[Евгений, Екатеринбург]

Задача стоит таким образом:
1. Расчетный автомобиль - грузовая "Газель".
2. Расчетная скорость - 50 км/ч.
3. Колонна железобетонная (предварительное сечение 600х800мм) высотой 5м, консольностоящая в плоскости наибольшей жесткости и имеющая шарнирную опору в плоскости наименьшей жесткости.
4. Считать соударяющиеся объекты бесконечно жесткими нельзя.
Требуется показать, удовлетворяет ли данное сечение условиям прочности и как его нужно уменьшить/увеличить. Интересует именно расчетный метод, а не ссылки на нормативную литературу.
Можно ли сделать это средствами "классического" ПО (в т.ч. ANSYS) или нужно обязательно что-то помощнее типа LS-Dyna?

[СергейД]

как сам бы делал.
1. открыл бы Гордеева 'нагрузки и воздействия". там кажется есть эмпирика. посмотрел бы еврокод. поискал бы гуглом публикации.
2.поскольку владею двумя пакетами (и есть легальные)
сначала бы грубо решил дайной и оценил время взаимодействия и реакции. и зону смятия. в дайне много характеристик для бетона можно учесть. но где их взять? только натурный эксперимент или аналогичные расчеты.
3. повторил бы ансис и сверил-подогнал реакции.
4. подбирал бы арматуру в ансис (65+) вплоть до малой нелинейности отклика.
5. вернулся в дайну и сделал красивые мультики.

только ансис здесь обойтись сложно. разве что если есть хороший эксперимент как эталон.
изучить дайну можно, лишь хорошо зная ансис или подобное. несколько месяцев. под одну задачу не стоит связываться. лучше уж тогда взяться за AUTODYN (он ИМХО перспективнее).
у вас рядом "стрела"- дистрибьютор. закажите расчет= справятся.
ну или пиши в личку...

[Евгений, Екатеринбург]

Сообщение от СергейД у вас рядом "стрела"- дистрибьютор. закажите расчет= справятся.

Да задачка-то на 3 колонны - пешеходный переход у ТЦ, просто зацепило - поэтому хочется самому решить.
Еврокод смотрел, там нагрузки вполне человеческие - 150кН примерно.
А в ANSYS прикладывать статическую нагрузку получив ее из кинетической энергии и смятия "Газели" или переменную по времени?

[Profan]

На ударное воздействие Лира считает.

[Евгений, Екатеринбург]

Сообщение от Profan На ударное воздействие Лира считает.

Расскажите как бы сделали Вы.
Лира, я так понимаю, считает отклик упругой системы от внезапно приложенной нагрузки? Это первое приближение, т.к. уж больно "газель" не упругая в данном случае, да и от колонны этого не требуется - 1 раз в 50 лет можно отремонтировать, главное чтобы переход не упал.

[Profan]

Честно говоря, на удар мне ни разу в жизни не приходилось считать. Просто я помню, что считать на гармонические колебания (такие расчеты приходилось делать, но давно), удар и импульс можно было в Лире (АПЖБК) еще в незапамятные времена.

[zai]

Выдерживает ли колонна статическую нагрузку 150 кН на срез колонны?

Насколько я помню, в одной из веток этого форума приводилась ссылка на формулу из зарубежных норм, по которой сила от удара автомобиля приводится к статике.

[shell2021]

Расчитать стержень (балку) на поперечный удар нельзя, т.к. теория данного явления еще не построена. (Уравнения еще не написаны). Если какая-то программа предлагает такой расчет, то это "развод".
Поэтому надо смотреть эмпирические оценки.
То, что для одной балки будет являться ударом, для другой может даже оказаться статической нагрузкой, в зависимости от величины отношения высоты балки к ее длине.

[Евгений, Екатеринбург]

Сообщение от zai Выдерживает ли колонна статическую нагрузку 150 кН на срез колонны?

легко при соответствующем сечении и поперечном армировании, сомнение вызывает само это значение.

Сообщение от DK в одной из веток этого форума приводилась ссылка на формулу из зарубежных норм, по которой сила от удара автомобиля приводится к статике

Я приводил, но вопрос в том, что по Еврокод 1 нагрузка от удара грузового автомобиля меньше чем от удара погрузчика аналогичной массы. Видимо учитывается что автомобиль может ударить чем-то мягким типа бампера, а погрузчик чем-то жестким типа противовеса.

shell2021
Поясните свою мысль, почему нельзя расчитать. Упругую систему очень даже можно, как аналитически, так и МКЭ или я Вас неправильно понял? Неупругие системы требуют чего-то типа LS-Dyna.

[Profan]

Сообщение от shell2021 Расчитать стержень (балку) на поперечный удар нельзя, т.к. теория данного явления еще не построена. (Уравнения еще не написаны). Если какая-то программа предлагает такой расчет, то это "развод". Поэтому надо смотреть эмпирические оценки. То, что для одной балки будет являться ударом, для другой может даже оказаться статической нагрузкой, в зависимости от величины отношения высоты балки к ее длине.

А это, например, что такое?
http://www.toehelp.ru/theory/sopromat/49.html

[shell2021]

Сообщение от Profan А это, например, что такое? http://www.toehelp.ru/theory/sopromat/49.html

Это теория для систем с сосредоточенными параметрами. Балка - относиться к системам с распределенными параметрами. Правильная теория удара должна учитывать распространение волны в стержне. Это должны быть уравнения гиперболического типа. Классическое уравнение динамики балки имеет параболический тип. Оно получается при принятии гипотезы о бесконечной скорости распространения волны сдвига.
Если Вы хотите использовать представления сопромата, то надо отдавать себе отчет в том, что это интуиционистская теория и ее результаты являются тем, что называется эмпирическими.

[Forrest_Gump]

простите за отступление, но в теории сейсмостойкого строительства также не учитываются волновое распространение деформаций/перемещений в конструкциях здания. хотя простейшая модель представляет из себя консольный стержень со сосредоточенными массами и "расчеты" на сейсмическое воздействие выполняют очень давно. и неучет волнового эффекта не мешает никому... %-)

[Евгений, Екатеринбург]

Сообщение от shell2021 Правильная теория удара должна учитывать распространение волны в стержне

Насколько я знаю это не представляет проблемы. Более того, СНиП по свайным требует рассчитывать сваи длиной более 25м на основе волновой теории удара с совместным рассмотрением системы ударная часть-свая-грунт. Не думаю чтобы 30 лет назад стали требовать сами не имея необходимых методик.

Сообщение от shell2021 Если Вы хотите использовать представления сопромата, то надо отдавать себе отчет в том

Т.е. расчитать можно, но это не будет с Вашей точки зрения точным аналитическим решением? Это не так Важно если оперировать такими категориями:

Сообщение от shell2021 То, что для одной балки будет являться ударом, для другой может даже оказаться статической нагрузкой, в зависимости от величины отношения высоты балки к ее длине

[Denbad]

Для расчета задачки неизвестна жесткость (т е мягкость) Газели... значит надо смоделить Газель, смять её нелинейно, получить недостающую жесткость... а каким МКЭ - дело десятое.

[shell2021]

Когда надо ответить, то считают по любой теории, даже самой неподходящей. Это выгодно хотя бы потому, что вопрос переводится в другое "интелектуальное" пространство; оппоненту приходится доказывать, что данный метод не подходит. Это не менее трудная задача, а иногда более трудная. Опровергать неправильные теории - это как свинью стричь, визгу много, а шерсти мало. Подробнее этот вопрос расмотрен в сборнике "Физики продолжают шутить".
Относительно свай все считается понятным. Это продольные волны и они хорошо описаны в любом учебнике по уравнениям математической физике и по теории колебаний.

[СергейД]

2 shell
долго вас читал-ничего не понял. набор умных слов.
слово "ИнтеЛЛектуальный" пишется с двумя л, кстати.
Вы к МКЭ хоть какое-то отношение имеете? нелинейные задачи какие-нибудь считали? а волновые?
про явные и неявные схемы интегрирования слышали?
какие вообще "методы разрабатываете", если не секрет?

2 denbad
зная в той или иной степени десятки ПК МКЭ, Уверяю, что дело их верного выбора не десятое, а первое.

2..
тем более не надо упоминать Лиру. я и сам такой же примерно по возможностям (в линейной постановке суперпозицией форм) модуль "удара" сделал в "отдельческом" ПК еще 17 лет назад. ну и что теперь?

задачу надо либо решать как физически и геометрически высоконелинейную
либо не решать вообще= читать еврокод или делать эксперимент

[Евгений, Екатеринбург]

Сообщение от shell2021 Когда надо ответить, то считают по любой теории, даже самой неподходящей

Пусть так. Вы можете привести конкретные примеры когда "сопроматовское" решение дает погрешность столько-то процентов, без оценки "плохо-хорошо", показать что моделирование объемниками/оболчками уменьшает погрешность и т.д.?

Сообщение от shell2021 Это продольные волны и они хорошо описаны в любом учебнике по уравнениям математической физике и по теории колебаний

Поперечный удар тоже описан в любом учебнике по сопромату, но Вы говорите что это не верный подход.

Сообщение от Denbad значит надо смоделить Газель, смять её нелинейно

Рассматривать надо систему газель-колонна совместно.

[zai]

Сообщение от Евгений, Екатеринбург ...сомнение вызывает само это значение.

150кН величина действительно небольшая для удара.
Пусть смещение центра тяжести Газели после наезда на колонну составляет 0.25м. Снимаемая энергия при постянной силе удара равна 150кН*0.25м=37.5кДж.
При весе Газели 10кН(масса 1000 кг массы), скорости 50 км/час=13.9 м/с, кинетическая энергия удара 1000кг*(13.9м/с*13.9м/с)/2= 1000кг*96.45 (м*м)/(с*с)=96.45кДж
Следавтельно Ваша сила выработает энергию удара на смещении центра тяжести Газели 96.45/37.5*0.25м=0.64м , что многовато для Газели на такой скорости. По нормам безопасности рулевая колонка автомобиля не может смещаться больше 0.15м на скорости 55 км/час.

[Profan]

Сообщение от СергейД 2.. тем более не надо упоминать Лиру. я и сам такой же примерно по возможностям (в линейной постановке суперпозицией форм) модуль "удара" сделал в "отдельческом" ПК еще 17 лет назад. ну и что теперь? задачу надо либо решать как физически и геометрически высоконелинейную либо не решать вообще= читать еврокод или делать эксперимент

А что теперь? Не пошло? Фиговый модуль оказался? А у Городецкого, значит, 27 (или 37) лет назад еше фиговей был? Блин.
А вообще можно посмотртеть

РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ЗАЩИТЕ ЖИЛЫХ КАРКАСНЫХ ЗДАНИЙ
ПРИ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ

2.3. Гипотетические воздействия на несущие конструкции учитываются тем, что проводятся расчеты здания при различных локальных воздействиях, каждое из которых соответствует одному из возможных ЧС.
Рекомендуется принимать следующие локальные воздействия:
карстовая воронка диаметром 6 м, расположенная в любом месте под фундаментом здания (для карстоопасных районов);
повреждение перекрытия общей площадью до 40 м2;
неравномерные осадки основания;
горизонтальная нагрузка на вертикальные несущие элементы 3,5 т для стержневых и 1 т для пластинчатых на 1 м2 поверхности рассматриваемого элемента в пределах одного этажа (коэффициент надежности по нагрузке равен единице).