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

Вернуться   Форум DWG.RU > Архитектура и Строительство > Прочее. Архитектура и строительство > Как найти центр жесткости (изгиба, кручения) здания?

Как найти центр жесткости (изгиба, кручения) здания?

Ответ
Поиск в этой теме
Непрочитано 27.02.2019, 16:29
Как найти центр жесткости (изгиба, кручения) здания?
Хоббит
 
начинающий
 
Владивосток
Регистрация: 04.12.2018
Сообщений: 31

Здравствуйте, уважаемые профессионалы!

Вопрос такой. Например, имеем мы несимметричный архитектурный план и начинаем расставлять несущие конструкции (пусть здание будет в монолитном жб каркасе). Расставляем несущие вертикальные конструкции: колонны (или пилоны) и диафрагмы. Теперь вроде как нужно оценить корректность их расстановки путем анализа форм собственных колебаний здания (например, это высокая башня и величина пульсации ветра значительная). Если собирать и считать для этого хотя бы грубую схему, то такой анализ требует много времени, потому что схема то далеко не одна - получили первую форму крутильной, тасуем диафрагмы и снова на расчет и так далее. Или нужно нам найти точное значение эксцентриситета между центром жесткости (ЦТ) и центром масс (ЦМ) по направлению сейсмического воздействия для выполнения требований СП 14 по учету момента от сейсмической нагрузки (а вдруг этот эксцентриситет больше минимального 0,1В).

Тогда у меня, как у совсем начинающего проектировщика возник такой вопрос - как найти центр жесткости (изгиба, кручения) несимметричного плана здания? Полагаю, что верно было бы рассматривать здание как консольный стержень с сечением сложной формы и для первого анализа работать с планом здания. Немного читал книгу Ханджи, но с такими формулами и сложным планом быстрого анализа точно не получишь. В сателлите Скада Консул можно легко найти координаты ЦТ и ЦЖ, но только для неразрывного сечения. В Автокаде есть прекрасная функция МАСС-ХАР - позволяет очень быстро получить координаты ЦТ (предположим, что нагрузка равномерная и ЦТ и ЦМ совпадают) и величины моментов инерции для группы областей (нашего плана здания из колонн и диафрагм в виде прямоугольников). Но как найти координаты центра жесткости, чтобы быстро оценить эксцентриситеты и оптимально расположить несущие конструкции?
Просмотров: 9993
 
Непрочитано 28.02.2019, 19:50
#21
Denbad

Проектировщик
 
Регистрация: 01.08.2006
Челябинск
Сообщений: 2,156


Цитата:
Сообщение от Ильнур Посмотреть сообщение
Например, если 100-этажный дом из монолитных перекрытий и частокола колонн (без ядер и т.д.) крутнуть, то он легко скрютится в спираль.
А если в него воткнуть диафрагмы, то он скрутится уже не так легко. Вопрос в том, что если здание, например, квадрат в плане и диафрагмы расположены вокруг цента, то и крутится всё вокруг центра. А если здание в плане треугольник с диафрагмами в одном из углов, то ЦМ будет в середине, а центр расчетного сечения ближе к углу с диафрагмой; и тогда задача становится просто ой...
Поэтому нормы требуют 0,1В.
__________________
Понятно только то, что ничего не понятно.
Denbad вне форума  
 
Непрочитано 28.02.2019, 23:55
#22
Ильнур

КМ (+КМД), КЖ (КЖФ)
 
Регистрация: 30.05.2007
Далече
Сообщений: 25,086


Цитата:
Сообщение от Denbad Посмотреть сообщение
А если в него воткнуть диафрагмы, то он скрутится уже не так легко.
Да, конечно. Но без ядер/вертикальных диафрагм все это контрпродуктивно - это понятно интуитивно - и никто не строит высотки а-ля скелетон. У всех высоток есть "продуктивная схема жесткости" - это пилоны развитые, связи вертикальные (если каркасные), и т.д. Понятно, что без диафрагм все это будет немного хромать. Но принципиально - рулят не перекрытия.
Цитата:
Вопрос в том, что если здание, например, квадрат в плане и диафрагмы расположены вокруг цента, то и крутится всё вокруг центра.
Это естественно. Но представим короб высотки без перекрытий как трубу - труба (как замкнутое сечение) АПРИОРИ жесткая на кручение. А представьте высотку без стен (пионов, ядер), лишь колонны - сродни табуретке с расшатанными ногами - диафрагмы (сидушка) как мертвому припарки.
Цитата:
А если здание в плане треугольник с диафрагмами в одном из углов, то ЦМ будет в середине, а центр расчетного сечения ближе к углу с диафрагмой; и тогда задача становится просто ой...
А это уже СОВСЕМ другой вопрос - где центра - конфигурация перекрытия интересна лишь как инерция, как жесткость интересно СЕЧЕНИЕ короба - а именно как раз ГДЕ ДИАФРАГМЫ - в углу, там, тут...
И да, к вычислению ц.т. и ц.и. сечений (коробов естественно, т.е стержней коробчатого или сквозного сечения) - Консул таки корректней, чем Тонус (речь о сателлитах СКАД). Причем (к автору вопроса) разрозненные пилоны (сечения) можно ввести в Тонус, соединяя их с ближайшей точкой основного сечений тонкой полосой. Главное - не допустить замкнутости сечения там, где ее нет. Для замкнутого (хоть как) сечения применяется другое интегрирование, и секториальные характеристики, и соответственно координаты ц.и. будут ПРИНЦИПИАЛЬНО (на порядки) отличаться.
Простое пояснение к последнему абзацу: например труба - она имеет большое Jкр и Jw~0. А та же труба, разрезанная вдоль с любым зазором, имеет малое (на порядки меньше) Jкр и значительный Jw.
Jw - секториальный момент инерции.
__________________
Воскресе
Ильнур вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 01.03.2019, 03:54
#23
Хоббит

начинающий
 
Регистрация: 04.12.2018
Владивосток
Сообщений: 31


Цитата:
Сообщение от Ильнур Посмотреть сообщение
Диафрагма тонка по сравнению с высотой этажа и тем более высотки
Вообще под диафрагмами я имел в виду как раз вертикальные диафрагмы (несущие стены) и рассматриваю именно жесткость сечения короба. Вот только короб может не быть коробом - например, наружные стены самонесущие или вообще навесные. И остается у нас в плане набор отдельных разрозненных областей: ядро жесткости (если есть), прямоугольнички пилонов и вытянутые прямоугольники вертикальных диафрагм (несущих стен).

----- добавлено через ~5 мин. -----
Цитата:
Сообщение от Ильнур Посмотреть сообщение
разрозненные пилоны (сечения) можно ввести в Тонус, соединяя их с ближайшей точкой основного сечений тонкой полосой
Что Вы имеете в виду под основным сечением? ядро жесткости? так до него от каждого пилона еще попробуй дотянись. Или вы имели в виду вариант с наружными несущими стенами?

Цитата:
Сообщение от Ильнур Посмотреть сообщение
Главное - не допустить замкнутости сечения там, где ее нет
Как я понимаю, можно соединять пилоны и стены "полосками" для достижения неразрывности сечения только в случае ребристого перекрытия - "размазать" ребра по высоте этажа, то есть сделать тонкую диафрагму, эквивалентную по жесткости исходному ребру. А если дом жилой и перекрытие безбалочное?

Последний раз редактировалось Хоббит, 01.03.2019 в 04:09.
Хоббит вне форума  
 
Непрочитано 01.03.2019, 11:22
1 | #24
Ильнур

КМ (+КМД), КЖ (КЖФ)
 
Регистрация: 30.05.2007
Далече
Сообщений: 25,086


Цитата:
Сообщение от Хоббит Посмотреть сообщение
Вообще под диафрагмами я имел в виду как раз вертикальные диафрагмы (несущие стены)
А Denbad имеет ввиду именно диск перекрытия.
Цитата:
..остается у нас в плане набор отдельных разрозненных областей
Понятно. Напрямую такие "сечения" в СКАД не посчитать. Других не знаю. Наверно есть инструмент...
Цитата:
Что Вы имеете в виду под основным сечением? ядро жесткости? так до него от каждого пилона еще попробуй дотянись. Или вы имели в виду вариант с наружными несущими стенами?
Любой наиболее "массивный" участок. Главное - не допускать замкнутых полостей - как только образуется замкнутое сечение - СКАД переключается на соотвествующие формулы для замкнутых - а это уже В КОРНЕ меняет и секториальный момент, и координаты ц.и., и даже Jкр.
Цитата:
Как я понимаю, можно соединять пилоны и стены "полосками" для достижения неразрывности сечения только в случае ребристого перекрытия
Да не - перекрытие СОВСЕМ непричем: мы же просто берем сечение коробки дома не по перекрытию - так? - и пытаемся вычислить ХАРАКТЕРИСТИКИ этого СЕЧЕНИЯ. И все.
Вводим сечение в Консул, но так как Консул такой набор не принимает и не считает, то соединяем куски меж собой тонкими полосками (хоть 1 мм). Желательно чтобы полоски как бы шли в сторону ожидаемого ц.и. И быстро (как Вы хотели) получаем координаты центра изгиба (кручения), с достаточно большой точностью.
Осталось проверить.
__________________
Воскресе
Ильнур вне форума  
 
Непрочитано 01.03.2019, 12:36
#25
Бахил

?
 
Регистрация: 17.06.2014
Царицын
Сообщений: 12,203


Цитата:
Сообщение от Ильнур Посмотреть сообщение
Осталось проверить.
Ага. Проводишь модальный анализ в том же СКАДЕ и начинаешь всю эту "лабуду" заново.
__________________
Не откладывайте на завтра! Положите на всё уже сегодня.(с)
Бахил вне форума  
 
Непрочитано 01.03.2019, 12:39
#26
Ильнур

КМ (+КМД), КЖ (КЖФ)
 
Регистрация: 30.05.2007
Далече
Сообщений: 25,086


Цитата:
Сообщение от Бахил Посмотреть сообщение
Ага. Проводишь модальный анализ...
Сечения?
Чел ищет координаты ц.и. сечения. А не динамическим расчетом интересуется.
__________________
Воскресе
Ильнур вне форума  
 
Непрочитано 01.03.2019, 13:18
#27
tigra-18

конструктор
 
Регистрация: 04.06.2009
Сообщений: 1,006


Чел ищет не ц.и., а ц.ж. - центр жесткости, просто по геометрии найти его не получиться, нужно кроме геометрии еще учитывать модуль упругости материала сечения.
Чем больше расхождение между центром тяжести сечения и центром жесткости сечения, тем больше деформации кручения даже от собственного веса, не говоря о динамических нагрузках.
tigra-18 вне форума  
 
Непрочитано 01.03.2019, 14:14
#28
Бахил

?
 
Регистрация: 17.06.2014
Царицын
Сообщений: 12,203


Цитата:
Сообщение от Ильнур Посмотреть сообщение
Сечения?
Чел ищет координаты ц.и. сечения. А не динамическим расчетом интересуется.
Offtop: Чукча писатель?
Прежде чем отвечать, почитай вопрос. ТС весь огород затеял ради динамики.
__________________
Не откладывайте на завтра! Положите на всё уже сегодня.(с)
Бахил вне форума  
 
Непрочитано 01.03.2019, 22:05
#29
Ильнур

КМ (+КМД), КЖ (КЖФ)
 
Регистрация: 30.05.2007
Далече
Сообщений: 25,086


Цитата:
Сообщение от tigra-18 Посмотреть сообщение
Чел ищет не ц.и., а ц.ж. - центр жесткости, просто по геометрии найти его не получиться, нужно кроме геометрии еще учитывать модуль упругости материала сечения.
Не, чел предполагает, что материал един:
Цитата:
вопрос - как найти центр жесткости (изгиба, кручения) несимметричного плана здания?
Цитата:
Сообщение от tigra-18 Посмотреть сообщение
Чем больше расхождение между центром тяжести сечения и центром жесткости сечения, тем больше деформации кручения даже от собственного веса, не говоря о динамических нагрузках.
Это козе понятно - у автора задача лишь механизировать обработку сечения. А элементарные вещи насчет кручения при продольном сжатии,изгибе, особенно при действии масс в динамике, ему известны.
Не надо сызнова усложнять.
Чела интересуют координаты ц.и. (ц.к.).
Бахил
Цитата:
ТС весь огород затеял ради динамики.
Чукча очумел в чуме? Весь огород ТС затеял для механизации вычисления - он хочет максимально быстро приблизить ц.и. к ц.м (или к ц.т.), зная про желаемые 0,1В.
Тут вообще не требуется трансцедентно заумничать.
__________________
Воскресе
Ильнур вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 02.03.2019, 06:46
#30
Хоббит

начинающий
 
Регистрация: 04.12.2018
Владивосток
Сообщений: 31


Ильнур, благодарю за идею. Буду пробовать варианты
Хоббит вне форума  
 
Непрочитано 26.02.2020, 19:58
#31
tpm

инженер
 
Регистрация: 17.03.2019
Сообщений: 1


Цитата:
Сообщение от Мертвая наука Посмотреть сообщение
Народ, посоветуйте годную литературу с которой стоит начать по данной тематике темы(чтоб более менее для чайников).
Как посчитать центр жесткости с примером есть здесь:

Пособие по проектированию каркасных промзданий для строительства в сейсмических районах (к СНиП II-7-81)/ЦНИИПромзданий.-М.: Стройиздат, 1985.
tpm вне форума  
Ответ
Вернуться   Форум DWG.RU > Архитектура и Строительство > Прочее. Архитектура и строительство > Как найти центр жесткости (изгиба, кручения) здания?

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

Расширенный поиск


Похожие темы
Тема Автор Раздел Ответов Последнее сообщение
Где можно найти чертежи или фотографии, узлов соединения деревянного каркаса 6 этажного здания "Tamedia" построенного в Цюрихе? ВладимирGTS Поиск литературы, чертежей, моделей и прочих материалов 2 16.03.2017 18:51
Центр жесткости многоэтажного здания со связевым каркасом eugenmax Конструкции зданий и сооружений 5 10.06.2013 16:38
Помогите, пожалуйста, найти центр тяжести сложной плоской фигуры. linki770 Разное 12 16.05.2013 00:17
Как найти владельца заброшенного здания metalirk Прочее. Архитектура и строительство 3 05.08.2010 11:37
где можно найти список работ для калькуляции затрат труда для монолитного здания? dosik Технология и организация строительства 1 12.12.2008 16:27