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

Вернуться   Форум DWG.RU > Программное обеспечение > Расчетные программы > Расчет монолитного пояса в составе ленточного фундамента (желательно Ing+)

Расчет монолитного пояса в составе ленточного фундамента (желательно Ing+)

Версия для печати
 
Ответ
Опции темы Поиск в этой теме
Непрочитано 11.05.2019, 11:46 #1
Расчет монолитного пояса в составе ленточного фундамента (желательно Ing+)
Сет
 
Регистрация: 19.11.2014
Сообщений: 1,286

Сет вне форума Вставить имя

Есть ленточный фундамент, характерное сечение которого выглядит как на картинке во вложении. Отдельные участки этого фундамента очень по-разному нагружены. Выровнять осадки шириной сборных плит ФЛ - сложно. Поэтому по верху плит применяется монолитный пояс. Хотелось бы выполнить расчет этого пояса как балки на упругом основании, но пока не могу придумать как это сделать. Я работаю в Ing+ (Microfe, Gen3dim). Расчет пояса мне видится так - раскладываю по слоистому основанию отдельные плиты ФЛ, не связанные друг с другом. На плиты опираю стенку высотой 300 мм - это мой монолитный пояс. Стенкой из ФБС выше - пренебрегаю. При таком моделировании есть недостаток, который пока не придумал как победить. Связь стены и плит - жесткая и потому в пределах опирания на плиты общее сечение будет в виде перевернутого тавра. А я хочу посчитать прямоугольное сечение, то есть связи стена-плита быть не должно, касательные напряжения на стыке должны равняться нулю.
Как бы решить эту задачу?

Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: Безымянный.png
Просмотров: 174
Размер:	4.6 Кб
ID:	213971  

Просмотров: 1840
 
Непрочитано 11.05.2019, 12:06
#2
Бахил

?
 
Регистрация: 17.06.2014
Царицын
Сообщений: 7,817


Шарнирные стержни между. центральную точку симметрии закрепляешь вдоль.
__________________
Сон разума рождает чудовищ. (испанская пословица)
Бахил вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Автор темы   Непрочитано 11.05.2019, 12:34
#3
Сет


 
Регистрация: 19.11.2014
Сообщений: 1,286


Цитата:
Сообщение от Бахил Посмотреть сообщение
Шарнирные стержни между. центральную точку симметрии закрепляешь вдоль.
Это если сбоку смотреть на схему, то будет как на картинке во вложении? Трудоемкая работа однако, ведь такие стерженечки нужно ставить довольно часто.
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: Безымянный.png
Просмотров: 148
Размер:	19.2 Кб
ID:	213972  
Сет вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 11.05.2019, 14:35
#4
Чужой


 
Регистрация: 15.10.2009
Сообщений: 94


Сет, почему не используете поверхностные шарниры?
Чужой вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 11.05.2019, 15:36
#5
Нубий-IV

Инженер-философ
 
Регистрация: 24.04.2019
Хабаровск
Сообщений: 92


Предлагаю воспользоваться принципом "самое тупое решение - самое надежное" и занизить модуль упругости фундаментных плит вдоль пояса, все равно они как консольно свешенные в стороны рассчитываются.
Прогибы - как живые, бабочка нормальных напряжений - вполне нормальная, и касательные тоже на себя похожи.
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: Схема.png
Просмотров: 182
Размер:	37.6 Кб
ID:	213979  Нажмите на изображение для увеличения
Название: Прогибы.png
Просмотров: 160
Размер:	76.5 Кб
ID:	213980  Нажмите на изображение для увеличения
Название: Нормальные.png
Просмотров: 125
Размер:	63.0 Кб
ID:	213981  Нажмите на изображение для увеличения
Название: Касательные.png
Просмотров: 145
Размер:	96.5 Кб
ID:	213982  
__________________
Учись долго, умри дураком
Нубий-IV на форуме вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Автор темы   Непрочитано 11.05.2019, 16:34
#6
Сет


 
Регистрация: 19.11.2014
Сообщений: 1,286


Цитата:
Сообщение от Нубий-IV Посмотреть сообщение
Предлагаю воспользоваться принципом "самое тупое решение - самое надежное" и занизить модуль упругости фундаментных плит вдоль пояса, все равно они как консольно свешенные в стороны рассчитываются.
Это у вас Stark? Тоже раздумывал над таким вариантом. Там же наверное можно жесткость занизить и больше чем в 100 раз? Но продольная жесткость плит тоже нужна - в углах фундамента.

И еще вопрос. А можно ли пояс смоделировать не низкой стеной, а стержнем? Удобнее было бы анализировать усилия в нем.
Сет вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 11.05.2019, 17:00
#7
Бахил

?
 
Регистрация: 17.06.2014
Царицын
Сообщений: 7,817


Цитата:
Сообщение от Сет Посмотреть сообщение
как на картинке во вложении?
Да.

Цитата:
Сообщение от Сет Посмотреть сообщение
А можно ли пояс смоделировать не низкой стеной, а стержнем?
Можно. Только надо поставить значок "Учёт сдвига" в жесткостях.
__________________
Сон разума рождает чудовищ. (испанская пословица)
Бахил вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 12.05.2019, 07:01
#8
Нубий-IV

Инженер-философ
 
Регистрация: 24.04.2019
Хабаровск
Сообщений: 92


Цитата:
Сообщение от Сет Посмотреть сообщение
Там же наверное можно жесткость занизить и больше чем в 100 раз
Брал 10 - напряжения сверху и снизу различались в 2 раза, многовато. Взял 100 - стал разброс 10%, мне хватило. Можно и дальше жадничать, но обычно такое заканчивается геометрической изменяемостью, я не стал проверять.
Цитата:
Сообщение от Сет Посмотреть сообщение
Но продольная жесткость плит тоже нужна - в углах фундамента
Сколько не игрался с расчетами конструкций на упругом основании - результат всегда был один: "чем жиже грунт - тем дому хуже". Понижение жесткости "в запас" увеличивает усилия в конструкциях, причем понижать надо очень сильно, на порядки; даже перепутанные слои грунтов при вводе данных обычно почти не меняют усилия. Так что небольшое пятнышко можно либо игнорировать, либо понизить жесткость в 10 раз вместо 100. Проще всего задать пару вариантов модуля упругости, посчитать и посмотреть - стоит ли волноваться из-за каких-то там пятен. Даже на страшном суде, честно глядя Всевидящему в глаза, инженер может сказать: "Это был не мухлеж, это была Вариация Моделей"!
Цитата:
Сообщение от Сет Посмотреть сообщение
А можно ли пояс смоделировать не низкой стеной, а стержнем
Это же будет читерство! Нельзя в лабиринте расчетов победить миноТавра , если его там нет! Тяжело сказать не видя схему целиком, но, если осадка фундамента от сосредоточенной силы намного больше, чем перекосы он неодинаковости сил, и чем и осадки от соседних фундаментов, то стержневая модель с упругим основанием - лучший выбор. Максимальный момент под силой будет тогда зависеть только от податливости основания (это легко увидеть, поиграв коэффициентами постели). Тут полная аналогия с расчетом рандбалок под кирпичной кладкой - чем жестче балка, тем равномернее давит на нее кладка, и тем больше моменты в балке. Так что все коэффициенты на борьбу за понижение жесткости грунта!
Offtop:
Цитата:
Сообщение от Сет Посмотреть сообщение
Это у вас Stark
А у вас Microfe? Да у меня же родинка на том же месте!
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: УпругоеОснование.png
Просмотров: 66
Размер:	44.8 Кб
ID:	213997  Нажмите на изображение для увеличения
Название: Схема.png
Просмотров: 91
Размер:	49.6 Кб
ID:	213998  
__________________
Учись долго, умри дураком
Нубий-IV на форуме вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Автор темы   Непрочитано 12.05.2019, 13:29
#9
Сет


 
Регистрация: 19.11.2014
Сообщений: 1,286


Цитата:
Сообщение от Нубий-IV Посмотреть сообщение
Брал 10 - напряжения сверху и снизу различались в 2 раза, многовато. Взял 100 - стал разброс 10%, мне хватило. Можно и дальше жадничать, но обычно такое заканчивается геометрической изменяемостью, я не стал проверять.
У меня почему-то вообще отказывается считать с неодинаковыми модулями упругости.

Нубий-IV, а можете провести небольшой ликбез по программе? Коль уж у нас родинки совпали)

Моделирую простую балку на упругом основании в Gen_3dim. Длина 10 метров, сечение 0.4х0.4 м.
Основание задаю через модуль упругости 10 МПа и коэффициент Пуассона 0.3 (c1=1503, c2=3030).
На расчет задача идет только если один узел закрепить как показано на картинке во вложении 1 (запрет перемещений по X и Y, запрет поворотов вокруг Z и Y).
Прикладываю к балке равномерно-распределенную нагрузку 10 кН/м, но это не вызывает в балке никаких усилий - эпюры моментов и поперечных сил нулевые.
Прикладываю к балке эквивалентную нагрузку в виде сосредоточенных сил (картинка во вложении 2) - получаю эпюру моментов (картинка во вложении 3).
Моделирую балку с такими же размерами и нагрузкой в MicroFe
Основание задаю поверхностной опорой с коэффициентами постели c1=1503, c2=3030.
Провожу расчет этой балки в Gen_3dim и получаю эпюру моментов (картинка во вложении 4).
Как же будет правильнее всего моделировать такую балку на упругом основании?
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: Безымянный.png
Просмотров: 24
Размер:	4.3 Кб
ID:	214004  Нажмите на изображение для увеличения
Название: Безымянный2.png
Просмотров: 26
Размер:	6.9 Кб
ID:	214005  Нажмите на изображение для увеличения
Название: Безымянный3.png
Просмотров: 47
Размер:	9.7 Кб
ID:	214006  Нажмите на изображение для увеличения
Название: Безымянный4.png
Просмотров: 43
Размер:	6.1 Кб
ID:	214007  
Сет вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 12.05.2019, 16:31
#10
Нубий-IV

Инженер-философ
 
Регистрация: 24.04.2019
Хабаровск
Сообщений: 92


Цитата:
Сообщение от Сет Посмотреть сообщение
У меня почему-то вообще отказывается считать с неодинаковыми модулями упругости
Не знаю как давно разлучили наших братьев по конечным элементам, но если они друг друга все еще понимают - во вложении моя пара тестов, с которых скриншоты сняты, вдруг прочитаются. Я нисколько не химичил при вводе, просто задал два разных модуля, да угол орторопии повернул поперек фундамента (все как на скриншоте из поста #5).
Цитата:
Сообщение от Сет Посмотреть сообщение
можете провести небольшой ликбез по программе
Я сам на нее со скада пересел несколько месяцев назад, сижу вот, разыскиваю разные нестандартные задачки на форуме для тестирования возможностей. Некоторые привычные фишки тут работают не как в лироскадах, на простейших тестах неожиданные результаты получаются (ни один скадовец балку по высоте на два оболочечных элемента не разобьет, а мне это теперь запросто).
Цитата:
Сообщение от Сет Посмотреть сообщение
Прикладываю к балке равномерно-распределенную нагрузку 10 кН/м
С равномерной нагрузкой вдоль балки все просто - при такой схеме усилия в ней и должны быть нулевые: равномерная нагрузка уравновешивается равномерным отпором грунта, нет изгиба - нет моментов. Там еще и осадка постоянная по длине должна быть, и опорные реакции равны нагрузке, stark их показывает и microfe тоже должен. При этом работает только коэффициент постели C1, осадка должна получиться точно по формуле "Осадка = давление / C1". Такой же фокус будет, если плиту без законтурных элементов равномерной нагрузкой загружать - равномерные осадки при нулевых моментах. Чтобы возник изгиб, надо, чтобы грунт за пределами конструкции в работу включился (а для этого надо его физически в схему задать), осадки уменьшатся, по краям станут меньше чем в центре, появится изгиб и воронка осадки:
  • Либо нужны законтурные элементы с ненулевым сдвиговым коэффициентом постели C2.
  • Либо нужен 3D-грунт, выходящий за пределы фундамента.
Без этих элементов расчет физически неправильный получается, как будто грунт по периметру прорезали на всю высоту сжатой толщи, такое даже шпунтом не сделать - трение по шпунту работать будет. Т.е. программа права, а расчетную схему, возможно, надо дополнять.
Цитата:
Сообщение от Сет Посмотреть сообщение
Прикладываю к балке эквивалентную нагрузку в виде сосредоточенных сил
Шаг узлов на схеме 1м? Если так, то эпюра в первом приближении похожа на правильную. Если считать, что отпор грунта под фундаментом по длине распределен равномерно, то получается обычная неразрезная балка вверх ногами: отпор - это нагрузка в 10кН/м, а силы - это опорные реакции. Тогда моменты на опоре и в пролете 10*1*1/12 = 0.8кНм и 10*1*1/24 = 0.4кНм, сумма 10*1*1/8 = 1.2кНм - это близко к значениям на эпюрах. А почему вдоль длины фундамента значения меняются - сходу не скажу, надо проверять.

Кстати, замена равномерно распределенной нагрузки на "эквивалентные сосредоточенные силы", насколько я понимаю, в stark/microfe не всегда работает. Возможно, дело в тех самых высокоточных элементах, с нелинейной интерполяцией перемещений на границах. Я такой фокус при тестировании одиночных оболочечных элементов получал - в оболочке 1x1м, толщиной 1м, от равномерной нагрузки 1кН/м и от двух узловых по 0.5кН напряжения получались разные. Возможно, тут со стержнями на упругом основании тот же эффект - равномерный отпор снизу не эквивалентен узловым силам сверху. В оболочках я просто больше не использую приведение к узловым нагрузкам, а в стержнях - интересно, надо дополнительно тестировать.
Цитата:
Сообщение от Сет Посмотреть сообщение
Основание задаю поверхностной опорой с коэффициентами постели c1=1503, c2=3030.
Тут я не понял, что это значит. Возможно, разные термины в программах.

Я не пробовал считать ленту в stark, пока игрался с плитами. Принцип простой: ручной счет тестовой задачи и сравнение нескольких расчетных схем.
  1. По моим тестам, лучшее соответствие ручному счету по СП дает 3D-грунт. У него самые точные значения осадок, он сглаживает пики напряжений возле краев фундамента и лучше всех учитывает взаимное влияние соседей. Но он, конечно, самый ресурсоемкий. Хорош для расчета фундаментных плит.
  2. На втором месте законтурные элементы с итерационным подбором коэффициентов постели. Пастернак занижает осадку, Барвашов завышает, средняя между ними совпадает с СП. На краях фундаментов возникают большие поперечные силы - вся реакция законтурного грунта приходится на крайние узлы, в реальном фундаменте она через повышенные давления снизу подныривает. Взаимное влияние фундаментов учитывается. Годится для расчета стен.
  3. На третьем - законтурные с постоянными коэффициентами. Это то, что создается автоматически при генерации схемы. То же, что предыдущий метод, но чуть менее точно. Зато быстрее - не надо итерации гонять.
  4. На четвертом - винклеровская модель. Годится для далеко расположенных столбчатых фундаментов, не влияющих друг на друга. И для балок на упругом основании, если есть сосредоточенные силы, не сильно далеко друг от друга расположенные.

Цитата:
Сообщение от Сет Посмотреть сообщение
Как же будет правильнее всего моделировать такую балку на упругом основании
Какая модель нужна - зависит от конструкции.
Если в схеме действительно просто силы в одну тонну через метр - то непонятно зачем пояс и почему ФБС игнорируются, тут и упругое основание не нужно.
Если по 20 тонн через 6 метров - сойдет стержень на упругом основании с двумя коэффициентами постели. Главное - на какое расстояние давление под силой вправо-влево добивает, от этого момент в поясе зависит, а разность осадок соседних фундаментов влияет мало.
А если по 200 тонн, то и взаимное влияние надо учитывать - это законтурные или 3D.
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: Схема.png
Просмотров: 74
Размер:	7.9 Кб
ID:	214018  
Вложения
Тип файла: zip Тест-пояс.zip (16.7 Кб, 8 просмотров)
__________________
Учись долго, умри дураком
Нубий-IV на форуме вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Автор темы   Непрочитано 13.05.2019, 10:06
#11
Сет


 
Регистрация: 19.11.2014
Сообщений: 1,286


Цитата:
Сообщение от Нубий-IV Посмотреть сообщение
Не знаю как давно разлучили наших братьев по конечным элементам, но если они друг друга все еще понимают - во вложении моя пара тестов, с которых скриншоты сняты, вдруг прочитаются. Я нисколько не химичил при вводе, просто задал два разных модуля, да угол орторопии повернул поперек фундамента (все как на скриншоте из поста #5).
Я угол был оставил 0 градусов, поэтому не считалось.

Цитата:
Сообщение от Нубий-IV Посмотреть сообщение
Шаг узлов на схеме 1м?
Да.

Цитата:
Сообщение от Нубий-IV Посмотреть сообщение
Если так, то эпюра в первом приближении похожа на правильную. Если считать, что отпор грунта под фундаментом по длине распределен равномерно, то получается обычная неразрезная балка вверх ногами: отпор - это нагрузка в 10кН/м, а силы - это опорные реакции. Тогда моменты на опоре и в пролете 10*1*1/12 = 0.8кНм и 10*1*1/24 = 0.4кНм, сумма 10*1*1/8 = 1.2кНм - это близко к значениям на эпюрах.
Эпюра моментов такой неразрезной балки похожа на ту, что получилась у меня, но все же есть и некоторые качественные отличия (картинка во вложении 1). Например первые опорные моменты самые большие, а в МКЭ-расчете они самые маленькие. Но отпор грунта получается более менее равномерный (картинка во вложении 2).

Цитата:
Сообщение от Нубий-IV Посмотреть сообщение
Принцип простой: ручной счет тестовой задачи и сравнение нескольких расчетных схем.
А вы каким образом вручную считаете плиты на упругом основании? Вы имеете ввиду расчет усилий в плитах или только расчет осадок?

Цитата:
Сообщение от Нубий-IV Посмотреть сообщение
Какая модель нужна - зависит от конструкции.
Я сейчас не конкретно о своей текущей задаче, а вообще. Допустим нужно посчитать систему балок на упругом основании - ленточный фундамент с равномерно-распределенной нагрузкой. Какой метод вы считаете наиболее подходит для этого?
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: Безымянный.png
Просмотров: 42
Размер:	15.7 Кб
ID:	214049  Нажмите на изображение для увеличения
Название: Безымянный2.png
Просмотров: 30
Размер:	8.5 Кб
ID:	214050  
Сет вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 13.05.2019, 15:01
#12
Нубий-IV

Инженер-философ
 
Регистрация: 24.04.2019
Хабаровск
Сообщений: 92


Цитата:
Сообщение от Сет Посмотреть сообщение
А вы каким образом вручную считаете плиты на упругом основании?
Гениально наглым способом: если надо проверить модель грунта, то и рассчитывать надо грунт, а не какие-то там конструкции. Я тестировал осадку, посчитанную по СП, от нагрузки, заданной прямо на грунт (в середине и в угловой точке). 3D-грунт ожидаемо победил, показав практически точное совпадение с ручным счетом. Если верны перемещения от заданных нагрузок - то и усилия с конструкциях будут правильными. Поэтому такую модель в расчетах считаю эталоном, с которым можно сравнивать более простые теории.

Схемы с законтурными элементами считаю подозрительными. Я не математик, и не понимаю как можно 3D превратить в 2D, ничего при этом не потеряв. Фундаментом чую, что тут какой-то подвох - у этих схем обязательно должны быть ограничения, просто они где-то затаились. Итерационное уточнение коэффициентов постели - это все-таки подгонка под СП, тут результат надежнее должен получаться, и для прямоугольных плит схемы прекрасно работают... Но если однажды понадобится посчитать С-образную плиту, или учесть взаимное влияние сложных в плане зданий, сначала обязательно сверюсь с 3D-моделью.

Коэффициенты постели для стержневых элементов и Винклер с одним коэффициентом - это, по-моему, вообще пережиток времен ручного счета, хотя для некоторых простейших случаев они могут давать правильные ответы.
Цитата:
Сообщение от Сет Посмотреть сообщение
Допустим нужно посчитать систему балок на упругом основании - ленточный фундамент с равномерно-распределенной нагрузкой
По-моему, в расчете конструкций на грунте надо учесть 3 эффекта:
1) распределение давления на некоторую область от сосредоточенной части нагрузки (под силой появляется момент, и чем слабее грунт, тем момент больше)
2) общую осадку с воронкообразным прогибом от равномерной части нагрузки (добавляет усилия в стенах за счет неравномерной осадки, добавляет растяжения по низу в коротких балках и у краев длинных балок)
3) увеличение осадок фундамента при попадании в воронку осадки соседних фундаментов (растет прогиб за счет влияния соседей - растет момент)
Все три фактора могут быть важными одновременно, а могут и не влиять на расчет, все зависит от конструкции.

Правильно ли учитывает схема все три фактора - можно проверить на простейших задачах, проверяемых вручную, не обязательно доверять 3D-схеме:
1) Осадку от одной сосредоточенной силы можно посчитать как для столбчатого фундамента, приняв ширину за два полутреугольника отпора грунта снизу, и по прогибу оценить момент в балке.
2) Общую осадку - задав длинный ленточный фундамент с распределенной нагрузкой, осадка которого определяется по СП
3) Влияние соседа - как осадку в точке рядом с фундаментом по формулам СП

Цитата:
Сообщение от Сет Посмотреть сообщение
Какой метод вы считаете наиболее подходит для этого?
Можно включить дурака и задать 3D - автоматически учтется все сразу, но возможен многочасовой счет. Если приходится гонять варианты - расчет растянется на недели.
Можно сверить 3D с законтурными элементами; если результаты похожи - дальше расчет по упрощенной схеме; в крайнем случае, окончательный вариант проверить по 3D.
Может повезти со схемой, и даже балки на упругом основании дадут похожий результат - например, при редких и небольших сосредоточенных нагрузках.
Но все это зависит от конкретных схем и цифр, никаких "вообще".
__________________
Учись долго, умри дураком
Нубий-IV на форуме вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Автор темы   Непрочитано 13.05.2019, 16:18
#13
Сет


 
Регистрация: 19.11.2014
Сообщений: 1,286


Цитата:
Сообщение от Нубий-IV Посмотреть сообщение
Можно включить дурака и задать 3D - автоматически учтется все сразу, но возможен многочасовой счет.
На малых схемах время счета не критично. Меня интересует какими лучше элементами моделировать саму ленту - стержнями или узкими плитами. Не знаю есть стержни в Старке. Стержни анализировать проще, но как-то они не так взаимодействуют с упругим основанием, если сравнивать с плитами. Те же эпюры моментов и поперечных сил у плит более менее плавные и нерерывные, а у стержней скачкообразные и пилообразные.
Сет вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 13.05.2019, 16:31
#14
Нубий-IV

Инженер-философ
 
Регистрация: 24.04.2019
Хабаровск
Сообщений: 92


Пример в числах.

Схема 1. Сосредоточенная сила. Балка на упругом основании; балка с законтурными элементами; балка на 2d-грунте. Жесткости подобраны так, чтобы максимальные прогибы совпали (в реальной схеме подгонял бы под 3D или ручной счет для условного столбчатого фундамента). Все варианты дают одинаковый результат. Всеми вариантами можно пользоваться.

Схема 2. То же самое, но нагрузка распределенная. Все варианты дают разные ответы:
Балка без законтурных - нули. Неправильно, вариант отпадает.
Балка с законтурными - не нули. Если разбить сетку в два раза мельче, моменты уменьшатся. В четыре раза мельче - уменьшатся еще. Результатам верить нельзя (не зря я этих законтурных подозревал). Вариант отпадает.
Балка на 2D грунте. Если момент, посчитанный по прогибу, взятому из схемы, совпадет с числами на эпюрах, поверю (а то вдруг тут защемление балок в оболочках меняет усилия, совместную работу я в STARK еще не тестировал).

Одни и те же схемы для разных нагрузок могут подходить для расчета, а могут не подходить.
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: Схема-1.png
Просмотров: 43
Размер:	30.2 Кб
ID:	214064  Нажмите на изображение для увеличения
Название: Схема-2.jpg
Просмотров: 31
Размер:	170.0 Кб
ID:	214065  
Вложения
Тип файла: zip test1.zip (2.3 Кб, 4 просмотров)
__________________
Учись долго, умри дураком
Нубий-IV на форуме вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Автор темы   Непрочитано 13.05.2019, 17:34
#15
Сет


 
Регистрация: 19.11.2014
Сообщений: 1,286


Ну я так понимаю должен быть какой-то более менее универсальный способ, во всяком случае в базовых принципах.

Задаю в Микрофе 3D-грунт (Е=18 МПа, мю=0.2, h=10 м) и кладу на него ж/б стержень 0.4х0.4 м длиной 10 метров с равномерной нагрузкой 50 кН/м (картинка 1 во вложении).
Эпюра моментов в этом стержне показана на картинке 2.
Затем меняю ж/б стержень на плитный элемент шириной 0.4 м и толщиной 0.4 м.
Эпюра моментов посередине плиты на картинке 3.

Наблюдения.
1. Качественное очертание эпюр по стержню и плите отличается.
2. Численно моменты в стержне больше (23 кНм против 27.7*0.4=11 кНм).
3. Перемещения: стержень - 12.7 мм, плита - 6 мм, ручной расчет осадки методом послойного суммирования - 5.2 мм.

Судя по тому, что к ручному расчету осадки ближе осадка по плите, то по-вашему выходит, что моделирование балки на упругом основании плитным элементом будет корректнее?

Я еще писал как-то программу по расчету балок на упругом основании по Жемочкину, результаты расчета на картинке 4. Этот расчет дает самый маленький изгиб в ленте и среднее значение осадки, если сравнивать с МКЭ расчетами стержня и плиты.
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: Безымянный.png
Просмотров: 29
Размер:	12.7 Кб
ID:	214069  Нажмите на изображение для увеличения
Название: Безымянный2.png
Просмотров: 34
Размер:	7.9 Кб
ID:	214070  Нажмите на изображение для увеличения
Название: Безымянный3.png
Просмотров: 28
Размер:	6.8 Кб
ID:	214071  Нажмите на изображение для увеличения
Название: Безымянный4.png
Просмотров: 44
Размер:	24.7 Кб
ID:	214072  
Сет вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 14.05.2019, 06:04
#16
Нубий-IV

Инженер-философ
 
Регистрация: 24.04.2019
Хабаровск
Сообщений: 92


Цитата:
Сообщение от Сет Посмотреть сообщение
Стержни анализировать проще, но как-то они не так взаимодействуют с упругим основанием, если сравнивать с плитами. Те же эпюры моментов и поперечных сил у плит более менее плавные и нерерывные, а у стержней скачкообразные и пилообразные.
Когда стержень лежит на оболочке или на 3D-элементе, они взаимодействуют в узлах. Оболочка передает на балку сосредоточенную узловую реакцию. А при построении эпюры в балке вычитается в пролете qL2/8. Получается неразрезная балка, с пилообразной эпюрой Q и эпюрой M с провисанием между узлами.

Когда вместо стержня задана оболочка, реакции тоже передаются в узлах. Но при построении изополей или сечений программа qL2/8 не вычитает, и моменты получаются без провисов. Поперечная сила в узле усредняется с двух соседних элементов, +R/2 с -R/2 в сумме дают ноль, поэтому пила сглаживается в одну линию. Если задать плоскости усреднения через один элемент, то пила будет такая же, как в балках.

То есть и стержень, и оболочка по-разному показывают одинаковые результаты.

Тест - 3 схемы. Неразрезная балка. Четыре метровых пролета, нагрузка 10 кН/м. Крайние опоры жесткие, средние - шарнирные.
  1. Рис.1. Стержни, равномерно распределенная нагрузка. Обычные эпюры в неразрезной балке.
  2. Рис.2. То же, вместо стержней оболочки. Моменты нулевые - тут с точки зрения оболочек все правильно: перемещения внутри элемента считаются интерполяцией между узловыми, если узлы не поворачиваются, то интерполяция между нулями дает нулевые повороты по всему элементу, изгиб отсутствует, моментов нет. Поперечная сила на средних опорах нулевая - плюсы усреднились с минусами. На крайних опорах усреднять не с чем, и поперечка ненулевая. Разбивка грубая, один элемент в пролете, поперечная сила определена с большой погрешностью.
  3. Рис.3. Те же оболочки, но плоскостям усреднения порезаны на отдельные элементы. Эпюра поперечных сил стала пилообразной.
Если разбить оболочки в пролете на 10 элементов вдоль пролета, эпюры моментов станут балочными, поперечные силы станут достаточно точными, разница между балочной и оболочечной моделями пропадет.

Для реальной длинной балки на грунте под равномерной нагрузкой должны получаться равномерные осадки. При этом изгиба не будет, моменты и поперечные силы - нулевые. При моделировании балками провисание на участках между узлами КЭ сетки (как будто там нет грунта), и вызванные этим провисанием локальные моменты и поперечные силы надо игнорировать. При моделирование оболочками результаты усредняются автоматически.

Выводы для моделирования стержневыми элементами, лежащими на оболочках или на 3D-элементах:
  1. Пики и провисы на эпюрах моментов и пила на эпюре поперечных сил - ошибка, вызванная несоответствием схемы реальной работе конструкции. В среднем значения M и Q правильные.
  2. Поперечную силу нужно усреднять либо в узле, либо по длине элемента. Среднее значение получится правильным. Q = (+5-5)/2 = 0
  3. Моменты надо усреднять в пределах элемента по схеме 0.333*Мопорный + 0.667*Мпролетный. M= 0.333 * (-0.83) + 0.667 * 0.42 = 0
  4. Можно задать мелкую разбивку по длине, тогда локальные моменты и поперечные силы сами уменьшатся до приемлемых величин.

Выводы для моделирования оболочками, лежащими на 3D-элементах:
  1. Моменты и поперечные силы правильные, поскольку автоматически усредены
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: Стержень.png
Просмотров: 20
Размер:	13.4 Кб
ID:	214089  Нажмите на изображение для увеличения
Название: Оболочка.png
Просмотров: 22
Размер:	32.9 Кб
ID:	214090  Нажмите на изображение для увеличения
Название: Оболочка-KNFL.png
Просмотров: 20
Размер:	76.4 Кб
ID:	214091  
Вложения
Тип файла: zip test1.zip (543 байт, 3 просмотров)
__________________
Учись долго, умри дураком
Нубий-IV на форуме вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 14.05.2019, 08:07
#17
Нубий-IV

Инженер-философ
 
Регистрация: 24.04.2019
Хабаровск
Сообщений: 92


Цитата:
Сообщение от Сет Посмотреть сообщение
Задаю в Микрофе 3D-грунт (Е=18 МПа, мю=0.2, h=10 м) и кладу на него ж/б стержень 0.4х0.4 м длиной 10 метров с равномерной нагрузкой 50 кН/м (картинка 1 во вложении).
Эпюра моментов в этом стержне показана на картинке 2.
Затем меняю ж/б стержень на плитный элемент шириной 0.4 м и толщиной 0.4 м.
Эпюра моментов посередине плиты на картинке 3.
Сначала протестирую работу без 3D, на законтурных элементах. Балка средней длины (хорошо иметь талант Нострадамуса и результаты расчета из поста #15), ожидаю рост моментов к краям, уменьшение момента (но не до нуля) к середине, и осадки чуть меньше, чем для ленточного фундамента за счет подвисания на краях (рис.1).

Схем будет три - балка 400x400, двойная балка 200x400 и плита 400x400. Стержень, лежащий на плите, в поперечном направлении похож на сосредоточенную силу, приложенную к полупространству - в таких задачах осадка бесконечно растет при измельчении сетки. Вариант с разрезанием балки на две параллельные полубалки - это попытка размазать сосредоточенную нагрузку на ширину 0.4м так же, как это делают оболочки. Результаты:
  1. Рис.2 - Одиночный стержень. Осадка 3.3 мм. Максимальный момент усредненно 0.333*13.93 + 0.667*7.78 = 9.8 кНм.
  2. Рис.3 - Двойной стержень. Осадка 3.0 мм. Максимальный момент усредненно (0.333*3.78 + 0.667*6.77)*2 = 11.5 кНм.
  3. Рис.4. - Оболочки. Осадка 2.9 мм. Максимальный момент 0.4*30.2 = 12.1 кНм.
Все схемы дают примерно одинаковый результат.
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: Схема.png
Просмотров: 21
Размер:	112.8 Кб
ID:	214110  Нажмите на изображение для увеличения
Название: Схема-1.png
Просмотров: 20
Размер:	43.7 Кб
ID:	214112  Нажмите на изображение для увеличения
Название: Схема-2.png
Просмотров: 17
Размер:	33.0 Кб
ID:	214113  Нажмите на изображение для увеличения
Название: Схема-3.png
Просмотров: 17
Размер:	30.9 Кб
ID:	214115  
Вложения
Тип файла: zip test.zip (6.6 Кб, 4 просмотров)
__________________
Учись долго, умри дураком
Нубий-IV на форуме вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Автор темы   Непрочитано 14.05.2019, 11:34
#18
Сет


 
Регистрация: 19.11.2014
Сообщений: 1,286


Цитата:
Сообщение от Нубий-IV Посмотреть сообщение
Все схемы дают примерно одинаковый результат.
А можете объяснить причину расхождений в моем расчете стержня и оболочки на упругом основании? Если моменты в стержне осреднить по вашей формуле 0.333*16.85+0.667*20.34=21 кНм - этот момент отличается от того, что в оболочке почти в 2 раза (там 11 кНм). Кстати, по такой формуле осреднения в какой точке стержня мы получаем момент?

Вы провели 3 расчета балки, двойной балки и оболочки с параметрами как из моей задачи, получили примерно одинаковые результаты, которые не совсем сходятся с моими. Сходится только момент - у меня в плите он получился 11 кНм. А вот осадку я получил вдвое больше - 6 мм. Почему так могло получиться? Я посмотрел, как вы моделировали грунт, это оболочка с Е=18 МПа, мю=0.2 и упругое основание с c1=6667, c2=7500. Откуда эти коэффициенты с1 и с2? Можно ли считать такое основание эквивалентным моему?

У меня в программе ваши задачи открываются, расчет выполняется, но при попытке просмотреть результаты получаю сообщение во вложении.
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: Безымянный.png
Просмотров: 20
Размер:	5.2 Кб
ID:	214121  
Сет вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 14.05.2019, 13:05
#19
Нубий-IV

Инженер-философ
 
Регистрация: 24.04.2019
Хабаровск
Сообщений: 92


Цитата:
Сообщение от Сет Посмотреть сообщение
А можете объяснить причину расхождений в моем расчете стержня и оболочки на упругом основании
Там не только величины, там и формы принципиально разные: одна эпюра для длинной балки характерна, другая для короткой. Без файла данных тяжело понять что происходит, можно исходники посмотреть, вдруг запустятся? Если повезет, FEA-файл должен прочитаться.

Цитата:
Сообщение от Сет Посмотреть сообщение
Кстати, по такой формуле осреднения в какой точке стержня мы получаем момент?
Во всех сразу, на меньшее я не согласен! Задача: усреднить эпюру в неразрезной балке до нуля. Учитывая, что на опорах момент вдвое больше чем в пролете, решение очевидно: нужно опорный момент взять с весом вдвое меньшим, чем пролетный. Т.е. это просто средневзвешенное, с весами 0.3333333 и 0.6666666; один вес больше другого в два раза; в сумме дают единицу.

Для балки эпюра на самом деле состоит из двух частей: примерно-постоянная, которая от общего изгиба конструкции зависит - именно ее и надо найти; и локальная неразрезно-балочная, которую надо удалить. После осреднения с весами постоянная часть эпюры остается, а неразрезно-балочная пропадает - это, типа, противобалочный фильтр, балку - на свалку!

Пример: Есть эпюра, средняя часть 100 кНм, и балочная +40кНм - 20кНм.
В программе на эпюре будет видно 140 кНм и 80 кНм - как найти, что оставить, а что отбросить?
Усредняю: 0.3333*140 + 0.6667*80 = 100 кНм - среднее найдено.
Это потому что 100 * 0.3333 + 100*0.6667 = 100 (средняя часть не меняется), а 0.3333*40-0.6667*20 = 0 (балочная часть пропадает)

Цитата:
Сообщение от Сет Посмотреть сообщение
оболочка с Е=18 МПа, мю=0.2 и упругое основание с c1=6667, c2=7500
Характеристики оболочки взяты по характеристикам грунта, а толщина - нулевая; при нулевой толщине оболочки никак не проявляются в расчете, но срабатывают как упругое основание. Это стандартный трюк для моделирования грунта законтурными элементами в stark; можно еще удалить материалы с этих элементов - расчет не изменится; в microfe, может, уже по-другому сделали. Коэффициенты постели получены автоматически при генерации расчетной схемы из позиционной модели, по характеристикам грунта и высоте сжатой толщи, я их не менял. В реальной схеме можно сравнить осадку с посчитанной вручную и смасштабировать коэффициенты постели.

Цитата:
Сообщение от Сет Посмотреть сообщение
А вот осадку я получил вдвое больше - 6 мм. Почему так могло получиться?
При ручном счете сжатая толща точно 10м получилась? Я брал 3м в расчете.
Если задается 3D-грунт, он высотой со сжатую толщу должен быть, и сильно шире нагрузки, чтобы напряжения рассеивались к низу. Если осадка на краях блока грунта не сошла близко к нулю, значит, блок в ширину маловат, он будет завышать осадки. А если его в виде высоченного столба задать, он фактически превратится в вертикальную колонну, сжатую силой; чем длиннее колонна, тем больше осадка; осадку можно будет получить любую: .
__________________
Учись долго, умри дураком
Нубий-IV на форуме вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Автор темы   Непрочитано 14.05.2019, 14:07
#20
Сет


 
Регистрация: 19.11.2014
Сообщений: 1,286


Цитата:
Сообщение от Нубий-IV Посмотреть сообщение
Без файла данных тяжело понять что происходит, можно исходники посмотреть, вдруг запустятся?
Прикладываю два файла с расчетом стержня и оболочки.


Цитата:
Сообщение от Нубий-IV Посмотреть сообщение
балку - на свалку!
Вобщем я так понимаю стержни лучше не использовать для моделирования балки на упругом основании. Хотя бы из-за того, что результаты надо преобразовывать. Нужны специальные элементы в программе, которыми можно было бы моделировать балки по грунту и с которых потом удобно было бы читать результаты (с оболочек снимать результаты не так удобно).
А будет ли корректным моделировать ленточный фундамент 300х1500 горизонтальной оболочкой?

Цитата:
Сообщение от Нубий-IV Посмотреть сообщение
При ручном счете сжатая толща точно 10м получилась? Я брал 3м в расчете.
Я как-то не подумал, что высоту 3D грунта нужно взять по высоте сжимаемой толщи. В прикладываемых задачах я изменил ее на 3 метра (хотя при ручном счете глубина сжимаемой толщи получается 4 метра) - перемещения уменьшились. В частности для плиты стало 4.9 мм, что все равно больше, чем у вас.
Вложения
Тип файла: zip 1.zip (14.1 Кб, 5 просмотров)
Сет вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
Ответ
Вернуться   Форум DWG.RU > Программное обеспечение > Расчетные программы > Расчет монолитного пояса в составе ленточного фундамента (желательно Ing+)

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 ленточного монолитного фундамента без подвала aleksey_01.92 Поиск литературы, чертежей, моделей и прочих материалов 13 15.07.2015 15:03
Расчет ленточного фундамента бани. Виктория Дмитриевна Основания и фундаменты 5 12.05.2015 00:45
Расчет ленточного монолитного фундамента под колонны. rad_76 Основания и фундаменты 15 14.03.2013 13:49
Расчет осадки ленточного фундамента dikss Основания и фундаменты 13 16.06.2011 14:55
Расчет ленточного монолитного фундамента Студентка2009 Основания и фундаменты 8 06.05.2008 08:32

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