[Engineer IA]

Здравствуйте, уважаемые форумчане!

Дано: 18-этажный дом. Каркас железобетонный, состоящий из колонн, плоских перекрытий и диафрагм. Расчет веду в программе SCAD.

Проблема. Решая задачу по сбору нагрузок на фундаменты обнаружил значительную разницу по сравнению с ручным сбором нагрузок. Недобор нагрузок в основании колонн в SCAD-е составляет до 100 тонн на одну колонну. Здание как бы "подвисает" на диафрагмах, благодаря тому, что их жесткость значительно больше жесткости колонн. Это хорошо видно, если посмотреть вертикальные деформации узлов верхушек диафрагм и колонн.

Вопрос: Можно ли довериться результатам расчета в программе (картина, ведь, в общем, реалистичная. Усилия распределяются в соответствии с жесткостями конструктивных элементов)? Или не доверять и собирать нагрузки вручную? Поделитесь опытом. Кто как решает эту проблему?

[DTab]

Сообщение от nikcher [ATTACH]1170675107.jpg[/ATTACH]

:? :? Судя по рисунку - средняя колонна не риально дистрофического сечения.

[ALM]

Народ, вот вы говорили что в ж.б. как заармируешь так и будет работать. Это понятно если мы заармируем на моменты из скада при заданных жесткостях, все будет работать как и в скаде.
А как поступать если считаешь металлические балки а по ним ж.б. плита. Усилия в такой схеме распределяются в зависимости от жескостей элементов входящих в схему - и разница с ручным счетом очень большая, когда нагрузку собираешь с половины пролета и передаешь на металлю балку.
НАРОД, как здесь избежать ошибки?
Спасибо.

[EUDGEN]

DTab и др. коллеги

Судя по рисунку - средняя колонна не риально дистрофического сечения.

1. О подобных эффектах (дефектах) неоднократно говорилось в теме
http://dwg.ru/forum/viewtopic.php?t=10780
и в теме "Можно ли доверять расчетным программам?". Должных акцентов, на мой взгяд, еще не расставлено...
2. "Бредовость результатов" вызвана, в первую очередь неточностью моделирования натурной работы: неучет истории возведения и нагружения, неучет пластических деформаций и перераспределения усилий между сопрягаеиыми конструкциями, неточность отображения топологии, потеря континиума при дискретизации в расчетной схеме. И самый сложный вопрос - сложность моделирования на контакте О-Ф при учете совместной работы О-Ф-З.
3. Верить или не верить (доверять или не доверять) получаемым результатам расчета при неучете вышеперечисленных факторов, область (аспект), лежащий на стыке знаний, инженерного опыта и профессиональной интуиции...Увы, сие нигде не прописано :roll: .
4. Однозначный ответ можно получить на частных решениях упрощенных моделях, классически описывающих процесс деформирования.
5. Однозначно: запускать в рабочие чертежи бредовые результаты недопустимо...Что делать? Читай п.4. Избегать применение сомнительных факторов в расчетных моделях. Т.е. лучше обоснованно отказаться от их применения, чем разгадывать необоснованные результаты при их применении.
PS
Понимаю, многие меня обвинят в отсутствии конкретики - для меня важно, понятна ли моя концепция? А конкретика, для этих целей открыты десяток тем, неисчерпаемых по степени важности и способам их разрешения.

[nikcher]

2 Дмитрий:

Интересно, как? Или уже вышеописанным мною способом? Вроде ничего подобного лировскому Монтажу ни в STARK ES, ни в Ing/microfe и близко не было...

Инфа о возможности учета описанных эффектов в STARK исключительно со слов представителей EUROSOFT проводивших семинар. Как я понял там это возможно с помощью полуавтоматического режима. Дальше не расспрашивал, т.к. работаю пока только в Лире.
Что касается того что нужно ли учитывать такой эффект, то по-моему это нужно делать однозначно, особенно в высотках. Здесь либо прятать голову в песок, либо учитывать реальную работу конструкции (в смысле пытаться приблизиться к реалиям).

[Engineer IA]

После сообщений Eudgena всегда остается некий иррациональный остаток в голове.

Конкретно решил добавить по 100 недостающих тонн на колонну, поскольку не знаю как точно учесть нагрузку.

[EUDGEN]

Engineer IA

После сообщений Eudgena всегда остается некий иррациональный остаток в голове Вопрос: Можно ли довериться результатам расчета в программе (картина, ведь, в общем, реалистичная. Усилия распределяются в соответствии с жесткостями конструктивных элементов)? Или не доверять и собирать нагрузки вручную? Поделитесь опытом. Кто как решает эту проблему?

1. Мысли и сомнения в голове, при нашей ответственной работе, свидетельствуют о профессионализме, ибо: слепое и бездумное применение необоснованных результатов - путь к ошибочному решению.
2. В Вашем случае, не имея возможности смоделировать реалистичную картину деформирования (историю монтажа, физнелин) и зарегистрировав нелогизм в результатах расчета (пусть и на примитивном сборе нагрузок по грузовым площадям), необходима компромиссная коррекция расчетной модели по учету указанных факторов. Конечно же - не тупо добавить по 100 тонн в узлы колонн, а измнить соотношение продольных жесткостей колонн и д/ж. Как? Да очень просто: подозрительные колонны описываем численно, увеличивая только EF в 1.5-2 раза. Изгибные жесткости не корректируем.
3. Считаем, сопоставляем...при этом сохраним равновесие приложенных нагрузок и реакций по обрезу.
4. Таким же образом "исправляется" нелогизм эпюр моментов на опорах ригелей верхних ярусов.
5. Этот способ - не единственный сурогатного учета специфических особенностей реалистичной модели. Если интересно - продолжим...
PS
Фаталистом я себя не считаю, отнюдь, я прекрасно понимаю весь реализм натуры, при всей гамме сложностей моделирования. Все задачи решаемы - просто иногда приходится подключать к знаниям опыт и интуицию :roll: . Рад буду, если рассеятся иррациональные мысли...Такая у нас работа...

[Engineer IA]

Спасибо за конкретный совет, Eudgen. Туман рассеивается. Непонятка все же остается.

Да очень просто: подозрительные колонны описываем численно, увеличивая только EF в 1.5-2 раза. Изгибные жесткости не корректируем

1. Увеличивая продольную жесткость, разве я не изменю изгибную? Ведь изменяя модуль упругости или сечение, я все равно повлияю на изгибную жесткость.

2. И как лучше менять EF? Увеличивая E или F?

3. Необходимо ли одновременно искусственно уменьшить жесткость диафрагмы, или оставить ее без изменения?

[/quote]

[p_sh]

например в скаде есть описание типа жесткости как численное - в нем предусмотрено всё раздельно

[MMV]

Конкретно решил добавить по 100 недостающих тонн на колонну, поскольку не знаю как точно учесть нагрузку.

Имхо:
И правильно сделал...

[Engineer IA]

Разобрался! Спасибо Eudgen-у и p_sh.

[4 и 6]

EUDGEN

Если интересно - продолжим

...
Продолжайте. Интересно.

[EUDGEN]

4 и 6

Продолжайте. Интересно.

1. Тема-то названа не совсем по теме...Как, в общем и раздел САПР :roll: Поверьте, знаю, о чем говорю .
Я бы тему назвал: МКЭ применительно к прочностным расчетам, или: Предпосылки МКЭ к анализу НДС сооружений.
2. Надо всегда помнить, что МКЭ по апроксимации точен только для стержня - 100% совпадение со строймехом. Для всех других типов КЭ, апроксимирующие функции, описывающие закон деформирования между узлами КЭ, носят приближенный характер. Потому-то при мелкой сетке можно получить относительно точное решение, но точное - никогда. Т.е. континуальная среда (сплошная) заменяется дикретной, состоящей из ряда КЭ, конечных размеров.
Пока точка. Отвлекают...

[p_sh]

EUDGEN я кажется догадался как колонну, сопряженную с диафрагмой от момента избавить, но надо еще перепрверить, но самое главное - претендует ли таке решение на истину - пока извиняюсь что ничего конкретного.

[Romka]

С проблемой "проседания" колонн по сравнению с диафрагмами связано такжэ армирование ригелей.
Представим многоэтажнйю схему: диафрагма (Д) - колонна (К) - диафрагма (Д). На 1 этаже эпюра М в ригеле: на опорах -М, в пролете +М. Но чем выше ригель, тем больше ордината эпюры ригеля "сползает" вниз, и на верхнем этаже момент в ригеле над колонной положительный. :cry:
На счет увеличения жесткости: почему мы имеем право это делать? Как быть с п.3.54 Пособия к СНиП ЖБК, где нужно считать внецентренно-сжатые элементы по деформированной схеме, принимая во внимание неупругие деформации бетона (ЯТД в том числе и осевых деформаций). :wink:

ЗЫ: пишу это не для критики, а чтобы подбросить дровишек в огонек.

[EUDGEN]

4 и 6
Продолжаю:
4. Представим колонну с Д/Ж, отлитых в одной опалубке...Считаем с применением МКЭ. Дискретные узлы обеспечивают совместную работу по контакту сопряжения.
Предпосылка 1: ось стержня и торец Д/Ж в цифровой модели МКЭ совпадают, в натуре - по грани (можно конечно сдвинуть жесткими вставками);
Предпосылка 2: в натуре континиум, в модели - дискретно.
Имеем: поле деформаций по Д/ж апроксимируется по своим фукциям, стержень, через совместные узлы вовлекается в работу искаженно в промежутках между узлами - потерена сплошность (континиум).
Предпосылка 3; Наиболее точное значение деформаций в центре КЭ и у узлов, описывающих КЭ.
Для упругой задачи диаграмма сигма-епселон линейная.
Короче: указанные предпосылки МКЭ и особенности топологической схемы всегда могут таить подводные камни. Кроме того, что надо уметь резать, надо знать: где отрезать и что отрезать - это на языке хиругра (грубо и по-делитантски). Это к чему? Просто предостережение - Расчет по МКЭ не панацея и не гарантия верного результата. Более важно - искусство моделирования и анализ испытания модели с использованием МКЭ.
Пока так...

[p_sh]

EUDGEN, посмотрите чем может достигаться равномерность оседания, а следовательно безмоментность (или её уменьшение) колонны, работающей совместно со стеной. Возможно что ваше предположение более ошибочно чем упругая постановка
[ATTACH]1170963490.rar[/ATTACH]

[EUDGEN]

p_sh

EUDGEN, посмотрите чем может достигаться равномерность оседания

1. К сожалению, МикроФе я так и не освоил, по известным причинам...
2. Не скупитесь на краткие выводы - чем и как достигнуто...Вам я доверяю и без дублирования расчета.
3. И не забывайте, что я проектирую в сейсмозоне...
4. И тема-то об "Особенностях использования МКЭ...", т.е. нужно расставить акценты, где можно ожидать подводные камни, и как это избежать посредством реалистичного моделирования. Судя по молчанию коллег, предпосылки МКЭ ни у кого не вызывают сомнений :roll: , а у меня они есть - высказал (не все еще...).
Я прекрасно понимаю, что на молекулярном уровне решать прочностные задачи не нужно, да и невозможно, и сам МКЭ - один из реалистичных инструментов (методов), позволяющий численно выявить НДС. Здесь вопросов нет...НО, правильно ли мы "модельеры-испытатели" численных исследований) используем особенности МКЭ? Вот вопрос... Я призываю к чему? Особенно начинающих. Умение держать мышку в руках и формировать модель - это очень ничтожная часть работы при численных исследованиях. Ощутить и обосновать главное в аспекте реалистичной работы конструкции - вот в чем мастерство численного исследователя. Эти тонкости приходят с опытом и с набитыми "шишками" и ни в каких нормах не прописаны.
Даже с моим опытом, посчитав тысячи сооружений, гладкие решения - редкость. И то, что Вы считаете себя новичком - только чести добавляет.
PS
Учтите мои пожелания...

[4 и 6]

EUDGEN

Не скупитесь на краткие выводы - чем и как достигнуто...

Это относится и к Вам.

а у меня они есть - высказал (не все еще...).

Жду.

[p_sh]

ЯТД дело обстоит в следущем:
1. предположение о потере континума неверно, или так - предположение о потере континума в таком частном случае неверно. Ибо или такой эффект д. быть везде или везде пренебрежимо незаметен или вполне удовлетворителен.

обратите на рис - диафрагма толщиной 200 и колонны 600*600
схемы.
слева мю=0,2, справа мю=0,05
итог - правая схема менее подверженная эффекту изменения формы вследствие характеристик материала имеет существенно меньший (ровный по всей длине) "момент" в стержне. левая схема скушала этот эффект в полной мере и нижнее защемленное сечение получило этот самый искомый (и справедливый) момент, обусловленый только особенностью деформирования упругого материала.
[ATTACH]1171038531.GIF[/ATTACH]

поэтому пока считаю момент обоснованым. если принять что работа бетона в той стадии на которую я его проектирую - есть работа материала "упругого" - не начинающего сильно ползти и всё такое.

Сейчас, уважаемые, меня более волнует эффект "монтажа".
Т.е. справедлив, ли расчет схемы без учета истории монтажа с точки зрения оценки величин усилий в конструкциях....

[EUDGEN]

p_sh
1. Что такое мю? Обычно это коэф-нт армирования...
2. Вы меня не поняли...Меня в этой теме волнует :

т.е. нужно расставить акценты, где можно ожидать подводные камни, и как это избежать посредством реалистичного моделирования. Судя по молчанию коллег, предпосылки МКЭ ни у кого не вызывают сомнений , а у меня они есть - высказал (не все еще...).

3. Если хотите быть понятым, все же поясните цель Вашего сопоставления...Не хотелось бы заниматься домыслами .
4. По поводу потери континиума я завтра выставлю тесты на примитивном, но очень понятном примере: плита, опертая но контуру на балку. Аналитически - эпюра моментов в ригеле, работающая с плитой совместно - криволинейная, гладкая; в дискретной модели - эпюра зубчатая, особенно для Q. Аналогично и для контакта: колонна-Д/ж при горизонтальных воздействиях. Понимающий спец, этот эффект воспримет с учетом предпосылок МКЭ, теоретик (классик) этого не поймет - откуда взялись пилы, при отсутствии внешних факторов.
5. Вы-то согласны с тем, что сетка разбивки на КЭ влияет на точность результатов отображения НДС? Ответ очевиден... А почему? Это связано только с точностью приближения к континиуму. Абсолютный континиум - это кристалическая решетка твердого тела. К этому мы м не стремимся - не реально...Но об этом надо всегда помнить... и при обоснованиях аргументировать.
4 и 6
По Вашей просьбе: следует четко представлять, что в МКЭ сопрягаемые КЭ с различными апроксимирующими функциями не всегда "дружат". К примеру: в треугольных КЭ, при определенном соотношении сторон, результаты не вписываются в логику окружающих 4-х угольных КЭ. Это надо знать и понимать и абстрогироваться. Желательно избегать венигрет с типами КЭ или осознанно воспринимать нелогизмы и игнорировать их в сопоставлении с логикой. Увы, каламбурное выражение, но иначе сказать не умею... И далее: МКЭ не панацея от всех недоразумений, - это инструмент исследователя, знающего и ожидающего окончательный результат. Если получаемый результат не согласовывается с прогнозируемым, то это признак тревоги, и его надо обосновывать... Как? Вариантов много... Классика, аналитика и здравый смысл...Увы, в очередной раз констатирую, что это уже высший пилотаж.
Не буду далее утомлять, спать надо бы уже ложиться...
Может завтра(в смысле сегодня с утра) продолжим...обещаю...[/b]