок следует вести с парапета в низ. Так просто только по геометрии, усилия в стене с проёмами не находится.
Вам нужно взять книгу по расчёту фундаментных балок, там расписана методика нахождения размеров эпюр. У меня нет под рукой СНиПов , там кажется тоже есть.
wjea вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 04.04.2006, 20:46
#9
Дмитрий

демагог
 
Регистрация: 05.09.2003
Самара
Сообщений: 1,066


Я понимаю, что давления под опорными частями балки могут быть распределены по треугольнику или трапеции и их равнодействующая находится в центре тяжести эпюры, однако, полагаю, что в запас можно принять ее положение по краю сечения, чтобы можно было «плясать» от геометрии. Зачем лишние сложности?
Эпюры давления есть в пособии к СНиПу, однако это больше для расчета кладки на смятие…

Т.е., как я понимаю, Вы принимаете, что вес кладки на всех вышележащих (к примеру, 10) этажах на участке опирания стены на перемычку, приходится на оную, несмотря на то, что фактически перемычка рассчитана на на порядок меньшую нагрузку?
Дмитрий вне форума  
 
Непрочитано 04.04.2006, 22:14
#10
wjea

конструктор
 
Регистрация: 10.04.2004
Сообщений: 1,135


Дмитрий
Давайте оставим пока все местные перенапряжения смятия под опорами перемычек в покое. Учитывая то, что они являются только следствием накопления поэтажной передачи вертикальных сил от парапета на фундамент, по определённому закону, проследим поэтажные точки приложения сил. Ведь наша цель, проверить несущую способность простенков, на вне центренное сжатие в своей плоскости. Вот и давайте прикладывать максимально приближенные к реальному, силы, к верху каждого простенка и находить степень эксцентриситета приложения.
А что касается несущей способности, кладки на местное смятие, так это всё паралельно решается. Вопрос то Ваш касался как я понял, вне центренного сжатия простенков в своей плоскости, так вот я об этом.
wjea вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 05.04.2006, 11:32
#11
Дмитрий

демагог
 
Регистрация: 05.09.2003
Самара
Сообщений: 1,066


Совершенно верно, вопрос касается именно расчета простенка на внецентренное сжатие, потому-то хочу отойти от рассуждений о нюансах эпюр опорных давлений балок и все-таки определиться с тем, как происходит передача усилия от верхнего простенка нижнему. Про то, какой вариант является максимально приближенным к реальному – сказать не берусь, потому как любой из них является достаточно условным.
Однако, я думаю, справедливо то, что кладка в нижней части верхнего простенка, опирающаяся на перемычку, не воспринимает (и не передает на преремычку в виде нагрузки) напряжения от суммарной нагрузки на простенок на всех вышележащих этажах.
Дмитрий вне форума  
 
Непрочитано 05.04.2006, 19:20
#12
C1


 
Регистрация: 13.06.2005
Сообщений: 314


А почему нельзя посчитать в МКЭ, получить усилия в сечении и определить e=M/N?
C1 вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 05.04.2006, 21:01
#13
Дмитрий

демагог
 
Регистрация: 05.09.2003
Самара
Сообщений: 1,066


Цитата:
Сообщение от C1
А почему нельзя посчитать в МКЭ, получить усилия в сечении и определить e=M/N?
Да почему же нельзя - можно!
Но сразу возникает много вопросов как считать и как и чем такие вещи моделировать...
Вариант 1. Сделать пространственную схему (плоскостные или объемные КЭ) с передачей всех нюансов геометрии, только тогда мы получим сразу напряжения, причем как для упругого материала (про неупругие модели кладки и их реализацию ни разу не слышал) и, главное, возникает вопрос - что с ними дальше делать? И как из них "извлечь" те самые N, Mx, My, необходимые для проверки сечений по СНиПу... В качестве иллюстрации можете посмотреть на картинку, полученную мною из расчета по МКЭ.
Вариант 2. Моделировать стержнями, но тогда опять возникает вопрос про корректное назначение эксцентриситетов.
Дмитрий вне форума  
 
Непрочитано 05.04.2006, 23:02
#14
C1


 
Регистрация: 13.06.2005
Сообщений: 314


Цитата:
Сообщение от Дмитрий
И как из них "извлечь" те самые N, Mx, My, необходимые для проверки сечений по СНиПу...
Проинтегрировать напряжения по обычным формулам из сопромата. В Ansys делал макросом.
C1 вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 07.04.2006, 00:00
#15
Дмитрий

демагог
 
Регистрация: 05.09.2003
Самара
Сообщений: 1,066


C1
Тоже, конечно, вариант, но, думаю, что и здесь есть свои сложности.
Начиная с того, с калькулятором не много насчитаешь (если нет возможности встроенного программирования), заканчивая трудностями алгоритмизации вычисления интеграла в сечениях сложной формы в плане (скажем, в местах пересечения участков продольных и поперечных стен).
Дмитрий вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 07.04.2006, 20:29
#16
Дмитрий

демагог
 
Регистрация: 05.09.2003
Самара
Сообщений: 1,066


После всех размышлений, наконец, пришел к таким окончательным выводам:
1. Перемычка над проемом, конечно, не играет существенной роли в величине эксцентриситета – она лишь передает на простенок то усилие, которое которое приходится на нее от веса небольшого участка кладки и, если на нее опирается перекрытие, нагрузки от перекрытия. Т.е. сугубо те нагрузки, на которые она должна быть рассчитана и ничего более.
2. Вес всей кладки (и опирающихся на нее перекрытий) над проемом воспринимает условная арка, образуемая кладкой над проемом, опорная реакция которой приложена к краю простенка (в углу проема). Вес кладки над простенком приложен к центру тяжести оного.
3. Результирующая продольная сила приложена между центром тяжести простенка и его краем, в зависимости от соотношения величин «арочной» и «простеночной» силы, т.е. в зависимости от размеров проема и простенка. В рассматриваемом случае (при равных размерах полупролета проема и ширины простенка) e = b/4. Это, конечно, несколько идеализированная схема, но важно, что эксцентриситет больше этой величины быть не может.

wjea, а каково Ваше мнение?
[ATTACH]1144427344.gif[/ATTACH]
Дмитрий вне форума  
 
Непрочитано 08.04.2006, 00:47
#17
wjea

конструктор
 
Регистрация: 10.04.2004
Сообщений: 1,135


Дмитрий
Схема (пост16) вполне справедливо, на мой взгляд, может рассматриваться, как Вы предложили. Имея бесконечно жесткую плоскость стены над проёмом( и гарантию достаточной прочности). Вы получили арочную схему, и приложили равнодействующую половины веса плоскости по центру её тяжести. Мне кажется, это не идеализированно, а так как есть на самом деле. Что касается пределов точки приложения, то это ведь зависит от ширины проёма (арки). Но эта схема, является самым простым случаем.
В основном, мы же имеем дело со стенами, изрезанными проёмами, или регулярно, или нет. Так как Вы показали ранее (пост1). По этому, там подход совсем иной ---- сила и пределы её приложения, должны вычисляться и прикладываться к простенкам, от центров тяжести эпюр давления вычисленных исходя из совместной работы перемычки и кладки. Не площадки опоры под перемычкой ограниченной откосом, а именно перемычки и кладки -- центром тяжести тех эпюр, которые прикладываются по типу фундаментных балок при их расчёте.
Я не могу Вам дать ссылку, на какие то правила, или указания по данной методе, а только говорю как делал я.
wjea вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 08.04.2006, 12:21
#18
Дмитрий

демагог
 
Регистрация: 05.09.2003
Самара
Сообщений: 1,066


Цитата:
Сообщение от wjea
Но эта схема, является самым простым случаем.
В основном, мы же имеем дело со стенами, изрезанными проёмами, или регулярно, или нет. Так как Вы показали ранее (пост1). По этому, там подход совсем иной ---- сила и пределы её приложения, должны вычисляться и прикладываться к простенкам, от центров тяжести эпюр давления вычисленных исходя из совместной работы перемычки и кладки.
Согласен с Вами насчет перемычек, но, в первую очередь, меня интересовала передача усилия от одного сплошного участка стены (простенка) на другой сплошной участок, а участки кладки над/под проемами я рассматриваю как нагрузку (передаваемую через перемычку) на этот сплошной простенок (т.е. последняя схема может вполне подразумевать наличие "дырявых" участков по бокам). И доля этих поэтажных "перемычечных" добавок в суммарном расчетном усилии в простенке (на нижних этажах) вобщем-то невелика...
Дмитрий вне форума  
 
Непрочитано 14.04.2006, 12:19
#19
Om81

Хочу быть фотографом :)
 
Регистрация: 21.10.2005
Москва, Кисловодск
Сообщений: 2,538
<phrase 1=


В общем, звания отменили и можно не стесняясь задавать глупые вопросы
В СНиПе по каменным конструкциям (п.4.31, примечание 1) говорится, что при эксцентриситетах, выходящих за пределы ядра сечения (для прямоуг. столбов, например, е0>h/6) применять сетчатое армирование не следует(!)
Собственно, вопросы:
1. Почему?
2. Как быть? Это же входит в противоречие со многими пунктами данного снипа, касающимися, например, конструктивного армирования опорного участка кладки и т.п.. Тем более, большинство реальных конструкций относятся к таковым - вспомнить хотя бы стены с опирающимися на них плитами перекрытия!
Второй вопрос.. немного из другой оперы и связанный, вероятно, с моей неграмотностью - где-то было сказано (в СНиПе или пособии к нему), что при расчете каменной стены многоэтажного здания эксцентриситет от опирания плит перекрытий учитывается только в пределах одного этажа, т.е. при расчете нижнего (следующего) этажа учитывать эксцентриситет от плит перекрытия вышележащего этажа (т.е. через пролет) не следует, и принимать нагрузку равномерно распределенной по сечению. Меня интересует - куда же, собственно, девается момент от внецентренного сжатия (чистый изгиб)?.. Т.е. если по сопромату - при опирании плит на стену с одной стороны нагрузки суммируются, а эксцентриситет остается, что должно привести к огромному моменту к низу стены(?)..
__________________
Камень на камень, кирпич на кирпич..
Om81 вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 14.04.2006, 18:34
#20
Дмитрий

демагог
 
Регистрация: 05.09.2003
Самара
Сообщений: 1,066


Цитата:
Сообщение от Om81
В СНиПе по каменным конструкциям (п.4.31, примечание 1) говорится, что при эксцентриситетах, выходящих за пределы ядра сечения (для прямоуг. столбов, например, е0>h/6) применять сетчатое армирование не следует(!) Собственно, вопросы: 1. Почему?
Ну, наверное, потому, что, если точка приложения продольной силы находится вне ядра сечения, то часть сечения растянута, что само себе нехорошо для кладки, а если еще при этом для обеспечения прочности сжатой части требуется армирование - то ну его нафиг...
В общем, появляются трещины в кладке и прочие темные и нелинейные дела, да еще на фоне перегрузки сечения... В таких случаях (больших эксцентриситетов) рекомендуется продольное армирование стен.

Цитата:
Сообщение от Om81
Второй вопрос.. немного из другой оперы и связанный, вероятно, с моей неграмотностью - где-то было сказано (в СНиПе или пособии к нему), что при расчете каменной стены многоэтажного здания эксцентриситет от опирания плит перекрытий учитывается только в пределах одного этажа, т.е. при расчете нижнего (следующего) этажа учитывать эксцентриситет от плит перекрытия вышележащего этажа (т.е. через пролет) не следует, и принимать нагрузку равномерно распределенной по сечению. Меня интересует - куда же, собственно, девается момент от внецентренного сжатия (чистый изгиб)?..
Считается, что в уровне каждого перекрытия шарнир, поэтому стена в пределах этажа рассматривается как шарнирно-опертая балка. Примечательно, что это допущение не распространяется на моменты от ветровой нагрузки - они суммируются до самого фундамента.
Дмитрий вне форума  
Ответ
Вернуться   Форум DWG.RU > Архитектура и Строительство > Конструкции зданий и сооружений > Каменные и армокаменные конструкции > Эксцентриситеты в кирпичных стенах

Размещение рекламы
Опции темы Поиск в этой теме
Поиск в этой теме:

Расширенный поиск