[fyzest]

Здраствуйте. Делаю диплом. Есть расчетная схема монолитного пустотной перекрытия. Представляет она собой две полки сверху и снизу и между ними взаимноперпендекулярные ребра. Все эти элементы заданы заданы оболочками, приопорные участки заданы объемными кэ. Естественно в ходе расчета получил все напряжения которые возникают в этих элементах. Теперь нужно сделать подбор арматуры в полках. Как я понимаю арматуру в нижней полке нужно подбирать по усилиям которые в ней возникают. Тут возникает много вопросов. 1. Правильно ли я думаю что сначала от напряжений в нижней пластине нужно перейти к усилиям через формулы нормальных и касательных напряжений. ?
2. По этим усилиям нужно делать подбор арматуры. Но как его делать если нижняя полка по сути полностью растянута при такой схеме перекрытия, а расчет по моменту подразумевает что у нас есть сжатая и растянутая зона в плите. ?
3. Как перейти к усилиям в объемных кэ и подобрать в них арматуру верхнюю арматуру на опорах?

[Лоскутов Илья]

Скорее всего ошибка в исходных данных и граничных условиях в оболочечной схеме. Задание нагрузки и способ опирания(чтобы приблизиться к упрощенной стержневой модели надо оболочечную опирать шарнирно через узел проходящий по оси симметрии).

[fyzest]

Давайте тогда рассмотрим тестовую схему в которой граничные условия будут такими как они есть в реальной конструкции. Надеюсь к обсуждению подключатся люди у которых есть опыт проектирования ребристых перекрытий ведь подходы одинаковы. Все графические данные находятся во вложении. И так: Выделил для себя 2 подхода в моделировании пустотных монолитных перекрытий.
Схема1. Моделируем ребра и полки оболочками опорные участки и торцы объемными КЭ. По формулам Нормальных и Касательных напряжений получаем пролетный момент в расчетном сечении My=14.14кН*м, Поперечная силу Qz=6,34кН ( в месте где касательные напряжения максимальны).

Схема 2 . Ребра моделируем стержнями с сечением 120х250мм (ребро на всю высоту плиты), полки пластинами при этом полки не заходят на на тело ребра и присоеденяются к нему с помощью АЖТ. Опорные участки моделируем оболочками с толщиной которая соответствует высоте плиты 250мм.
Получаем усилия в стержен ребра My=5.42кН*м; N=1.13кН (в пролете) Qz=6,09кН в месте где поперечная сила максимальна оно же место где максимальны касательные напряжения в схеме 1.
Возникает ряд вопросов:
1. Можно ли считать что поперечная сила которую показало в схеме 2 для стержня прямоугольного сечения сответствует поперечной силе которую получили по формуле касательных напряжений в схеме 1
2. Можно ли считать что момент который показало в схеме 2 для стержня прямоугольного сечения равняется тому моменту которое воспринимает лишь это сечение без учета полок, и этим обьясняется такое пониженое значение момента по сравнению со схемой 1. Либо обьясните почему может быть так занижено значение момента в схеме 2.
3. Нужно ли для схемы 2 учитывать продольную силу при уточнении момента, так как мы это делаем при тавровом сечении прибавляя к моменту продольную силу умноженую на экцентриситет. Как правильно учесть эту силу взяв во внимание то что у нас 2 полки а не одна.
4. Если продольная сила не учитывается можно ли армировать ребро и полку в постпроцессоре и как задавть армирование полок если программа предполагает что в оболочке 2 сетки, а по факту нам нужно поставить в каждую полку по одной сетке

Нагрузки на обе схемы заданы правильно, контролировал по продольным силам в колоннах и моментах возникающих на стыке плиты и колонны. Разница в перемещениях по Z составляет не более 10 %

[Лоскутов Илья]

Для вашего случая в схеме 2 можно(нужно) моделировать ребра тавровым сечением как на стр.1 (Расчетное сечение). Полку моделировать оболочкой нулевой жесткости и только одним элементом(а не двумя как у вас сейчас) - только для удобства задания нагрузок. Собственный вес в такой расчетной схеме придется задавать вручную, а не автоматически. Этот способ имеет право на жизнь, но есть способ проще и более близкий к реальности.
Все перекрытие моделируете одной(одинарной) оболочкой (как обычное плоское безбалочное перекрытие). По всей площади задаете нужную вам толщину - 250 мм. В опорных участках в первой итерации жесткость рассчитывается программой автоматически, а в пролетных участках(где пустоты начинаются) вручную понижаете жесткость элементов с учетом пустоты.
Если посчитать первую и вторую(оболочечную) схему в упругой постановке - усилия должны быть очень близки (разница в 2-3%, а то и меньше).
Данная методика расчета пустотных монолитных перекрытий разработана в МГСУ и описана в их пособии. Поройтесь в сети - должна быть.

[fyzest]

Спасибо Илья, я попробую смоделировать двутаврами как вы сказали, а по поводу второго метода о котором вы сказали,когда в зоне пустот вводится пониженная жесткость, я знаю, даже производитель пустотообразователей 'сибформа' рекомендует таким образом моделировать эти перекрытия и армировать их в постпроцессоре. По результату расчета в постпроцессоре такого перекрытия можно получить верхнюю и нижнюю сетку. Но объясните пожалуйста как определить какую поперечную арматуру нужно поставить в ребра при таком способе моделирования. Я считаю что этот способ хорош когда нужно смоделировать полный каркас здания, определить усилия в фундаментной плите или вертикальных конструкциях. Но вот с поперечной пока что не понятно.

[Лоскутов Илья]

Анализ напряженного состояния наклонных сечений на пустотных участках в элементах перекрытий следует производить путем определения поперечных сил по грузовым площадям. При достаточной точности применяемой реализации метода конечных элементов допускается использование изополей поперечных сил. При этом необходимо учитывать фактическую форму поперечного сечения при определении сопротивления действию поперечной силы, преимущественно воспринимаемой ребрами между пустотообразователями.

Т.е. как для обычных плоских плит - либо по изополям, либо вручную (на основе метода замещающих рам).

[fyzest]

Еще раз спасибо за ответ, да и вобще простите что докопался к вам с этими перекрытиями, просто нужно для научной работы сдача которой близится, да и самому интересно разобраться до конца, ведь когда сам начинаешь разбираться в какой-то проектной проблеме, знания в голову намного эффектней поступают чем в университете . Посчитал по двутавровой схеме и схеме плиты приведенной жесткости. Результаты и новые вопросы во вложении. Интересует нужно ли уточнять значения напряжений, как это показано в схеме. На какую ширину умножать значения изополей моментов, а также поперечных сил в плите приведенной жесткости. Что думаете о заниженном моменте при моделировании двутаврами. Что думаете о разных моментах в колоннах, и как это влияет на усилия в плите. Заранее спасибо!