dwg.ru forum rss xml
| Правила | Регистрация | Пользователи | Поиск | Сообщения за день | Все разделы прочитаны |  Справка по форуму |

Вернуться   Форум DWG.RU > Архитектура и Строительство > Конструкции зданий и сооружений > Железобетонные конструкции > Моделирование приколонных зон плит

Моделирование приколонных зон плит

Версия для печати
 
Ответ
Опции темы Поиск в этой теме
Непрочитано 05.03.2018, 17:16 #1
Моделирование приколонных зон плит
ProjectMaster
 
Регистрация: 21.08.2017
Сообщений: 949

ProjectMaster вне форума Вставить имя

Есть известная проблема моделирования пластинчатыми элементами зон примыкания колонн к плитам.

Существующая на данный момент методика с применением жестких вставок мне не нравиться, так как в зоне жесткой вставки возникают всплески напряжений (и армирования), которые зависят от густоты сетки в зоне жестких вставок. Т.е. жесткие вставки могут давать адекватную картину только при определенной "грубой" сетке.
С другой стороны есть старый книжный "советский" метод расчета ростверков, в котором нагрузка от колонны распределяется равномерно по контуру продавливания, проходящем под углом 45 градусов (для плит без свай).

В развитии "советской" модели предлагается следующие гипотеза для моделирования приколонных зон плит:

"Распределение продавливающих напряжений от колонны в направлении перпендикулярном поверхности плиты принимается линейным по поверхности зоны продавливания."

Такая гипотеза приводит к тому, что при расчете плит продавливающее усилие N от колонны (как разность сил в верхней и нижней колонны) мы распределяем по зоне продавливания равномерно, а изгибающий момент M на продавливание (как разность моментов в верхней и нижней колонны) мы распределяем по сечению зоны продавливания линейно как M/Wзоныпродавливания.

Указанный подход проиллюстрирован на самом простом случае действия нагрузки от колонны на плиту - опирание колонны на ростверк. Но указанный подход может быть распространен на общий случай расчета каркасов.

Интересно Ваше мнение (критика и т.д.).

Вложения
Тип файла: pdf Моделирование.pdf (27.8 Кб, 276 просмотров)


Последний раз редактировалось ProjectMaster, 05.03.2018 в 17:22.
Просмотров: 2709
 
Непрочитано 05.03.2018, 17:54
#2
Омская птица


 
Регистрация: 20.03.2012
Сообщений: 760


45 градусов для центрально-сжатого можно, для остальных лучше 30
Омская птица вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 06.03.2018, 00:11
#3
Tyhig

Оснащение проходки горных выработок, ПОС, нормоконтроль, КР, АР
 
Регистрация: 30.01.2008
Ленинград
Сообщений: 14,414


Ну так а как моделировать предлагаете ?
В смысле каркасы ж.б. зданий ?
Покажите скрин вашей модели стыка колонны и плит в МКЭ ?

45 градусов уменьшат пролёт на 200 мм из 6000 мм, это 3,3% точности не в запас.
__________________
"Безвыходных ситуаций не бывает" барон Мюнгхаузен
Tyhig вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 06.03.2018, 06:34
#4
Axe-d

иллюстратор
 
Регистрация: 10.04.2007
с берегов Забобурыхи
Сообщений: 4,479
Отправить сообщение для Axe-d с помощью ICQ Отправить сообщение для Axe-d с помощью Skype™


Соединение "напрямую" КЭ разной размерности не совсем верно моделирует моментное соединение
__________________
Польза+прочность=красота
Axe-d вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 07.03.2018, 06:11
#5
Boris_1

ПГС
 
Регистрация: 07.10.2010
Новосибирск
Сообщений: 1,367


Цитата:
Сообщение от ProjectMaster Посмотреть сообщение
Существующая на данный момент методика с применением жестких вставок мне не нравиться
Имеете ввиду АЖТ?

Цитата:
Сообщение от ProjectMaster Посмотреть сообщение
в зоне жесткой вставки возникают всплески напряжений
Не всегда.

----- добавлено через 45 сек. -----
Цитата:
Сообщение от ProjectMaster Посмотреть сообщение
Т.е. жесткие вставки могут давать адекватную картину только при определенной "грубой" сетке.
Почему только при грубой? И что в вашем понимании грубая сетка?

----- добавлено через ~6 мин. -----
Цитата:
Сообщение от ProjectMaster Посмотреть сообщение
Указанный подход проиллюстрирован на самом простом случае действия нагрузки от колонны на плиту - опирание колонны на ростверк. Но указанный подход может быть распространен на общий случай расчета каркасов.
Не совсем понял предложенный вами подход. Вы предлагаете выключить из подбора армирования зону плиты ограниченную проекцией контура продавливания?
__________________
«Было гладко на бумаге, да забыли про овраги, а по ним — ходить».

Последний раз редактировалось Boris_1, 07.03.2018 в 06:28.
Boris_1 вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 07.03.2018, 07:56
#6
SergeyKonstr


 
Регистрация: 20.10.2009
Сообщений: 5,046


Цитата:
Сообщение от ProjectMaster Посмотреть сообщение
С другой стороны есть старый книжный "советский" метод расчета ростверков, в котором нагрузка от колонны распределяется равномерно по контуру продавливания, проходящем под углом 45 градусов (для плит без свай).
Для съёма усилий в колонне.

Угол в 45 град. может не быть.
Вложения
Тип файла: docx 77.docx (674.9 Кб, 109 просмотров)
SergeyKonstr вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 07.03.2018, 08:05
#7
мозголом из Самары


 
Регистрация: 17.10.2007
Самара
Сообщений: 1,630


Цитата:
Сообщение от ProjectMaster Посмотреть сообщение
Существующая на данный момент методика с применением жестких вставок мне не нравиться, так как в зоне жесткой вставки возникают всплески напряжений (и армирования), которые зависят от густоты сетки в зоне жестких вставок. Т.е. жесткие вставки могут давать адекватную картину только при определенной "грубой" сетке.
Я тоже ими не пользуюсь, у меня MicroFe. Господа пишите расчетный комплекс....
мозголом из Самары вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 07.03.2018, 14:28
#8
Омская птица


 
Регистрация: 20.03.2012
Сообщений: 760


Цитата:
Сообщение от SergeyKonstr Посмотреть сообщение
Угол в 45 град. может не быть.
Вложения
77.docx (674.9 Кб, 23 просмотров)
Подскажите источник пожалуйста.
Омская птица вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 08.03.2018, 11:21
#9
konstryktor


 
Регистрация: 15.02.2015
Сообщений: 173


Предлагаете осреднять полученное армирование на ширину b+2hо (b - размер колонны, hо - рабочая высота плиты)? Но моделировать все равно придется все теми же жесткими телами, а осреднение проводить вручную, отдельно для конкретных колонн.
konstryktor вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Автор темы   Непрочитано 10.03.2018, 16:37
#10
ProjectMaster


 
Регистрация: 21.08.2017
Сообщений: 949


Цитата:
Сообщение от SergeyKonstr Посмотреть сообщение
Для съёма усилий в колонне.

Угол в 45 град. может не быть.
Спасибо, кто откликнулся. Выкладываю результаты тестирования предложенной модели на примере рассматриваемого фундамента (угол наклона пирамиды – 45 градусов).

Фундамент был рассчитан в упругой стадии для двух вариантов нагрузки:

Вариант 1. Рассматривалось действие только изгибающего момента М=5 тм.
Вариант 2. Рассматривалось совместное действие изгибающего момента М=5 тм и сжимающей силы N=250 тм.


Для двух рассматриваемых вариантов расчеты были выполнены по следующим расчетным моделям.

Модель 1. С использованием рассматриваемой модели при сетке 150 мм.
Модель 2. С использованием рассматриваемой модели при сетке 50 мм.
Модель 3. Жесткая вставка (ажт) в зоне колонны (для рассматриваемой схеме эквивалентно, что все узлы закреплены).
Модель 4. Расчет пространственными конечными элементами как 3d-тела.


Сравнение результатов (Вариант 1. Модель 1 и Вариант 1. модель 2) показало, что сгущение сетки не ведет к возникновению всплесков моментов по площади плиты, в отличии от применения жесткой вставки (Вариант 1. Модель 3), в которой распределение моментов в опорной зоне становится неправдоподобным и сопровождается резкими скачками усилий (более 1 тм/м).

Для оценки адекватности предложенной модели был проведен дополнительный расчет (модель 4) с использованием пространственных конечных элементов по специализированной программе Racurs. Сравнение результатов проводилось при густоте сетки по модели 2.


Критерием для сравнения моделей была выбрано максимальное растягивающее напряжение, которое возникает на нижней (опорной) поверхности плиты фундамента.


В результате расчетов были получены следующие результаты:

Вариант 1 (расчет только на момент от колонны). Модель 2. Максимальный изгибающий момент возникает на расстоянии 0,55 м от точки центра фундамента и составляет 0,39 тм/м, чему соответствует максимальное растягивающее напряжение по нижней поверхности плиты – 0,025 МПа.
Вариант 1 (расчет только на момент от колонны). Модель 4. Максимальное растягивающее напряжение возникает на расстоянии 0,3 м от центра фундамента и составляет 0,0224 МПа.

Расхождение напряжений по моделям 4 и 2 составляет (0,025-0,0224)/0,025 х 100= 10%. По предложенной модели напряжения оказываются выше, чем при моделировании объемными элементами. Модель имеет некоторый запас.

Вариант 2 (расчет на совместное действие продольной силы и момента от колонны). Модель 2. Максимальный изгибающий момент возникает на расстоянии 0,45 м от точки центра фундамента и составляет 9,11 тм/м, чему соответствует максимальное растягивающее напряжение по нижней поверхности плиты – 0,58 МПа.
Вариант 2 (расчет на совместное действие продольной силы и момента от колонны). Модель 4. Максимальное растягивающее напряжение возникает под колонной фундамента и составляет 0,6046 МПа.

Расхождение напряжений по моделям 4 и 2 составляет (0,6046-0,58)/0,6046 х 100= 4%.


Таким образом, предварительные результаты показывают, что рассматриваемая модель может использоваться при практических расчетах фундаментов.

Для использования модели при расчетах плит перекрытий каркасов, видимо, необходимы дополнительные исследования.

Расчетные схемы и отчеты - во вложении.
Вложения
Тип файла: rar Расчетные схемы и отчеты.rar (1.71 Мб, 56 просмотров)

Последний раз редактировалось ProjectMaster, 10.03.2018 в 18:07.
ProjectMaster вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 11.03.2018, 08:13
#11
Boris_1

ПГС
 
Регистрация: 07.10.2010
Новосибирск
Сообщений: 1,367


ProjectMaster, в моей практике был фундаментальный случай, когда пришлось давать оценку действиям своих коллег. Мне принесли расчетную схему 17 этажного дома. Фундамент - свайное основание, ростверк плитный толщиной 100см, сваи забивные сечением 35х35см. В местах соединения ростверка со сваями и колоннами люди ввели АЖТ. По принципу описанному у вас, ProjectMaster. В итоге, требуемое армирование ростверка: основное армирование - ф6мм с шагом 20см. Изредка требовалось дополнительное армирование - ф16мм с шагом 20см.
__________________
«Было гладко на бумаге, да забыли про овраги, а по ним — ходить».
Boris_1 вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Автор темы   Непрочитано 11.03.2018, 08:47
#12
ProjectMaster


 
Регистрация: 21.08.2017
Сообщений: 949


Цитата:
Сообщение от Boris_1 Посмотреть сообщение
ProjectMaster, в моей практике был фундаментальный случай, когда пришлось давать оценку действиям своих коллег. Мне принесли расчетную схему 17 этажного дома. Фундамент - свайное основание, ростверк плитный толщиной 100см, сваи забивные сечением 35х35см. В местах соединения ростверка со сваями и колоннами люди ввели АЖТ. По принципу описанному у вас, ProjectMaster. В итоге, требуемое армирование ростверка: основное армирование - ф6мм с шагом 20см. Изредка требовалось дополнительное армирование - ф16мм с шагом 20см.
Моя модель не предполагает устройство АЖТ. Посмотрите внимательнее. АЖТ я критикую.
Мое предложение:
"Вариант 2. Модель 2 (расчет совместно по N и M).SPR" см. архив Расчетные схемы и отчеты.rar.

В моей схеме область под колонной (где обычно располагается АЖТ) не исключается из подбора армирования, при этом распределение напряжений является достаточно "гладким" без существенных скачков, которые вызываются перепадом жесткостей элементов при расчете с использованием АЖТ.

Мое мнение, что АЖТ могут давать адекватную картину армирования только для некоторых задач и при определенной густоте сетки и не являются универсальным подходом при расчетах достаточно толстых плит.

Я считаю свою модель достаточно прогрессивной, хотя может быть, она уже используется.

Теперь интересно ее протестировать на расчете реального каркаса.

Последний раз редактировалось ProjectMaster, 11.03.2018 в 09:02.
ProjectMaster вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 11.03.2018, 11:50
| 1 #13
Boris_1

ПГС
 
Регистрация: 07.10.2010
Новосибирск
Сообщений: 1,367


Цитата:
Сообщение от ProjectMaster Посмотреть сообщение
АЖТ я критикую.
Главное, чтобы модель давала результаты только в сторону завышения надежности.
__________________
«Было гладко на бумаге, да забыли про овраги, а по ним — ходить».
Boris_1 вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Автор темы   Непрочитано 11.03.2018, 12:11
#14
ProjectMaster


 
Регистрация: 21.08.2017
Сообщений: 949


Цитата:
Сообщение от Boris_1 Посмотреть сообщение
Главное, чтобы модель давала результаты только в сторону завышения надежности.
Модель описывает поведение приколонной области. С точки зрения статической работы она задает некоторый характер распределения усилий в области стыка колонны и плиты. Полученное в результате армирование можно "размазать" по некоторой грузовой полосе, чтобы усреднить армирование.
В идеале, конечно, нужно провести сравнение с существующими методиками, провести натурные испытания пары ростверков (или плит) или проанализировать материалы имеющихся испытаний подобных конструкций.
ProjectMaster вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 11.03.2018, 12:18
1 | #15
Boris_1

ПГС
 
Регистрация: 07.10.2010
Новосибирск
Сообщений: 1,367


Цитата:
Сообщение от ProjectMaster Посмотреть сообщение
В идеале, конечно, нужно провести сравнение с существующими методиками, провести натурные испытания пары ростверков (или плит) или проанализировать материалы имеющихся испытаний подобных конструкций.
Либо выполнить сравнение распределения и интенсивности напряжений с какой-либо моделью, решение которой не вызывает сомнения, хотя бы с математической точки зрения.

Делал эксперимент сравнения напряжений в надколонной части плит в зависимости от качества триангуляции. Сравнивал ортогональную сетку 40х40см и как попало разбитую К.Э. модель (при этом старался сохранить размер конечных элементов в пределах 40х40см). Итог: пиковые напряжения в ортогональной сетке были на 20-25% ниже. Сравнение делал для СКАДа.
__________________
«Было гладко на бумаге, да забыли про овраги, а по ним — ходить».
Boris_1 вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 11.03.2018, 12:20
#16
konstryktor


 
Регистрация: 15.02.2015
Сообщений: 173


Цитата:
Сообщение от ProjectMaster Посмотреть сообщение
Моя модель не предполагает устройство АЖТ. Посмотрите внимательнее. АЖТ я критикую.
Мое предложение:
"Вариант 2. Модель 2 (расчет совместно по N и M).SPR" см. архив Расчетные схемы и отчеты.rar.

В моей схеме область под колонной (где обычно располагается АЖТ) не исключается из подбора армирования, при этом распределение напряжений является достаточно "гладким" без существенных скачков, которые вызываются перепадом жесткостей элементов при расчете с использованием АЖТ.

Мое мнение, что АЖТ могут давать адекватную картину армирования только для некоторых задач и при определенной густоте сетки и не являются универсальным подходом при расчетах достаточно толстых плит.

Я считаю свою модель достаточно прогрессивной, хотя может быть, она уже используется.

Теперь интересно ее протестировать на расчете реального каркаса.
Не совсем понял как приложена нагрузка? От колонн же должна быть сосредоточенная в одном узле, а у вас равномерно распределенная, по области, значительно большей чем размер колонны. Тоже в свое время проводил подобные тесты и при одинаковой сетке пики без использования АЖТ получались больше, так как вся нагрузка передавалась через 1 узел.
konstryktor вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Автор темы   Непрочитано 11.03.2018, 12:23
#17
ProjectMaster


 
Регистрация: 21.08.2017
Сообщений: 949


Цитата:
Сообщение от Boris_1 Посмотреть сообщение
Либо выполнить сравнение распределения и интенсивности напряжений с какой-либо моделью, решение которой не вызывает сомнения, хотя бы с математической точки зрения.
Это я уже проделал - файл "Вариант 2. Модель 4 (расчет сомвестно по N и M).sxm" открывается программой Racurs, расположенной в папке "Racurs LT (для открытия файлов sxm)" архива Расчетные схемы и отчеты.rar. Этот расчет выполнен как объемного тела.
Можно в скаде повторить, но результат будет тот же.

Можно посчитать армирование фундамента по какому-нибудь советскому учебнику, а потом в SCADе по этой модели - результаты будут весьма сопоставимы (в учебнике арматуру размажут по всей подошве, а в этой модели арматура будет разложена с некоторыми всплесками под колонной).

----- добавлено через ~4 мин. -----
Цитата:
Сообщение от konstryktor Посмотреть сообщение
Не совсем понял как приложена нагрузка? От колонн же должна быть сосредоточенная в одном узле, а у вас равномерно распределенная, по области, значительно большей чем размер колонны. Тоже в свое время проводил подобные тесты и при одинаковой сетке пики без использования АЖТ получались больше, так как вся нагрузка передавалась через 1 узел.
Сосредоточенная нагрузка от колонны в узле приводится к линейно распределенной нагрузке на плиту. Распределение нагрузки производится линейно по площади контура продавливания.

Последний раз редактировалось ProjectMaster, 11.03.2018 в 12:52.
ProjectMaster вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 11.03.2018, 23:48
#18
konstryktor


 
Регистрация: 15.02.2015
Сообщений: 173


Цитата:
Сообщение от ProjectMaster Посмотреть сообщение
Это я уже проделал - файл "Вариант 2. Модель 4 (расчет сомвестно по N и M).sxm" открывается программой Racurs, расположенной в папке "Racurs LT (для открытия файлов sxm)" архива Расчетные схемы и отчеты.rar. Этот расчет выполнен как объемного тела.
Можно в скаде повторить, но результат будет тот же.

Можно посчитать армирование фундамента по какому-нибудь советскому учебнику, а потом в SCADе по этой модели - результаты будут весьма сопоставимы (в учебнике арматуру размажут по всей подошве, а в этой модели арматура будет разложена с некоторыми всплесками под колонной).

----- добавлено через ~4 мин. -----

Сосредоточенная нагрузка от колонны в узле приводится к линейно распределенной нагрузке на плиту. Распределение нагрузки производится линейно по площади контура продавливания.
Но тогда:
1) Как предлагаете моделировать в расчетной схеме?
2) Если я правильно понял в учебниках речь о расчете на продавливание, а вы предлагаете считать плиту на изгиб, а при расчете на изгиб расчетное сечение по стороне колонны, а не на расстоянии h0 от нее. Предлагаемый вами метод фактически ведет к уменьшению пролета на величину h0, что явно не в запас, особенно в случае толстых фундаментных плит.

Последний раз редактировалось konstryktor, 12.03.2018 в 00:56.
konstryktor вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Автор темы   Непрочитано 12.03.2018, 10:32
#19
ProjectMaster


 
Регистрация: 21.08.2017
Сообщений: 949


Цитата:
Сообщение от konstryktor Посмотреть сообщение
Но тогда:
1) Как предлагаете моделировать в расчетной схеме?
Расчетная схема по фундамента - см. вложенный файл "Вариант 2. Модель 2 (расчет совместно по N и M).SPR". При расчете каркаса следует вводить самоуравновешенную систему сил - сосредоточенный момент в месте стыка колонн и линейно распределенную нагрузку по зоне продавливания. Это отдельная тема. Здесь я рассмотрел расчет только толстой плиты фундамента.

Цитата:
2) Если я правильно понял в учебниках речь о расчете на продавливание, а вы предлагаете считать плиту на изгиб, а при расчете на изгиб расчетное сечение по стороне колонны, а не на расстоянии h0 от нее. Предлагаемый вами метод фактически ведет к уменьшению пролета на величину h0, что явно не в запас, особенно в случае толстых фундаментных плит.
Для толстых плит такой запас не нужен. Трехмерное моделирование "объемниками" как раз показывает, что предложенная модель наиболее адекватна, а так называемый "расчетный пролет" можно уменьшать. АЖТ тоже уменьшают пролет, но результат их применения может быть неадекватным.
Вложения
Тип файла: spr Вариант 2. Модель 2 (расчет совместно по N и M).SPR (216.4 Кб, 21 просмотров)

Последний раз редактировалось ProjectMaster, 12.03.2018 в 12:32.
ProjectMaster вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
Ответ
Вернуться   Форум DWG.RU > Архитектура и Строительство > Конструкции зданий и сооружений > Железобетонные конструкции > Моделирование приколонных зон плит

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

Расширенный поиск

Быстрый переход

Похожие темы
Тема Автор Раздел Ответов Последнее сообщение
Расчет плоских безбалочных железобетонных плит перекрытия на продавливание (сбор информации). Armin Поиск литературы, чертежей, моделей и прочих материалов 30 21.04.2017 16:07
Моделирование анкеровки сборных плит в связевом каркасе [ЛИРА 2013 Rus] Голубчик Лира / Лира-САПР 6 19.01.2016 15:16
Моделирование перекрытия из многопустотных ж/б плит в SCAD DonMof SCAD 23 02.11.2011 22:08
Моделирование сейсмической нагрузки при расчёте балконных плит и козырьков Engineer IA Расчетные программы 22 08.04.2010 11:50
Связи конечной жесткости при моделирование плит на упругом основание. Лира Askarov Лира / Лира-САПР 4 02.02.2010 11:54

|| Главная || Каталог САПР || Тендеры || Публикации || Объявления || Биржа труда || Download || Галерея ||
|| Библиотека || Кунсткамера || Каталог предприятий || Контакты || Файлообменник || Блоги ||