[Simushka]

День добрый всем кто откликнулся...Ребята...ситуация такова что операторы мобильной связи ставят мачты где попало и как попало, и на конец то их заставили делать техническое заключение о несущей способности места, где предпологается поставить мачту (как правило крыши зданий)... и вот я работаю как раз в этой сфере... те расчёты что я видел разных фирм и фирмочек натолкнули на мысль что люди лепят что попало (это чисто интуитивно)... по этому хотелось бы проверять, хотя бы на первых парах, эти толмудики на реальность и логичность расчётов. Но есть проблема: я - начинающий юзер в програме SCad. Не то что бы я вообще полный ноль... но познания в этой сыере оставляют желать лучшего...естественно я задал пространственную систему и вроде как всё по правилам (вес, стат. нагрузки, ветер в 3-х направлениях, динаму) но выдаёт уж очень неимоверные усилия... вот например бьюсь с 22 метровой 3-х гранной мачтой (сечение 300х300х300 мм), три яруса оттяжек. Так вот при этой высоте и стандартных нагружениях выходит что на одной ноге усилие 7 тонн в плюсе, а на 2-х других -2, -6...при том что усилия в оттяжках одинаковые... А в элементе к которому примыкает ванта усилие вообще +10 т при том что преднапряжения в этом ярусе оттяжек я задавал и от 300 до 1 кг правда это не сильно меняло картину...вообщем если у кого нить есть реальные примеры расчёта, или реальная макулатурка (методички, пособия) для новичков, которые хотят освоить эту пропость в течении оч короткого времени, помогите...плиз...интересует всё...от правильного создания расчётной схемы и всех ньюансов, до логичного назначения загружений и формирования расчёта (полного расчёта)...за ранее спасибки Вам всем...
с уважением Симушка (Алексей)

[mikhaell]

Сразу извинюсь, что отвлекаю от темы расчета, но есть вопрос: в чем разница между "Расчетным усилием" и "Монтажным усилием". И как рассчитывается то и другое?
П.С. большая просьба - не закидывайте меня сразу тапочками)))

[Brazda]

Здравствуйте! Скажите пожалуйста, усилия в оттяжках мы определяем только из нелинейного расчета?

[Vavan Metallist]

Да

[vel]

Небольшой вопрос, связанный с расчётом мачты на ветровые нагрузки. Версия scad 11.1.
При нелинейном расчёте ставим галочку - после нелинейного расчёта выполнить динамический расчёт.
Выполняется нелинейный расчёт на действие нагрузок собственного веса и ветрового загружения, после - динамический расчёт.
К примеру натяжение оттяжек - 10 кН, после нелинейного расчёта (ветер+собственный вес) усилие в оттяжке - получается 15.7 кН. От суммарной динамической нагрузки SD (4 формы) усилие в оттяжке 31.8 кН, то есть в каждой форме динамического колебания фигурирует натяжение оттяжки после нелинейного расчёта, и при суммировании берётся корень из суммы квадратов по усилиям.
Общие усилия (статическая + динамическая нагрузка) S+SD получается около 47.6 кН. Перемещение оттяжечного узла около 180 мм. А если задавать такое перемещение узла, то усилие в оттяжке получается не более 24-25 кН.
Получается при суммировании S+SD scad учитывает начальное натяжение оттяжек фактически несколько раз, вместо одного. Правомерно ли будет для получения реальных напряжений в оттяжке при нелинейном расчёте с динамикой просто вычесть из суммарного результата S+SD (47.6 кН) удвоенное начальное натяжение? И как вообще при таком типе расчёта получить верные усилия в оттяжках?
Заранее спасибо за внимание. )

[Andrey.K]

Сообщение от vel При нелинейном расчёте ставим галочку - после нелинейного расчёта выполнить динамический расчёт. Выполняется нелинейный расчёт на действие нагрузок собственного веса и ветрового загружения, после - динамический расчёт. К примеру натяжение оттяжек - 10 кН, после нелинейного расчёта (ветер+собственный вес) усилие в оттяжке - получается 15.7 кН. От суммарной динамической нагрузки SD (4 формы) усилие в оттяжке 31.8 кН, то есть в каждой форме динамического колебания фигурирует натяжение оттяжки после нелинейного расчёта, и при суммировании берётся корень из суммы квадратов по усилиям. Общие усилия (статическая + динамическая нагрузка) S+SD получается около 47.6 кН. Перемещение оттяжечного узла около 180 мм. А если задавать такое перемещение узла, то усилие в оттяжке получается не более 24-25 кН. Получается при суммировании S+SD scad учитывает начальное натяжение оттяжек фактически несколько раз, вместо одного. Правомерно ли будет для получения реальных напряжений в оттяжке при нелинейном расчёте с динамикой просто вычесть из суммарного результата S+SD (47.6 кН) удвоенное начальное натяжение? И как вообще при таком типе расчёта получить верные усилия в оттяжках? Заранее спасибо за внимание. )

А вы тему вообще - внимательно читали? Хотя бы предыдущую страницу?
http://forum.dwg.ru/showpost.php?p=508972&postcount=130

[vel]

Да, я прочитал всю тему, и не только её. Не нужно меня за дурачка держать. И вопрос суммирования усилий тут не поднимался. И какой смысл тогда разработчикам scadа включать в программу вариант расчёта, по результатам которой 2+2 не равно 4?
Просто при линеаризованном варианте расчёта с заменой оттяжек связями конечной жёсткости не учитывается дополнительное нагружение элементов мачты оттяжками при действии динамической составляющей, только статической. Вот и приходится искать какие-то альтернативные способы расчёта.

[Smartboy]

Сообщение от vel Небольшой вопрос, связанный с расчётом мачты на ветровые нагрузки. Версия scad 11.1. При нелинейном расчёте ставим галочку - после нелинейного расчёта выполнить динамический расчёт. Выполняется нелинейный расчёт на действие нагрузок собственного веса и ветрового загружения, после - динамический расчёт. К примеру натяжение оттяжек - 10 кН, после нелинейного расчёта (ветер+собственный вес) усилие в оттяжке - получается 15.7 кН. От суммарной динамической нагрузки SD (4 формы) усилие в оттяжке 31.8 кН, то есть в каждой форме динамического колебания фигурирует натяжение оттяжки после нелинейного расчёта, и при суммировании берётся корень из суммы квадратов по усилиям. Общие усилия (статическая + динамическая нагрузка) S+SD получается около 47.6 кН. Перемещение оттяжечного узла около 180 мм. А если задавать такое перемещение узла, то усилие в оттяжке получается не более 24-25 кН. Получается при суммировании S+SD scad учитывает начальное натяжение оттяжек фактически несколько раз, вместо одного. Правомерно ли будет для получения реальных напряжений в оттяжке при нелинейном расчёте с динамикой просто вычесть из суммарного результата S+SD (47.6 кН) удвоенное начальное натяжение? И как вообще при таком типе расчёта получить верные усилия в оттяжках? Заранее спасибо за внимание. )

Выложите схему из которой все это получается. Посмотрим.

[Andrey.K]

Сообщение от vel Да, я прочитал всю тему, и не только её. Не нужно меня за дурачка держать. И вопрос суммирования усилий тут не поднимался. И какой смысл тогда разработчикам scadа включать в программу вариант расчёта, по результатам которой 2+2 не равно 4? Просто при линеаризованном варианте расчёта с заменой оттяжек связями конечной жёсткости не учитывается дополнительное нагружение элементов мачты оттяжками при действии динамической составляющей, только статической. Вот и приходится искать какие-то альтернативные способы расчёта.

Не нужно обижаться, я ведь не обижаюсь, когда после долгих экспериментов над мачтами на оттяжках, расчетов, выложил предостережение, чтобы другие пользовались, а они вместо этого по второму кругу задают вопрос, как им ловчее наступить на грабли.

Что вы собрались суммировать? Результаты верного нелинейного расчета с результатами в корне неверного линейного динамического? C гигантскими силами сжатия в оттяжках и прочими глюками скада при расчете вант? Я затрудняюсь сказать, зачем разработчики скада включили такую возможность в нелинейный расчет - выполнить после него динамический - но, вероятно, точно не для вант. Иначе Перельмутер не написал бы книгу про извращения с линеаризацией модели, когда достаточно было бы поставить просто галочку "выполнить динамический расчет после нелинейного". Мой вам совет - забудьте про этот способ, он дает неверные результаты.

Я сейчас считаю мачты на статическую составляющую ветровой, помноженную на 2, затем, либо оставляю так (динамическая составляющая редко дает больший вклад), либо, если объект ответственный, занимаюсь линеаризацией, итерациями нащупывая жесткости опор при действии динамической составляющей.

[vel]

to Andrey.K:
Да, я тоже уже давно подумываю вообще отказаться от геморроя с прочими линеаризациями и просто брать коэффициент 2 - 2.2 к статической нагрузке и считать в нелинейной постановке. Однако всё равно бывает необходимо проверить на общую устойчивость (правда коэффициент запаса, как правило, не получается меньше 4).

to Smartboy:
Прикрепил файл, посмотрите на досуге. Глюк в том, что в каждой форме натяжение оттяжек равно (плюс-минус) усилию после нелинейного расчёта. И потом оно так же несколько раз учитывается, чего быть не должно, иначе вклад динамической составляющей может доходить до 3 и более раз (в зависимости от количества форм собственных колебаний).

[Smartboy]

vel, в параметрах динамического загружения, нужно поставить тип сооружения, "С постоянной по высоте жесткости". ТОгда будет форма только одна, и будет что то похожее на правду
Но в 11.1 версии, скад пульсационную составляющую берет чуть больше статической. (в вашем случае для верхней оттяжки стат. 17 кН и динамическая где то 17). А вот 11.3 считает более правильно, у него статическая тоже 17, а вот динамическая где то 5кН.
И вроде бы сразу хочется перейти на 11.3, но у него свои глюки, с теми же отрицательными значениями усилий в оттяжках.
Вообще мачты конечно в Скаде считать можно, но осторожно, и понимая что считаешь. Потому что подвоха от Скада можно ожидать с самой неприятной стороны.

Andrey.K, про методичку, она была написана когда был скад 7.31 и там не было в еще такой функции, после нелинейного выполнить динамический анализ.
Про умножение на 2 тоже не совсем корректно. Если усилия в решетчатом стволе обычно так и есть, то перемещения от динамической составляющей обычно больше чем статической. Плюс не надо забывать, если мачта представляет собой просто трубу с оттяжками, то момент от динамической составляющей тоже легко может быть больше статической. И в таких случаях момент может являться определяющим. Я тоже раньше считал мачты, умножением на 2. Но тогда у меня был еще скад 7.31.
Сейчас правда вообще ушел от Скада, и считаю в старенькой досовской программе
А вообще как я уже выше сказал, считать с этой функцией (после нелинейного расчетв выполнить динамический) можно ванты. Ведь если брать статику умноженную на 2, это получается завышение, даже для примера выше это показательно. Разница(грубо) между 17*2=34кН и 17+5=22кН в полтора раза.

[Andrey.K]

vel Прикрепил файл...
1. В нелинейном расчете не нужно считать статическую составляющую, если считаете динамическую - статическая составляющая входит в динамический расчет.
2. В нелинейном расчете не нужно делать динамический расчет после нелинейного счета - объяснял выше почему.
3. В нелинейном расчете нужно использовать методы поиска решения с контролем невязки (шаговый с учетом невязки, либо шагово-итерационный), чтобы иметь возможность контролировать, что ваше решение сходится, а не уходит в дебри. Шагово-итерационный посчитает вам любую фигню никак вас не предупредив.
4. Непонятно, для чего нужен самый нижний уровень оттяжек - он такой маленький, ничего не решает в схеме имхо.

Smartboy После нескольких десятков расчетов мачт уже чутье возникает на формы колебаний. Я и написал, что для сложных случаев (много уровней оттяжек) можно воспользоваться и линеаризацией, я в этих случаях использую линеаризацию для оценки перемещений узлов крепления оттяжек и моментов в основании ствола, а затем всеравно провожу нелинейный расчет, чтобы получить усилие в оттяжках, контролируя смещения оттяжечных узлов, чтобы оно было не меньше, чем линеаризованной модели. А если видишь - что мачта простая, один уровень оттяжек, первая форма - "хлыст", то можно не заморачиваться с линеаризацией коэффициент 2,1 к статике - гарантированно все покроет.
PS/ Тоже вот хочу освоиться с SUDM-ом, но все как-то руки не доходят

[Softuser]

Уважаемые форумчане, а как вы относитесь к расчету мачт в Старке (или Микрофе), где реализован приближенный динамический расчет конструкций с конструктивными нелинейностями? Там используется метод разложения по собственным формам, но колебания анализируются не относительно исходного недеформированного состояния мачты, а относительно деформированного состояния, полученного с учетом нелинейностей. На вид результаты кажутся правдоподобными - оттяжки работают только на растяжение, перемещения и усилия при конструктивно нелинейном расчете больше, чем при линейном. Но проверить результат достаточно сложно - у меня нет средств для нелинейного динамического расчета прямым интегрированием, да и сопоставить решения во временной и в частотной областях не так-то просто.

[vel]

to Smartboy:
У меня нелинейное загружение состоит из двух: собственного веса и ветровой нагрузки. Вклад в загружении собственного веса в оттяжках - 12 кН, ветровой - около 5. После нелинейного расчёта получается 17 кН. Вот scad и учитывает эту величину (17 кН), вместо 5 кН вклада статической составляющей.
К тому же ставить галочку "с постоянной по h жёсткостью" не совсем верно. Так как мачта с несколькими ярусами оттяжек - имеет разную жёсткость по высоте, к тому же были мачты, где по высоте был перепад, изменения сечения в плане.
И ещё, когда считал в линеаризованном варианте - с заменой оттяжек связями конечной жёсткости - усилия в решётке были значительно меньше, и частоты были другими.

[Andrey.K]

vel в приведенном тобой примере после расчета есть несколько решений (смотрим для силы натяжения верхней оттяжки):
1. NL=17,6кН - это результат нелинейного расчета массовой нагрузки и статической ветровой.
2. LS=5,2кН - это результат линейного динамического расчета статической составляющей ветровой нагрузки, входящей в состав динамического загружения.
3. SD=(+/-)4.31кН - это результат линейного динамического расчета динамической составляющей ветровой нагрузки, входящей в состав динамического загружения.
4. И собственно результат всех вычислений: NL+LS+SD=17,6+5,2+4,31=27,11кН. Здесь SD берется с тем знаком, с каким в сумме всех сил будет наибольшее результирующее значение (вроде так емнип - такое правило, если прочитать руководство по СКАД).

Вот теперь давай разбираться что и как скад для тебя посчитал:
1. Скад не может знать, что ты не вкурсе, насчет того, что если указал статику в динамическом загружении, то отдельно ее уже считать не нужно. Он думает ты об этом знаешь и поэтому добросовестно посчитал нелинейное загружение состоящее из весового загружения и еще одного загружения, которое ты сказал ему посчитать.
2. Скад посчитал для тебя линейным счетом статическое втровое загружение, которое ты указал в исх. данных динамического расчета. Обрати внимание, что ВАНТЫ НЕ ПРЕДНАЗНАЧЕНЫ ДЛЯ ЛИНЕЙНОГО РАСЧЕТА поэтому в результатах этого расчета преднатяжение вант не учитывается, а подветряная ванта, вместо того, чтобы провиснуть работает на распор - имеет силу сжатия=силе натяжения в наветряной=-5,23кН. Тоесть расчет ПОЛНОСТЬЮ НЕ ВЕРЕН - не учтено предварительное натяжение, и ванты работают на сжатие.
3.Скад посчитал для тебя линейным счетом динамическую составлюящую ветрового загружения. Тут все то же самое, что и в п.2, только показано другое направление отклонения мачты - теперь уже силы сжатия в оттяжке с наветряной стороны. Этот расчет также ПОЛНОСТЬЮ НЕВЕРЕН - не учтено предварительное натяжение, ванты работают на сжатие, кроме того, собственные частоты, период собственных колебаний, а следовательно и ускорения масс инерции рассчитаны для системы, у которой ванты подпирают опоры, работая враспор, а ствол не нагружен натяжением вант. То есть динамический расчет неверен еще и потому, что он произведен для системы совсем другой жесткости и нагруженности.
4. Теперь скад просуммировал то что получил - и твое неверно заданное нелинейное загружение со статическим ветром, который задавать не нужно было, и неверное статическое ветровое загружение, и, тем более, неверное динамическое загружение.

И ты пытаешься в этом найти какую-то правду? Тут обсуждать нечего. Единственный верно посчитанный расчет из этих четырех - это первый=масса+статический ветер (без пульсации). Все. Остальное можешь перечиркнуть.

[Smartboy]

Сообщение от vel Вот scad и учитывает эту величину (17 кН), вместо 5 кН вклада статической составляющей.

не совсем понял.
Я наверное немного не правильно выразился, щас попытаюсь поподробней, есть значения от статики и есть от динамики:
От статики, это натяжение оттяжек, собственный вес, и статическая ветровая нагрузка, при этом выполняется статический нелинейный расчет.
От динамики, это от пульсации ветра, при этом выполняется динамический линейный расчет линеаризованной системы, т.е. в той которая получилась после нелинейного статического расчета (грубо).
Так учитывается как в SCADе, так и в SUDMе!
Так вот то что вы задаете в Скаде (я так понимаю 11.1), в моделировании нелинейных загружений (собственный вес и статич ветер с коэффициентами и шагами), это и есть статика. Потом в результатах графический анализ вы смотрите значение от нее. Вы правильно написали, что где то 5 получается от ветра и где то 12 от натяжения, собственный вес очень мало влияет на усилия в оттяжках. Итого 17.
Динамика, это то что вы увидите в результатах в строчке "форма 1, период там какой то". Если вы посчитаете в 11.1 то динамика получится у вас где то тоже 17. А если все это же вы посчитаете в 11.3 то динамика у вас будет где то 5. Вот так вот весело со Скадом. В 11.3 ближе к истине, но надо проверить в Судме бы.

Сообщение от vel К тому же ставить галочку "с постоянной по h жёсткостью" не совсем верно. Так как мачта с несколькими ярусами оттяжек - имеет разную жёсткость по высоте, к тому же были мачты, где по высоте был перепад, изменения сечения в плане.

Опять не совсем понял, судя по мачте котрую вы приложили, она постоянной жесткости по высоте. Одинаковая решетка и сечения элементов по все высоте. Как зависит количество ярусов оттяжек для жесткости ствола мачты по высоте?
Про мачты с перепадами, или разными сечениями это другой вопрос, тут хрен знает что делать, потому что глюк явный. Надо как то измудряться.

Сообщение от vel И ещё, когда считал в линеаризованном варианте - с заменой оттяжек связями конечной жёсткости - усилия в решётке были значительно меньше, и частоты были другими.

Вообще это галка, выполнить динамический расчет после нелинейного, по сути и есть автоматическая линеаризация. Т.е. раньше в скаде 7.31 не было такой опции, и в методичке Перельмутера и был дан выход из этого, в виде линеаризации замены оттяжек упругими связями. В 11 версии они это автоматизировали в виде этой галки, и все очень упростилось. Но как они это реализовали, и насколько корректно...по этому по сути у вас должно сходится, навреное


Softuser, давайте тестовые задачки, по сравниваем. Я считаю мачты в програмке SUDM, насколько я знаю, там как раз и реализован динамический расчет интегрированием.

Да, в SCAD 11.3 галочка "после нелинейного расчета выполнить расчет динамического загружения" и осуществляет лианеризацию.

а при задании нелинейных нагрузок соответственно надо поступать таким образом:

[IMG]http://img208.**********.us/img208/7292/scad.jpg[/IMG]

количество шагов только должно быть 10, а не 20
у Перельмутора, ( в версии SCAD ниже 11) вроде и ветер еще задавался, что сейчас делать не надо.

[vel]

to Smartboy:
"Постоянная по высоте жёсткость" - подразумевается для всего сооружения в целом, а не для отдельной его части. Оттяжки оказывают значительный вклад в жёсткость сооружения. Они как правило имеют разные усилия натяжения; расстояния между ярусами - тоже разные.
Да и практически всегда у мачт, труб с оттяжками, если ярусов больше чем один - как минимум две, а то и больше частот собственных колебаний (в зависимости от ветрового района). И скорее это всего глюк реализации версии 11.1, особенно при нескольких частотах колебаний; даже если не брать в нелинейном загружении статическую составляющую, а учитывать только начальное преднатяжение и собственный вес, он будет суммировать квадраты начального натяжения при получении суммарной динамики. 11.3 пока не смог нормально запустить на семёрке, 11.1-то hasp при 1-м расчёте не видит, потом нормально.

[Andrey.K]

Сообщение от Rascen Да, в SCAD 11.3 галочка "после нелинейного расчета выполнить расчет динамического загружения" и осуществляет лианеризацию. а при задании нелинейных нагрузок соответственно надо поступать таким образом:

Тоесть какбы нормально, что динамический расчет после нелинейного расчета даст силы сжатия в оттяжках с подветренной стороны?
Нормально, что по этим оттяжкам будет приходить сила сжатия, вдавливающая якорь оттяжек в землю?
Нормально, что оттяжки, работающие враспор будут поддерживать ствол, принимая часть усилий на себя и передавая их на фундамент, вместо того, чтобы провиснуть, как было бы на самом деле...
Нормально, что жесткость подвижных опор на момент линеаризации (начала динамического расчета после окончания нелинейного) будет другой, соответствующей преднатянутой оттяжке, а не преднатянутой оттяжке, нагруженной дополнительно растягивающим усилием от действия ветровой нагрузки?

Для линеаризации (согласно Перельмутеру) нам нужно знать жесткости подвижных опор и силу действия оттяжек на ствол при полной ветровой нагрузке, когда наветренные оттяжки натянуты, а подветренные провисли. Ни того ни другого у нас пока (после окончания нелинейного расчета) нет, у нас вообще действия ветра пока нет (оно появится только в динамическом линейном расчете) - но нас это не смущает?
Вы по-прежнему считаете, что галочка осуществляет линеаризацию? Если да, тогда каким образом? Как по-вашему?

У меня к сожалению нет возможности освоить разные программы и оценить, какая из них правильная. Поэтому я поддерживаю идею просчитать тестовую мачту. Предлагаю тестовый вариант:
Мачта высотой 15м. Три оттяжки под 45градусов к земле, закрепленные на высоте 10м. Ствол мачты - труба 219х6. Ство жестко заделан в землю.
Массовое загружение: 100кг/п.м ствола
Ветровое загружение: 50кг/п.м ствола направление - X (на одну оттяжку).
Оттяжки: Модуль упругости 1,5е+10кг/м3, сечение квадрат 5х5мм, преднатяжение 200кг. Масса оттяжек=0. Прикладываю файл с исходными данными в СКАД 11.3.
Предлагаю этот тест просчитать всеми возможными способами и программами и опубликовать результаты. Потом сравним, посмотрим, что получилось на каких программах.
Ветровой район - 3, тип местности - А

[vel]

Сообщение от Andrey.K Для линеаризации (согласно Перельмутеру) нам нужно знать жесткости подвижных опор и силу действия оттяжек на ствол при полной ветровой нагрузке, когда наветренные оттяжки натянуты, а подветренные провисли. Ни того ни другого у нас пока (после окончания нелинейного расчета) нет, у нас вообще действия ветра пока нет (оно появится только в динамическом линейном расчете) - но нас это не смущает?

Полностью поддерживаю.
Поэтому как вариант всё-таки в нелинейном расчёте прикладывать статическую составляющую ветровой нагрузки; если посмотреть на результаты расчётов, то, вроде бы, при динамическом расчёте scad не добавляет дополнительно статическую составляющую ветровой нагрузки из ветрового загружения, а только суммирует данные нелинейного расчёта и динамической составляющей. А усилия в оттяжках можно определять по перемещениям опор.

[Softuser]

Softuser, давайте тестовые задачки, по сравниваем.

to Smartboy:
Хорошо, давайте сравним тестовые задачи. Жду от Вас подробных исходных данных и таких же подробных результатов расчета.