[aal1200]

Добрый день, столкнулся с ситуацией когда задавая в SCAD 11.3 малую жесткость пластин для сбора нагрузок и передачи усилий на стержни, в зависимости от толщины пластин меняются усилия в самих элементах. Причем при уменьшении толщины пластины до 0.0001 м разница не несколько порядков, как такое может быть, глюк программы, ошибки в расчетной схеме? Как могут зависеть усилия в элементах от жесткости?

Я пошел вот поэтому пути, описанном на форуме, выбрав вариант 3
https://forum.dwg.ru/showthread.php?t=1728

Вариант 1: "двойные" узлы и объединение перемещений - угловые разъединить; Вариант 2: зазор между стержнями и пластинами и введение между ними "коротышей"- стерженьков длиной, равным зазору и шарнирными примыканиями к пластинам; Вариант 3: если плиты типовые, например, пустотки, подобранные по серии, и их считать не требуется, а нужен только расчет балок (стержней) - все оставить, как есть, только задать жесткость пластин малую - например, как сталь. лист 0,1 мм, не забыв про реальный собственный вес плит. Для того, что бы не выводились на экран и печать огромные перемещения узлов, принадлежащим только пластинам, задать 2 группы элементов - стержни и пластины, при выводе на экран схемы, пользоваться фильтрами отображения по группам. Если велика разность жесткостей стержней и пластин, и СКАД выдает геометрическую изменяемость, увеличить в настройках параметров расчета точность разложения матрицы.

Можно было бы конечно проще, возможно скажите вы, собрать нагрузки от грузовых площадей, но кровля сложной формы, площадь 3dface в автокаде не показывает даже GeomProps.
Из подобных тем нашел только задание шарнирных плит на балки, но там работает жесткость плиты в схеме, а у меня ситуация когда именно из-за малой жесткости схема начинает "чудить"

Также пробовал пластины загонять в отдельный файл, потом сборкой присоединять к файлу с балками объединяя перемещения узлов по X, Y, Z и поставив галку шарниры по uxuyuz, но результат с пластинами 0.0001 тот же, а если пластины толще, то усилия в балках вообще пропадают

Хотелось бы услышать критику этого варианта 3 и ваши идеи как лучше собрать нагрузки на балки кровель сложной формы, а также какие ошибки можно допустить вводя пластины.

[eilukha]

Сообщение от aal1200 какие ошибки можно допустить вводя пластины

- независимо от жесткости пластины будут передавать моменты на узлы к которым они крепятся, будет неравномерная передача из-за неразрезности пластин.

[aal1200]

получается вариант с пластинами вообще не вариант и остается только сбор грузовыми площадями? тогда попутно вопрос как узнать площадь пластины? (и для точности ее еще придется разбивать на грузовые площади вручную)

[utrfm]

Да нормально с пластинами работает, попробуйте на простой прямоугольной схеме поэкспериментировать какая толщина нормально будет. Я делал как-то 1см, разница с ручным сбором нагрузки получалась 1-2%

[eilukha]

Сообщение от aal1200 получается вариант с пластинами вообще не вариант и остается только сбор грузовыми площадями?

- по-разному, для себя решить пользоваться пластинами, если по другому очень сложно. Применял для приложения нагрузки на опору ВЛ, но там использовал крепление пластин к узлам каркаса через коротыши с шарнирными концами (шарнир со стороны пластин) чтобы моменты на стержни не уходили.
При использовании обязательно надо проверять эпюры моментов в стержнях.

[aal1200]

Я делал как-то 1см

интересно как у вас сошлось с ручным сбором, ведь лист 1 см имеет приличную жесткость и довольно сильно повлияет на распределение усилий. Какие брали характеристики материала пластин?

[eilukha]

Сообщение от aal1200 имеет приличную жесткость

- жесткость пластин можно задать равной нулю, но надо обеспечить, чтобы ВСЕ узлы таких пластин были на КЭ с ненулевой жёсткостью (чтобы не было бесконечных перемещений).

[Lorens]

Читал у Пелермутора (сейчас не вспомню где конкретно), что не рекомендуется задавать сильно разные жесткости элементам в одной схеме, так-как Скад считает числами с плавающей точкой и при большой разнице в жестокостях накапливаются арифметические ошибки.

Т.е. считать с пластинами можно, но ОЧЕНЬ осторожно.

[aal1200]

жесткость пластин можно задать равной нулю, но надо обеспечить, чтобы ВСЕ узлы таких пластин были на КЭ с ненулевой жёсткостью

понял), надо попробовать не разбивать пластины, чтобы не было висячих узлов, но и как-то сделать так, чтобы у стержней были промежуточные точки для вычисления прогибов

[Leonid555]

Вспомогательные пластины должны иметь малую, но ненулевую жесткость. Допустим стальные при толщине 1 мм или с модулем упругости уменьшенным на 2-3 порядка.
Эти пластины задаются только на уже существующих узлах других элементов, на которые и будет передаваться нагрузка. Разумеется стержни должны быть разбиты на несколько частей и иметь промежуточные узлы. В эти узлы и будет передаваться нагрузка со вспомогательных пластин.
И учтите, что все эти вспомогательные элементы (пластины или балочки) очень плохо себя ведут при задании динамических нагрузок.
Рекомендуется получить нагрузки на модель от фрагмента схемы из вспомогательных элементов. Потом сохранить эти нагрузки от фрагмента схемы как отдельную схему (в SCAD есть для этого специальная кнопка) - там будут только силы и узлы. А потом выполнить сборку схемы - посадить на основную модель силы от вспомогательных элементов. Вот тогда можно спокойно вести расчет на динамический ветер, сейсмику и т.п. нагрузки.

[eilukha]

Сообщение от Leonid555 плохо себя ведут при задании динамических нагрузок

- в чём плохость проявляется?

[aal1200]

Leonid555, благодарю за очень содержательный ответ, большое Вам спасибо

[Leonid555]

Сообщение от eilukha - в чём плохость проявляется?

Появляется много паразитных форм колебаний. Все эти виртуальные пластинки и балочки начинают трястись и раскачиваться от динамических усилий. А на самом то деле ничего такого нет.

[eilukha]

Сообщение от Leonid555 паразитных форм колебаний

- это да, но тут и без пластин проблем хватает. Тут эту проблему поднимал, и решил её, кстати, с помощью пластин.

[IBZ]

Использование тонких пластин для сбора нагрузок есть однозначный поиск приключений на свою ... Впрочем, "мыши плакали, кололись, но продолжали жрать кактусы" (c)

[SkyFly]

А на мой взгляд этот способ позволяет сэкономить кучу времени, если не рассматривать динамику, конечно. Жесткость пластин не надо делать ОЧЕНЬ малой, достаточно задать такой, что-бы вклад от ее жесткости был порядка 1%.
А чтобы каждый для себя определил: можно ли пользоваться пластинами для сбора нагрузок, или это суть ересь мирская, и за это гореть грешным на костре положено, экспериментируйте!!

Строим 2 простых модели, более-менее отражающих вашу ситуацию (можно фрагмент конструкции взять для верности).
Собираем нагрузку врукопашную инженерными методами, и при помощи пластин (можно поиграть жесткостью). -- лезем в усилия и сравниаем результаты, принимая за эталон проверенные дедовские методы. Анализируем погрешность и принимаем решение, можно или нельзя. Потратить 5 минут на эксперимент гораздо полезнее любых чтений в интернетах или же веры авторитетам -- пробуйте сами под конкретные случаи и определяйте: фиктивные пластины суть благодать Господня, или же ересь лютая.

Но при динамике, конечно, такой метод не годится.

[aal1200]

Вообщем попробовал сравнить, вот что получилось. Вывод для моей схемы - с пластинами схема работает некорректно (может надо было все-таки оставить двойные узлы и шарниры в узлах для пластин 0.0001 м?)

PS
как оказалось неправильно сделал схему с пластинами

[SkyFly]

Во-первых у вас пластины тупо сводят нагрузки к узловой в точках пересечения, промежуточных узлов для стержней нет.

Во-вторых у меня есть сомнения что по грузовым площадям нагрузка собрана корректно.
Собирали по трапециям? Или тупо с полусуммы соседних пролётов?

[aal1200]

Промежуточные узлы есть, но в них нет узлов пластин, да
В чем ошибка с пластинами, почему нельзя только в узлы пересечений, можно подробнее пожалуйста?

Собирали по трапециям? Или тупо с полусуммы соседних пролётов?

собирал разделив каждый 4-уг эл-т на 4 части по диагоналям, каждый элемент 3 уг на 3 части.

[Grim]

Моделирование точно неправильное. Если вы хотите собирать погонную нагрузку на балки с мягких пластинок, нужно мелко дробить пластины. И не надо никаких объединений перемещений делать - можно просто соединить все в общих узлах.

[SkyFly]

А это что за вакханалия со стержнями? Стержневые элементы пучками идут и по нескольку штук, это зачем?

Делайте модель более простой, 1 стропило 1 стержень. Не надо никаких дублирований узлов, элементов двойных шарниров и прочих бубнов.

[aal1200]

нужно мелко дробить пластины

если мелко дробить, будут висячие узлы, попробую сделать так чтобы в середине была крупная пластина, а по краям более мелкие с соединением во всех узлах, в том числе промежутных у стержней

----- добавлено через ~2 мин. -----

что за вакханалия со стержнями

странно у меня такого нету, версия SCAD 11.3

а понял, под другим углом если взглянуть да) там где рядом два стержня это они к разным плоскостям скатов относятся. вернее не так - в одном случае это стержнеть, а в другом грань пластинки

[SkyFly]

Нет, это наверное проблема импорта в 21.1

МКЭ строен таким образом что нагрузка сводится к узловой всегда. С пластины усилия передаются через узлы на другие элементы. Вот и подумайте, то, как вы их задали похоже на правду? У вас вся нагрузка делится (будем считать ровно) на 4 части. Две из которых приложены в местах пересечения стропил, а 2 других приложены в связь и воспринимаются связью, не давая вклад в усилия в стропилах.

Вам надо дробить пластины и дробить стержни и объединять их узлы. т.е. если пластина 8х8 объединяет 4 стержня по своим сторонам , разделенных так же на 8 частей -- тогда будет правильно. Никаких висячих узлов.

[aal1200]

не очень понял, если пластины будут одинакового размера, то в середине у пластин будут узлы, которые не принадлежат стержням и они улетят в бесконечность.
пожалуй попробую еще раз сравнить, с грузовыми площадями нашел у себя косяк, не поделил нагрузку на длину стержня

а если вот так попробовать с пластинами?

[eilukha]

Сообщение от aal1200 а если вот так

- нормально. Количество отрезков дробления стержня надо делать чётным, иначе момент будет снижен.

[SkyFly]

Сообщение от aal1200 в середине у пластин будут узлы, которые не принадлежат стержням и они улетят в бесконечность.

А вы собираетесь перемещения оценивать в этой модели?

Ну получат эти узлы огромные перемещения и что с того?
Если нужно оценить перемещение стержня. отключайте отображение узлов пластин и вперед.

[aal1200]

А вы собираетесь перемещения оценивать в этой модели?

вот из поста #10 в этой теме, я понял что так делать не стоит

Эти пластины задаются только на уже существующих узлах других элементов, на которые и будет передаваться нагрузка

[SkyFly]

Сообщение от aal1200 вот из поста #10 в этой теме, я понял что так делать не стоит

Я думаю в посте №10 имелось ввиду, что у пластин и элементов должны быть общие узлы на гранях, а не про отсутствие промежуточных узлов не связанных со стержнями у пластин.
Если так не делать, тогда можно спокойно оценивать и динамику, потому что нет понятия прогиба элементов или его колебаний, есть перемещения узлов.
Если все узлы находятся только на элементах, то и проблем с динамикой не будет.

Статику можно оценить как показано на рисунке. Ни разу не видел при этом никаких проблем или серьезных расхождений, появлений каких-то доп усилий/моментов и т.п.
Жесткость пластины задаю либо 0.5-1см стальной, со сниженным модулем в 10-100 раз.

Ксстати ваш сбор нагрузок по грузовым площадям учитывает наклон кровли? Или вы собираете с площади проекции кровли на плоскость чертежа?

[SkyFly]

..

[aal1200]

Кстати ваш сбор нагрузок по грузовым площадям учитывает наклон кровли? Или вы собираете с площади проекции кровли на плоскость чертежа?

Я рисовал треугольники измеряя расстояния между узлами в скаде, тем самым получая как бы каждую плоскость площади. Измерял расстояния между тремя точками и рисовал два отрезка в плоскости так, чтобы длины сторон совпадали, подгоняя углы вручную чтобы замкнуть треугольник с некоторой погрешностью. Насчет уклона кровли есть некоторые сомнения, попадалось где-то что надо умножать на косинус, но нагрузку я прикладываю ведь не ортогонально скатам, а в глобальной системе координат, тем самым получая этот угол, поправьте если окажусь не прав

[IBZ]

Инженекр, использующий некие пластины для сбора нагрузок, для меня однозначно дилетант в расчетах. И на экспертизе .... ну когда я там был ...

[SkyFly]

Сообщение от IBZ Инженекр, использующий некие пластины для сбора нагрузок, для меня однозначно дилетант в расчетах.

А 15 лет назад:
Инженер, использующий всякие компьютерные программы, вместо простых, понятных и приятных глазу методов строительной механики для меня однозначно дилетант в расчетах!
А 20 лет назад:
Инженер, который нажимает кнопки в программе, а не чертит на кульманах, для меня однозначно дилетант в черчении.

Если у вас есть более конкретная информация по данному вопросу, кроме простого табу на методы, которые вам не нравятся -- поделитесь.
Желательно с примером, потому что я пробовал сравнивать несколько раз и не нашел таких схем где бы введение пластин выдавали некорректные усилия.

Полгода назад тут на форуме спрашивали как: а) собрать; б) задать нагрузку, на купол, на который потом насыпали керамзит до ровной поверхности. Выяснилось, что проще фиктивных элементов ничего нет
Проектирование и моделирование -- процесс творческий. Я не вижу ничего плохого в использовании любых инструментов, если понимаешь что делаешь и сравниваешь результаты. А вешать ярлыки -- нехорошо

[IBZ]

Сообщение от SkyFly А 15 лет назад: Инженер, использующий всякие компьютерные программы, вместо простых, понятных и приятных глазу методов строительной механики для меня однозначно дилетант в расчетах! А 20 лет назад: Инженер, который нажимает кнопки в программе, а не чертит на кульманах, для меня однозначно дилетант в черчении.

Не подменяйте понятия используемых инструментов и квалификации. Составление расчетной схемы это именно квалификация, о которой эта самая схема многое говорит. Я, например, даю "рупь" за сто, что инженер в случае использования пластин для сбора нагрузок, не проверяет/оценивает полученный результат. Почему? Да потому, что правильно заданные пластины в разы увеличивают количество узлов и элементов, за правильность расчета которых отвечает именно расчетчик, а не авторы программы.

Сообщение от SkyFly Проектирование и моделирование -- процесс творческий. Я не вижу ничего плохого в использовании любых инструментов, если понимаешь что делаешь и сравниваешь результаты.

Почти согласен, если заменить слова "сравниваешь результаты" на "проверяешь результаты"

Сообщение от SkyFly А вешать ярлыки -- нехорошо

Я не вешаю ярлыки, а высказываю исключительно личное мнение, основанное на многолетней работе в этой сфере и опыте общения с проектировщиками в рамках экспертизы расчетов ...

P.S. Так можно ли применять пластины? Можно, но квалификация расчетчика должна быть при этом на порядок выше, чем для обычного случая сбора и приложения нагрузки на элементы. Нужно, как минимум, совершенно четко представлять какие пластины бывают, как они работают и как все это реализовано в программе. Ну и оно нам надо?

[aal1200]

Спасибо всем, вроде разобрался, схема с пластинами в узлах и схема с грузовыми площадями дают схожие результаты. Но попутно у меня возник вопрос по расчетным длинам, как считаете, можно ли взять не в плоскости нагрузки расчетную длину элемента на рисунке с коэф 0.5 или 0.25? Склоняюсь к 0.5, а вот 0.25 сомнения в том, что узлы, отмеченные оранжевым кружком не имеют жестких и опор, да даже дело не в связях, а в том что соседние стержни под углом и как таковой плоскости XOY не получается

[SkyFly]

Несмотря на то что стержень приходит под углом считайте это раскреплением вальмового стропила в плоскости кровли (из плоскости изгиба), т.е. расчетная длина 0.25 указанной.

----- добавлено через ~6 мин. -----

Сообщение от IBZ Нужно, как минимум, совершенно четко представлять какие пластины бывают, как они работают и как все это реализовано в программе. Ну и оно нам надо?

Ну конечно. Ведь задать нагрузку на площадь гораздо проще. Особенно если дохрена разного оборудования как распределенного по площади так и имеющих точечные крепления. При это все издержки -- увеличение количества узлов и элементов, ложатся на машину, которой по большому счету пофиг сколько элементов считать.
При анализе усилий же нам не обязательно оценивать каждый элемент, (по сути десяток сечений балки), достаточно выбрать наиболее опасные элементы (сечения).
Что касается пластин и их работы в программе -- основная погрешность приходится на тот факт, что передавая нагрузки через пластины мы сводим нагрузки к узловым, что в общем случае выдаст бОльшие усилия, нежели распределенная нагрузка на стержень, и с увеличением дробления эта разница будет уменьшаться.
Что касается динамики, то пока что огромное количество паразитных форм для машинного счета слишком проблемно, потому для динамики нужны более простые модели.


Только что проверил влияние на математику программы жесткость пластины (0.5 см стальной) -- занизил модуль на 2 порядка и на 5 порядков -- разницы никакой.

[IBZ]

Сообщение от SkyFly Ведь задать нагрузку на площадь гораздо проще.

Проще - не означает правильнее. Например, если ячейку 6х6 метров перекрывать ж/б плитами, то вся нагрузка пойдет на пару балок из 4-х, а при попытке сбора нагрузок с помощью пластин будут одинаково загружены все 4 балки. И таких нюансов куча. Да хоть та же неразрезность .

P.S. Есть 2 вида ленности: умственная и двигательная, у меня явно первая разновидность. Я, например, никогда не знал в программах различных горячих клавиш, предпочитая много большее количество нажатий при работе через главное меню Так и здесь, я лучше тупо выполню большее количество нажатий, чем сидеть и анализировать конкретную ситуацию, с не нулевой вероятностью чего-нибудь не учесть . А подумать ... ну что подумать ... расчетчик и так должен думать и анализировать "выше крыши".

[gorbun]

Сообщение от Leonid555 Рекомендуется получить нагрузки на модель от фрагмента схемы из вспомогательных элементов. Потом сохранить эти нагрузки от фрагмента схемы как отдельную схему (в SCAD есть для этого специальная кнопка) - там будут только силы и узлы. А потом выполнить сборку схемы - посадить на основную модель силы от вспомогательных элементов.

Метод очень понравился, спасибо за идею

Тем, кто собирает нагрузки на стержни от пластин:
шаг сосредоточенных нагрузок 0-1,0м - эквивалентен распределенной нагрузки
шаг сосредоточенных нагрузок >1,0 м - как распределенную считать нельзя (ну так меня учили и потом сам подтверждал эту истину расчетом)

Но в нашем случае действует обратное правило: если разбиение балки будет на куски >1.0 м, то балка будет перегружена в сравнении если вы ту же нагрузку зададите как распределенную. Запас конечно карман не тянет, но все хорошо в меру.

[SkyFly]

Сообщение от gorbun шаг сосредоточенных нагрузок 0-1,0м - эквивалентен распределенной нагрузки шаг сосредоточенных нагрузок >1,0 м - как распределенную считать нельзя (ну так меня учили и потом сам подтверждал эту истину расчетом)

Это не истина, это кто-то когда-то сказал и вы приняли это на веру.
Ну неужели шаг узловых нагрузок 0.9м будет эквивалентен распределенной нагрузке для балки пролётом 2 метра?
Offtop: Или будет существенная разница при шаге узловых нагрузок 1.5 метра для балки пролётом 48 метров?

Оперировать надо количеством участков на которые разбит пролёт, а не абсолютными величинами, тут же о стропилах речь и пролеты могут быть малыми.

[aal1200]

Вот здесь все достаточно подробно расписано по-поводу перевода сосредоточенных к распределенным:
http://doctorlom.com/item305.html

[Искромэн]

Сообщение от aal1200 Вот здесь все достаточно подробно расписано по-поводу перевода сосредоточенных к распределенным: http://doctorlom.com/item305.html

Название сайта не внушает доверия)