Расчет жб армированной колоны

Расчет жб армированной колоны · 03.01.2014, 13:43

Предлагаю модель расчета ж.б. колоны. Ваши пожелание, предложения, критика

Код:

finish !
/clear,nostart !Очистка модели так как сохранение не найдено
/undo,on !Включаем возможность отмены действий

/prep7 !Вход в препроцессор
/units,si ! Устанавливаем единицы измерения СИ

!!!параметры, м и Па
*set,pi,3.1415926535897932384626433832795
*set,a,.3 !Высота сечения колоны м
*set,b,.3 !Ширина сечения колоны м
*set,h,3 !Высота колоны м
*set,k,50 !Расстояние от грани колоны до центра продольного арматурного стержня мм
*set,d,16 !Диаметр продольной арматуры мм
*set,arx,45 !для определния количества элементов разбиваемых по длине
*SET,APPROX,h/arx!Зададим размер разбиения сетки
*set,A_s,d*d*pi/(4*1E6) ! Площадь продольной арматуры в м2
*SET,M_Y,10E3 ! на колонну в Н*м

! Секция элементов и констант
ET,1,SOLID65 ! тип элемента – солид65(бетон)
R,1 ! реал константы под него
ET,2,LINK180 ! тип элемента – линк180 (арматура)
R,2,A_s ! площадь арматуры продольной
ET,3,plane42

!Секция свойств материалов
E_x_s=2E11 ! Модуль упругости стали продольной арматуры Па
E_x_b=3.94722222E10 ! Модуль упругости бетона(начальный)
MP,EX,1,E_x_b ! материал, линейный, 1(бетон), модуль упругости
MP,NUXY,1,0.2 ! малый ?модуль пуассона

MP,EX,2,E_x_s ! материал, линейный, 2(сталь), модуль упругости
MP,NUXY,2,0.3 !модуль пуассона
TB,BISO,2 ! Билинейная диаграмма деформирования стали
TBDATA,1,2.5E08 ! Предел текучести в Па
TBDATA,2,1.45E09 ! Секущий модуль в Па

!Создание модели
! Продольная арматура
TYPE,2 ! Тип элемента
MAT,2 ! Материал
REAL,2 ! Выбор реальной константы
K,1,a/2-k*0.001,b/2-k*0.001 ,0 !Кейпойнты
K,2,a/2-k*0.001,b/2-k*0.001 ,h
L,1,2 !Линия арматуры
MSHKEY,1!ЗАдание типа построения регулярной (1) сетки
MOPT,QMESH,MAIN!Определение параметров построения сетки, основной (main) генератор четырехугольной сетки (qmesh)
! Мешинг продольной арматуры
ALLSEL ! Выбор линий для применения параметров мешинга
LESIZE,ALL,APPROX,,,,,,1 ! Задание шага для мешинга
REAL,2 ! Выбор р.к.
LMESH,1,1,1 ! Мешинг арматуры

ALLSEL !Выбираем все объекты, линии
LSYMM,Y,ALL !Копируем симметрично осей X-Z
ALLSEL !Выбираем все объекты, линии
LSYMM,X,ALL !Копируем симметрично осей X-Y

!Бетонный массив
TYPE,3 ! Задание элемента, материала и констант
MAT,1
REAL,1

BLC4,0,0,a/2-k*0.001,b/2-k*0.001,0!Создаем плоскость ограниченную линиями арматуры
! Мешинг
BLC4,a/2,0,-k*0.001,b/2-k*0.001,0!Создаем правый квадрат
BLC4,0,b/2,a/2-k*0.001,-k*0.001,0!Создаем верхний квадрат
BLC4,a/2,b/2,-k*0.001,-k*0.001,0!Создаем верхний правый квадрат
ARSYM,X,ALL
ARSYM,Y,ALL
ESIZE,k*0.001
MSHKEY,1
AMESH,ALL

EXTOPT,ESIZE,arx,1,!Задаем параметры разбиения по длине
VEXT,all, , ,0,0,h,,,,
!Секция merge
NUMMRG,all

!Задаем граничные условия
asel,s,loc,z,0
DA,all,ALL

!Прикладываем нагрузку в верхней части колонны
NSEL,S,LOC,Z,h
NSEL,R,LOC,X,a/2
*GET,NCOUNTPLUS,NODE,0,COUNT
F,all,FZ,M_Y/a/NCOUNTPLUS
NSEL,S,LOC,Z,h
NSEL,R,LOC,X,-a/2
*GET,NCOUNTMINUS,NODE,0,COUNT
F,all,FZ,-(M_Y/a/NCOUNTMINUS)

/sol
allsel,all
SOLVE

03.01.2014, 19:27

Цитата:

Сообщение от Stanum

Ал-й, не совсем Вас понял, разрушение по арматуре, но бетон в растянутой зоне работать же не должен,

и для чего нужен учет объемного НДС в этом случае? Или учет опции разрушения сжатого бетона? (автор статьи - Евгений Екатеринбург) https://www.google.ru/url?sa=t&rct=j...390WptbmoPeLHg

Цитата:

Сообщение от iliorik

Данную модель решил сделать для оценки необходимости усиления колонны уголками, в следствие недостаточности или потери несущей способности.

Очень сложновыполнимая задача...

Offtop: p.s. А все таки, ув. пользователи/владельцы Ansys - как там microplane? Или другие solid65 заменители? Вроде уже 16 я версия вышла - есть подвижки? Появились новые модели? Так - любопытство

Stanum · 03.01.2014, 19:36

Ал-й, ну так автор статьи использует поверхность разрушения conc, без этого solid65=solid45- и работает одинаково и на сжатие и на разрушение. А так как у автора темы и пластичность тоже для материала бетона не задана, то материал даже не уменьшает свои жесткостные характеристики.

03.01.2014, 19:52

Stanum, да хоть Друкера-Прагера бы он использовал - при чем тут особенности реализации?
Я про то, что для элемента с одноосным НДС в общем случае не нужно ничего кроме кроме пределов прочности на одноосное сжатие и растяжение, а в ряде случаев - достаточен даже только один из них.

Stanum · 04.01.2014, 01:18

Ал-й, так и я о том гутарю, автор темы не задал этих пределов в своем макросе.

derik · 10.01.2014, 23:31

https://cloud.mail.ru/public/e30c000...Project003.exe вот тут показана работа макроса по армированию колонны прямоугольного сечения (да хоть квадрата

) все параметризировано. вот с этого топик пастеру нужно было начать, осталось решить вопрос с эксцентриситетом

(макрос расчитан только на армирование, расчета и подбора сечений нет

)

кстати арматура смоделирована 264

iliorik · 13.01.2014, 07:37

Праздники закончились - УРА!
Расчет еще не подготовил, каюсь. Надеюсь руки дойдут и до него.
Вообщем как я понял в ANSYS мне еще учиться и учиться. А я то думал все знаю)

----- добавлено через ~5 ч. -----
бра4о спасибо большое за пример.
Вопрос первый: как учитывается совместное действие конечных элементов бетона и арматуры, когда стержень я так понимаю проходит по центру кубического КЭ.
Второй вопрос: где почитать, и на что обратить внимание для задания адекватных характеристик материала. Я предполагал выполнять расчет в линейной постановке.
Интересует больше всего конечно же напряжения в арматуре и бетоне, которые потом сравниваю с предельными по справочнику и определяю, необходимо усилить колонну или нет.
И маленькое пояснение. Результаты лично я всегда смотрю через "Resultat viewer". Поэтому результаты в коде не описываются (признаюсь, не умею писать код результатов).

derik · 13.01.2014, 12:35

1. почитайте описание 264, все ответы в хелпе;
2. здесь была выложена куча макросов с заданием материалов, поиск рулит

;
3. я тоже результаты смотрю через гуй, но просто через постпроцессора не через вивер.

iliorik · 16.01.2014, 21:14

Вот переписал код.
Добавил нелинейность, приложение нагрузки теперь через поверхности.
Вопросы:
Как задать шаговую нагрузку?
Показать график напряжений в арматуре и бетоне в зависимости от шага?

Код:

[Выделить все]

finish !
/clear,nostart !Очистка модели так как сохранение не найдено
/undo,on !Включаем возможность отмены действий

/prep7 !Вход в препроцессор
/units,si ! Устанавливаем единицы измерения СИ

!!!параметры, м и Па
*set,pi,3.1415926535897932384626433832795
*set,a,.3 !Высота сечения колоны м
*set,b,.3 !Ширина сечения колоны м
*set,h,3 !Высота колоны м
*set,k,50 !Расстояние от грани колоны до центра продольного арматурного стержня мм
*set,d,16 !Диаметр продольной арматуры мм
*set,arx,45 !для определния количества элементов разбиваемых по длине
*SET,APPROX,h/arx!Зададим размер разбиения сетки
*set,A_s,d*d*pi/(4*1E6) ! Площадь продольной арматуры в м2
*SET,M_Y,35E3 ! Момент на колонну в Н*м 
*SET,F_z,1200E3 !Сжимающая сила в Н 
*SET,RBt,1.55E6!Прочность бетона на растяжение Па
*SET,RB,18.5E6!Прочность бетона на сжатие Па
*SET,EB,3.6E10/(1+1.9)!Модуль упругости бетона в Па с учетом длительного воздействия нагрузки по СП27.13330.2011 ф.5.10

! Секция элементов и констант
ET,1,SOLID65,,,2,,1,3			! тип элемента – солид65(бетон)
R,1                 			! реал константы под него
ET,2,link180             		! тип элемента –  (арматура)
R,2,A_s                     		! площадь арматуры продольной
ET,3,plane42					!Для свипинга

KEYOPT,1,7,1 !Включите растяжение после трещинообразования, для сходимости
KEYOPT,1,8,1 !Отключить печать предупреждений


!Секция свойств материалов
UIMP,1,EX,DENS,NUXY,EB,2500,0.2 !Задаем материал бетона
UIMP,2,EX,DENS,NUXY,2E10,7800,0.2 !Задаем материал арматуры
!Нелинейный бетон
TB,CONCR,1,1,3,1	!создает таблицу для нелинейных свойств бетона
TBDATA,,0.3,0.8,RBt,RB,,,!на сжатие работа по диаграмме
TBDATA,,,,0.6,,,!остаточная прочность
TB,KINH,1,1,3 !Ниспадающая ветвь
TBPT,,(RB*0.6)/EB,RB*0.6
TBPT,,0.0034,RB*1
TBPT,,0.0048,RB*1
!Нелинейная арматура
TB,BISO,2			! Билинейная диаграмма деформирования стали
TBDATA,1,2.5E08		! Предел текучести в Па
TBDATA,2,1.45E09		! Секущий модуль в Па

!Создание модели
! Продольная арматура
TYPE,2				! Тип элемента
MAT,2				! Материал
REAL,2			! Выбор реальной константы
K,1,a/2-k*0.001,b/2-k*0.001	,0	!Кейпойнты
K,2,a/2-k*0.001,b/2-k*0.001	,h
L,1,2 !Линия арматуры
MSHKEY,1!ЗАдание типа построения регулярной (1) сетки
MOPT,QMESH,MAIN!Определение параметров построения сетки, основной (main) генератор четырехугольной сетки (qmesh) 
		 ! Мешинг продольной арматуры
ALLSEL	! Выбор линий для применения параметров мешинга
LESIZE,ALL,APPROX,,,,,,1		! Задание шага для мешинга
REAL,2			! Выбор р.к.
LMESH,1,1,1			! Мешинг арматуры

ALLSEL !Выбираем все объекты, линии
LSYMM,Y,ALL !Копируем симметрично осей X-Z
ALLSEL !Выбираем все объекты, линии
LSYMM,X,ALL !Копируем симметрично осей X-Y

!Бетонный массив
TYPE,3				! Задание элемента, материала и констант
MAT,1
REAL,1

BLC4,0,0,a/2-k*0.001,b/2-k*0.001,0!Создаем плоскость ограниченную линиями арматуры
! Мешинг
BLC4,a/2,0,-k*0.001,b/2-k*0.001,0!Создаем  правый квадрат
BLC4,0,b/2,a/2-k*0.001,-k*0.001,0!Создаем  верхний квадрат
BLC4,a/2,b/2,-k*0.001,-k*0.001,0!Создаем верхний правый квадрат
ARSYM,X,ALL
ARSYM,Y,ALL
ESIZE,k*0.001
MSHKEY,1
AMESH,ALL

EXTOPT,ESIZE,arx,1,!Задаем параметры разбиения по длине
VEXT,all, , ,0,0,h,,,, 
 !Секция merge
NUMMRG,all

 !Задаем граничные условия
 asel,s,loc,z,0
 DA,all,ALL

 !Рачет плоскостной нагрузки с учетом эксцентриситета
 Q_plus=F_z+M_Y/a !Максимальная нагрузка на полуплоскость колонны
 Q_minus=F_z-M_Y/a !Минимальная нагрузка на полуплоскость колонны
!Прикладываем нагрузку в верхней части колонны
ASEL,S,LOC,Z,h
ASEL,R,LOC,X,0,a/2
SFA,all,,pres,Q_plus
ASEL,S,LOC,Z,h
ASEL,R,LOC,X,-a/2,0
SFA,all,,pres,Q_minus

/sol
allsel,all
SOLVE
eplot,all
finish

derik · 16.01.2014, 21:21

а разве пуассон для арматуры не 0,3?

чучело-мяучело · 17.01.2014, 09:05

а разве Юнг для арматуры не 2E11 Па?

derik · 17.01.2014, 09:09

Offtop: чучело-мяучело, мы придираемся к мелочам

iliorik · 17.01.2014, 09:25

Согласен) Глаз замылился.
Теперь подскажите мне пожалуйста команды шага нагружений и отображения графиков (а именно построения графика максимальных напряжений для материала арматуры). Разберусь про help apdl.
Арматуру решил оставить пока link180, потому что далее буду моделировать образование трещины (попытаюсь хотя бы). И будет интересно как поведет себя арматура в трещине.
Расчеты как и говорил сделаю, но только после того как замечаний к модели в ansys будет по минимуму. Паралельно уже занимаюсь поиском опытов по образованию трещин в жб что б сравнить хоть, что то.
Железобетон - целая среда, где чем дальше, тем интересней и интересней)) Боже как увлекательно!

MrWhite · 17.01.2014, 09:29

Цитата:

Сообщение от iliorik

Арматуру решил оставить пока link180, потому что далее буду моделировать образование трещины (попытаюсь хотя бы). И будет интересно как поведет себя арматура в трещине.

В каком смысле моделировать образование трещины собираетесь?

derik · 17.01.2014, 09:29

У Вас даже нелинейность не включена

а опции, примерно такие:

Код:

[Выделить все]

/GST,1,1
NLDIAG,NRRE,ON
LNSRCH,ON
NLGEOM,ON
AUTOTS,ON
EQSLV,SPARSE
!NROPT,UNSYM,,ON
OUTRES,ALL,ALL
CUTCON,NOSHAPE,1
CUTCON,PLSLIMIT,1
CNVTOL,F,,.5
NSUBST,25,100000,25
TIME,50
NEQIT,7
SOLVE,,,,,NOCHECK

воспользуйтесь поиском, тут куча макросов с опциями, сообщения СергеД и MrWhite полны информации и полезных советов!

чучело-мяучело · 17.01.2014, 09:33

У меня вопрос по заданию нагрузки. Нагрузка у Вас задается через SFA,all,,pres,Q_plus, т.е. задаваться должно давление, а размерность Q_plus - Н.
Так же считаю, что задавать на всю половину сечения максимальное значение давления не верно, нагрузка получится завышенной.

Offtop: Любая мелочь в итоге дорогого может стоить

iliorik · 17.01.2014, 10:01

6pa4o спасибо, а так их смотрю. Твою тему про проблеы расчета жб всю замусолил. Вспомнил даже что там когда то светился, но потом времени небыло - забросил ansys. Теперь появились задачи которые в лире не посчитать.
чучело-мяучело - действительно так. Спасибо за подсказку. надо всего то поделить на площадь.
В ansys, что непривычно - это отсутсвие единиц измерений, из за этого порой теряешься в размерностях. Надо как систематизировать в текстовом файле эту особенность. Привык считать в тоннах

чучело-мяучело · 17.01.2014, 13:56

У меня вопрос про моделирование бетона. С какой целью к модели материала "бетон" (TB,CONCR) подключают KINH?

derik · 17.01.2014, 18:36

чучело-мяучело, диаграмма материала

чучело-мяучело · 17.01.2014, 21:51

Помогите разобраться.
Я думал, что, включая TB,KINH, мы задаем не только диаграмму, но и подключаем модель пластичности, в которой будут присутствовать остаточные пластические деформации и эффект Баушингера. К бетону, я считал, эти понятия не применимы.

чучело-мяучело · 26.01.2014, 13:16

Предлагаю продолжить обсуждение на сколько "законно" подключение KINH к бетону.
Считаю, это будет полезно для многих начинающих (в том числе и меня).

Похожие темы
Тема	Автор	Раздел	Ответов	Последнее сообщение
расчет жб монолитной плиты перекрытия в лире	Лиза	Лира / Лира-САПР	24	16.11.2015 23:30
Лира, нелинейный расчет ЖБ плиты, отличие от линейного.	ivanoffsergei	Лира / Лира-САПР	46	25.11.2013 20:47
Расчет жб резервуара на температурные воздействия в холодном климате	high_zero	Железобетонные конструкции	1	24.09.2012 08:59
расчет монолитной жб плиты в лире	Лиза	Железобетонные конструкции	2	09.06.2010 09:37
Расчет жб балки?	Gsp	Железобетонные конструкции	12	10.07.2007 15:26

Опции темы	Поиск в этой теме
	Поиск в этой теме: Расширенный поиск

	Реклама i