[vawer]

Считаю (точнее пересчитываю с учётом некоторых изменений) металлический каркас общественного здания в Лире. Сам каркас очень интересен и заслуживает отдельной темы (чуть попозже обязетельно создам), а пока появилось несколько мелких вопросов по моделированию рамы переменной жесткости.
1) Ригель рамы - сварной двутавр с переменной по высоте стенкой. Вообще, переменны также и толщина стенки, и ширина и толщина поясов. В опороной зоне крайней колонны высотка стенка ригеля = 800 мм. В опорной зоне двух средних колонн высота стенки = 2000 мм. Высота крайних и средних колонн соответственно разная. Корректно ли будет задать две крайние колонны высотой 10 м, две средние высотой 8.8 м, соединить их "косым" ригелем, а потом поднять соответствующие точки на жестких вставках для выравнивания уровня верхнего пояса ригеля? Как-то сложновато, по-моему. Как сделать правильнее?
2) Про собственно рамы переменной жесткости тут уже неоднократно читал - судя по всему в Лире нет нормального способа их моделирования. Я так понимаю, нужно разбивать ригель на энное количество кусочков и каждому задавать свое сечение?
3) Пробовал посчитать на заданное смещение (это и будет конечной целью) - странные результаты получаются. В случае, когда рама без смещения, в загружении от ветра рама получает горизонтальные перемещения, в точках сопряжения ригель-колонна наибольшие, что логично. В случае, когда рама с заданным смещением в одном крайнем узле, в загружении от ветра смещение получают только средние точки колонн (колонна разбита на два КЭ). В чём может быть дело?

Прикладываю на всякий случай картинку с рамой.

[vawer]

Немного разобрался с 3 пунктом. Похоже, дело в том, что при задании смещения в определённом загружении, в остальных при этом автоматически накладывается связь. Поэтому и выходит нулевое горизонтальное перемещение от ветра в этой точке. Теперь вопрос: как этого избежать? Задание нулевого перемещения в этой точке (как рекомендуется в справке для нелинейных задач) не помогает. Если задать такое же смещение в остальных загружениях, это, наверное, некорректно учтётся в РСУ?

[DEM]

vawer
Так ты схемку то приложи Лировскую
Странно но сейчас про тестировал твою задачу получилось то же самое.

[DEM]

Вот схемки с ветровой нагрузкой в одном случае вторым загружением идет заданное перемещение.
В другом случае я это перемещение убрал.

[vawer]

Вообще, каркас я буду считать пространственным и хотел подробнее остановиться на этом позднее, поскольку он достаточно интересен. Основная "фишка" - все узлы всех рам - шарнирные. Т.е. мне например совершенно непонятно, чем обеспечивается жесткость в плоскости рам. Но тем не менее, об этом чуть позднее, с вашего позволения.
Схемку прикладываю, но она достаточно условна. Слева - без перемещения, справа - с перемещением. Смещение задал в загружении вместе с собственным весом (думаю не принципиально). Понятно, что пришлось защемить хотя бы одну колонну, чтобы получить геометрическую неизменяемость. Такое количество КЭ в ригеле из-за переменной жесткости балки (не знаю как сделать иначе). Что, кстати по остальным вопросам?

[DEM]

В TXT сохрани а то у мну Лира не последняя.
Или картинки со схемами выложи.

[vkolt]

Сообщение от vawer Смещение задал в загружении вместе с собственным весом (думаю не принципиально).

Я так понимаю что если задаёшь с собственным весом, то оно входит во все сочетания нагружений и оно фиксированно. Т.е. при задании смещения считается сто схему сместили и зафиксировали. И дальше уже на новую схему с усилиями от смещения прикладываются остальные нагрузки. В общем всё логично.

[vawer]

Сообщение от vkolt Я так понимаю что если задаёшь с собственным весом, то оно входит во все сочетания нагружений и оно фиксированно. Т.е. при задании смещения считается сто схему сместили и зафиксировали. И дальше уже на новую схему с усилиями от смещения прикладываются остальные нагрузки. В общем всё логично.

Хм, по-моему нет. Всё-таки пока мы не оперируем РСУ, все загружения являются независимыми. Но в любом случае, даже если я задаю смещение отдельным загружением, то при расчёте вылезает ошибка "В документе 8 число строк меньше числа нагружений в документе 6".
Текстовый файл прикладываю.

[ander]

насколько я помню, задашь хоть где-нибудь смещение и оно отразится на всех загружениях, в том-то и дело, что все загружения становятся зависимыми от заданного смещения. Мне это тоже не понравилось, но, по-моему, все логично.

[DEM]

Ну ты и намудрил.
Может по проще сделать все же.

[vawer]

Сообщение от ander насколько я помню, задашь хоть где-нибудь смещение и оно отразится на всех загружениях, в том-то и дело, что все загружения становятся зависимыми от заданного смещения. Мне это тоже не понравилось, но, по-моему, все логично.

Да, получается это действительно так, я уже это понял. Но как же тогда посчитать в данной ситуации на заданное смещение? В натуре ситуация банальная: при монтаже каркаса колонны "ушли" в разные стороны. Есть отклонения до 100 мм по обоим направлениям.

Сообщение от DEM Ну ты и намудрил. Может по проще сделать все же.

Я бы с удовольствием. Но как иначе смоделировать ригель переменной жесткости? Всякими оболочками это только сложнее, по-моему.
И кто-нибудь всё-таки может ответить на первые вопросы?

[vkolt]

Т.е. в ЛИРЕ уж если сместили, то сместили и пофиг в каком загружении временном или постоянном. Т.е. фактически это отражает неточность монтажа. Логика есть.

[vkolt]

первый вопрос: не понял твой способ моделирования к сожалению и лиры под рукой нет.
второй вопрос: к сожалению, я не знаю как еще можно смоделировать елементы переменного сечения. Я бы тоже разбивал ригель на энное количество кусочков и каждому задавал свое сечение.
Но вот если при монтаже колонны ушли в разные стороны, то в них не возникло усилий , конечно если их потом силой не вернули в проектное положение, например стянув балками и сварив, тем самым создав усилия и в балка и колоннах.
А так, я считаю, вам просто необходимо в модели колонну поставить не вертикально, а "как стоит". И при вертикальной нагрузке в ней будет возникать дополнительный момент. Я так думаю.

[vawer]

первый вопрос: не понял твой способ моделирования к сожалению и лиры под рукой нет.

Ну там всё просто - я же в первом сообщении привёл картинку рамы. Там видно что крайние и средние колонны разные по высоте (разница 1.2 м). Вот об этом я и спрашивал.

Но вот если при монтаже колонны ушли в разные стороны, то в них не возникло усилий , конечно если их потом силой не вернули в проектное положение, например стянув балками и сварив, тем самым создав усилия и в балка и колоннах. А так, я считаю, вам просто необходимо в модели колонну поставить не вертикально, а "как стоит". И при вертикальной нагрузке в ней будет возникать дополнительный момент. Я так думаю.

Но здесь не соглашусь. Де-факто - усилия, конечно возникли. Хотя и я считаю базы этих колонн шарнирными (правда это отдельный разговор), понятно, что там имеется какая-то степень защемления. В идеальном случае чистых шарниров смещение верха одной колонны на 100 мм, вызвало бы смещение всех остальных на те же 100 мм. Однако, значения смещений у всех колонн разные, причём даже по направлению. Их именно "натягивали" обратно, т.к. возникли проблемы с монтажом прогонов - отверстия под болты не попадали друг на друга.

[vkolt]

Сообщение от vawer Корректно ли будет задать две крайние колонны высотой 10 м, две средние высотой 8.8 м, соединить их "косым" ригелем, а потом поднять соответствующие точки на жестких вставках для выравнивания уровня верхнего пояса ригеля?.

Поднять соответствующие точки ..... Какие? Вот тут что-то не понимаю.

Сообщение от vawer Их именно "натягивали" обратно, т.к. возникли проблемы с монтажом прогонов - отверстия под болты не попадали друг на друга.

Вот коли "натягивали", то да там возникли усилия. хотя если считать опирание шарнирным то откуда... ХЗ получается...
Я вижу тока один выход. Посчитать усилия от смещений, потом от нагрузок. А потом как в старые добрые времена, ручками невыгодные их сочетания. ну и соответственно проверку сечений, устойчивость всё ручками.
Может кто что лучше предложет.

[vawer]

Поднять соответствующие точки ..... Какие? Вот тут что-то не понимаю.

Ну в общем вот картинки, как я сделал это в Лире. Т.е. у меня колонны одинаковой высоты, а уровень верхнего пояса выравнен жесткими вставками разной длины. Реально наоборот - колонны разной высоты. Не знаю, может это и несущественно...

Вот коли "натягивали", то да там возникли усилия. хотя если считать опирание шарнирным то откуда... ХЗ получается... Я вижу тока один выход. Посчитать усилия от смещений, потом от нагрузок. А потом как в старые добрые времена, ручками невыгодные их сочетания. ну и соответственно проверку сечений, устойчивость всё ручками.

Да, ручками это конечно выход... Но не хочется
И всё же, интересует принципиальный момент - как посчитать-то на заданное смещение, когда там получаются такие пироги? Как его задавать-то правильно? В любой раме, с любыми узлами, но с несколькими загружениями.

[vkolt]

Ой, не знаю я этих жёстких вставок... что это за зверь и с чем его есть...

[ander]

можете доходчиво, по шагам, рассказать что было, а то я постоянно теряю нить, что за чем, чтобы понять как моделировать? Может, я просто не внимательный.

[vawer]

Сообщение от ander можете доходчиво, по шагам, рассказать что было, а то я постоянно теряю нить, что за чем, чтобы понять как моделировать? Может, я просто не внимательный.

Да, сейчас попробую.
Что касается самой ситуации. Есть стальной каркас. При монтаже рам неточности обычное дело - отверстия под прогоны на фасонках ригеля не совпали с отверстиями на самих прогонах. Рамы стали "натягивать" в проектное положение, что вызвало различные крены в колоннах по различным направлениям (геодезистами они уже замеряны). Я хочу посчитать этот каркас с учётом этих кренов. Сначала просто как плоскую раму, чтобы разобраться, как вообще считать на заданное смещение. Вот с этим уже есть проблемы (выше описаны).

Что касается расчётной схемы в программе. Меня смущали колонны разной высоты (см. картинку в первом сообщении) - крайние по 10 м, средние по 8.8 м. Фактически, если их такими и ввести, то ось ригеля будет идти под углом (см. вложение). А уж на самом деле, там ось его вообще сложная... Учитывая что он будет разбит на несколько частей (см. вложение в посте №8), то можно, конечно, поднять всё на жестких вставках до выравнивания уровня верхнего пояса и получения картины, близкой к реальной, но как-то уж больно сложно, и не знаю, стоит ли...
Сейчас понимаю, что, наверное, это всё-таки несущественно и даёт небольшую погрешность. Но если нет, поправьте.
Вообще буду очень благодарен, если вы представите свой вариант такой рамы или модифицированный мой

[vawer]

В дополнение.
Попробовал посчитать просто сместив узлы сопряжения колонн с ригелем на 100 мм по двум осям. Какие-то результаты конечно, получились, но... Считаю, что это немного не то. Точнее непонятно, насколько это не то, возможно и очень близко, а возможно и далеко. Как уже сказал, все колонны получили перемещения по разным направлениям (см. исполнительную схему во вложении). Ну тут дальше выводы, конечно, примитивные - следовательно, в базах есть защемление и от этого возникли какие-то усилия. Полагаю, это нужно учесть.
И еще. Во вложении картинка с базой колонны. Инженеры "старой закалки" утверждают, что это шарнир. Меня в принципе тоже так научили. Но, определённо, тут есть какая-то степень защемления. Как это можно учесть? Т.е. как бы "нечистый" шарнир. Как оценить эту степень защемления?

[vkolt]

прочитал о жёстких вставках, понял как вы делаете. Погрешность конечно будет, но возможно вы и правы что не большая.
Нас тоже учили что это шарнир, хотя я ну никак понять этого не могу. Есть фасонки крепящие колонну к плите. Они приварины, если швы фасонки посчитаны с учетом момента, плюс так же посчитана плита и анкерные болты, то почему это шарнир??? и как тогда можно круглую колонну защемить?
Вопрос как оценить степень защемления и жёсткость узла неоднократно на форуме поднимался. Четкого ответа не нашёл. Единственное что писали, что есть какая-то (не помню название) зарубежная книга на эту тему. Не на русском. К сожалению моих знаний английского не хватит, чтобы читать сложную техническую литературу

[EUDGEN]

Сообщение от vawer В дополнение. Попробовал посчитать просто сместив узлы сопряжения колонн с ригелем на 100 мм по двум осям. Какие-то результаты конечно, получились, но... Считаю, что это немного не то. Точнее непонятно, насколько это не то, возможно и очень близко, а возможно и далеко. Как уже сказал, все колонны получили перемещения по разным направлениям (см. исполнительную схему во вложении). Ну тут дальше выводы, конечно, примитивные - следовательно, в базах есть защемление и от этого возникли какие-то усилия. Полагаю, это нужно учесть. И еще. Во вложении картинка с базой колонны. Инженеры "старой закалки" утверждают, что это шарнир. Меня в принципе тоже так научили. Но, определённо, тут есть какая-то степень защемления. Как это можно учесть? Т.е. как бы "нечистый" шарнир. Как оценить эту степень защемления?

Из собственного опыта знаю, что расчет на заданные смещения требует тщательного моделирования многих факторов: граничных условий, топологии сопряжений конструкций, нелинейных свойств деформирования материалов и стадий загружения. В упруго-линейных расчетах все это замоделить невозможно, а результаты расчета не будут реалистичными. Выход: РС обоснованно упростить и не замарачиваться на разгадках ребусов.

[vawer]

Там еще дело в том, что в такой вот, классической постановке о шарнирности каркас совершенно не обладает никакой жесткостью в плоскости рам. Потому, как абсолютно все узлы - шарнирные. Сопряжения колонн с ригелями - точно чистейшие шарниры. Значит, очевидно, что нужно как-то учитывать защемление в колоннах.
Вообще, проект во многом нарушает СНиП (например, при шаге рам 12 м применены вертикальные связи в виде прутков, которые, разумеется, не проходят по предельной гибкости), но это отдельный разговор

[vawer]

Сообщение от EUDGEN Из собственного опыта знаю, что расчет на заданные смещения требует тщательного моделирования многих факторов: граничных условий, топологии сопряжений конструкций, нелинейных свойств деформирования материалов и стадий загружения. В упруго-линейных расчетах все это замоделить невозможно, а результаты расчета не будут реалистичными. Выход: РС обоснованно упростить и не замарачиваться на разгадках ребусов.

Мм... Тогда подскажите, пожалуйста, как её адекватно упростить с учётом всего выше перечисленного и добиться поставленных целей? Т.е. проверить, несут ли конструкции с учётом кренов.

[ander]

Ригель рекомендую построить, как ломаную ось, т.е. по ц.т. сечения. Есть предположение - задаете схему (геометрию), используете монтаж, с помощью чего, учтете сначала собственный вес и начальные прогибы, затем учтете натяжение за счет задания смещений по факту, после этого этапа выполняете расчет по РСУ.

[vawer]

Сообщение от ander Ригель рекомендую построить, как ломаную ось, т.е. по ц.т. сечения.

А уровень верхнего пояса потом всё же выравнивать жесткими вставками или как?

Сообщение от ander Теперь поясните цель расчета.

Так ведь я вроде уже пояснил... Посчитать раму с учётом кренов. Посты #19 и #20

[ander]

vawer, я посто подправил, не увидел, что новые сообщения появились, посмотрите заново.

А уровень верхнего пояса потом всё же выравнивать жесткими вставками..?

Зачем? Вы же получите то же самое, но, думаю, в более удобоваримой форме. Ломаная ось вместо жестких вставок, длина колонн по заданию.
Хотя, по сути, монтаж не обязателен, и без заморочек, все смещения учтутся во всех загружениях.

[vawer]

Сообщение от ander Зачем? Вы же получите то же самое, но, думаю, в более удобоваримой форме. Ломаная ось вместо жестких вставок, длина колонн по заданию.

Хм, так там же ригель переменного сечения. Высота стенки разная, соответственно нагрузка получится приложенной в разных уровнях. Или я чего-то не понимаю...

Сообщение от ander Хотя, по сути, монтаж не обязателен, и без заморочек, все смещения учтутся во всех загружениях.

Монтажа не знаю, но попробую разобраться. А как посчитать без него? Выше я написал какие проблемы возникают. При задании смещения в одном из загружений в остальных по этому направлению задаётся связь и соответственно результаты получаются некорректными. Или Вы имеете в виду, что это смещение нужно задать в каждом загружении и оно таким образом правильно учтётся в РСУ?

[ander]

про связь не понял, давно на заданные смещения не считал. Может, точно не знаю, тогда и действительно монтаж поможет, но это надо проверять, пока это только догадки.
По сути нагрузка и так приложена в разных уровнях (относительно оси балки), не пойму проблемы.

[EUDGEN]

Сообщение от vawer Мм... Тогда подскажите, пожалуйста, как её адекватно упростить с учётом всего выше перечисленного и добиться поставленных целей? Т.е. проверить, несут ли конструкции с учётом кренов.

Многие, здесь, ответили на Ваши вопросы прямо или косвенно:
1. Метод перемещений, реализованный в МКЭ (практически во всех ВК) косвенно учитывает деформированную схему и перераспределение усилий выполняется автоматически с учетом долевого участия каждого КЭ. В связи с чем РС должна строиться в соответствие с реальной геометрией (размерами, топологией, континиумом сопряжений), с реальными нагрузками (загружениями), с реальными жесткостями и граничными условиями. Насколько возможно приблизиться к отображению всех в.у. параметров - это уже профессионализм. Я бы прокрутил несколько вариантов, модифицируя сопряжения, связи, разные модели основания и из анализа принял бы приемлемый вариант, возможно он был бы гибридным, т.е. из разных моделей для разных конструктивных элементов. На первый взгляд громоздко, но, к сожалению, построить одну истинную модель никогда не удается, и по многим причинам, читай:
http://dwg.ru/f/showthread.php?t=14635 и другие темы по моделированию
2. И по поводу крена - он не должен превышать допускаемую нормами. Тогда и незачем его отдельно учитывать.