[EUDGEN]

Здравствуйте!
Аналогичная тема уже поднималась, но у меня частный вопрос. Прав ли я, если в пояснительной записке к расчету пишу следующее:
РАСЧЕТНАЯ СХЕМА
Расчетная схема здания представлена в виде комплекса конструктивных элементов (фундаментной плиты, диафрагм жесткости, колонн и ригелей, плит перекрытий и покрытия), работающих совместно.
ПРИМЕЧАНИЕ:
1. Прочность конструкций надземной части здания проверялась при учете защемления в уровне фундаментной плиты.
2. Прочность конструкций фундаментов здания (плитной части) проверялась при учете работы упругого основания с учетом жесткости вышележащих конструкций.
3. Пункт 1 принят в связи со сложностью учета этапов возведения и нагружения здания, а так же со сложностью учета неупругих деформаций на контакте надземной части и фундаментов, в результате которого по обрезу возникают нереальные усилия в колоннах и д/ж.
Поясняю: выкладываю файл сопоставления эпюр моментов двух вариантов схем. Слева с учетом совместной работы. Справа - защемление по обрезу.
Спасибо заранее за внимание.
[ATTACH]1133446949.dwg[/ATTACH]

[Regby]

у меня схема нагружена моментом в "одну сторону".. так что момент быть там должен я думаю (а схему вы не смотрели )

[Regby]

По основной теме (огромные моменты в точках защемления колонн в фундаментную плиту).

В самой известной из серьезных книг SCAD "Расчетные модели сооружений и возможность их анализа" анализируется совместимость разномерных элементов. Так в главе 5.3.1 "Стержни + плиты" описывается примыканике стержня (колонны) и плиты (фундаментной плиты) авторы громко говорят о абсолютном несоответсвии получаемых результатов с истинными.
Вот несколько характерных фраз:
"Однако, получаемые в этой расчетной схеме изгибающие моменты в сечениях стоек, примыкающих к плите, не имеют отношения к истинному распределнию внутренних усилий. А если это так то это скажется и на распределении внутренних усилий в остальных элементах каркаса здания."
"В пределе, при устремлении максимального размера сеточной ячейки к нулю это изгибающие значения так же должны стремиться к нулю, а это означает, что расчетная схема обеспечивает не жесткое, а шарнирное присоединение элементов каркаса к плите. То что пользователь формально при избранной им сетке получает некоторые отличные от нуля численные знаечения изгибающих моментов, свидетельствует лишь о погрешности дискретизации в методе конечных элементов, но нет же никаких оснований погрешность дискретизации принимать за достойный доверия результат!"

Таким образом: можно сделать вывод что эти ОГРОМНЫЕ моменты есть ни что иное как ошибка в создании расчетной схемы (или правильнее будет - неучет ошибочного взаимодействия несовместных конечных элементов. Далее авторы дают рекомендации. Они сводяться к тому что в месте примыкания колонны к плите как правило существуют элементы повышеной жесткости (и действительно - будь это подколонник, стакан или какая нибудь распределительная система - жесткость много больше жесткости фундаментной плиты и колонны). Авторы рекомендуют такие места моделировать при помощи элементов АЖТ с размерами подколонника или размерами колонны+толщина плиты (что соответствует пирамиде продавливания).

Я провел ряд тестов по введению в расчетную схему АЖТ. Результаты оказались интересными (и в принципе соответсвующие ожидаемым результатам). В "придиафрагменной колонне" величины изгибающих моментов резко уменьшаились, а обычных колоннах (взятая произвольно) значение момента наоборот немного выросло (что соответсвтует переходу колонны из шарнирно-сопряженного состояния к жестко-сопряженному).

В качестве минуса данного решения сразу можно указать трудоемкость по введению АЖТ в каждый стык колонна-плита.

Я очень сомневаюсь что читающие эту ветку специалисты не знакомы с данной книгой. Но я не видел постов с обсуждением данного решения. (хотя всем видно когда я зарегистрировался поэтому возможно я многое пропустил).

Хочется услышать Ваше мнение.

PS. Прикладываю эпюру момента My. В стыке с фундаментной плитой левой придиафрагменной колонны присутствует АЖТ, в стыке с правой придиафрагменной плитой нет ничего.
Для наглядности: результаты моментов My в обоих колоннах 1 - случай без АЖТ 2 -случай с АЖТ

случай____левая колонна_______правая колонна
__1__________-5,02_________________ 6,61
__2__________-2,46__________________6,69

[ander]

Regby, я нашел решения ортогонального сопряжения стержня с пластиной ~1 год назад, какие только варианты не рассматривал. Вопрос не новый, я искал решение в Лире. Согласен, использование АЖТ трудоемко, поэтому иногда использую стержневые КЭ для получения жесткого тела - учета фактического сопряжения конструкций. Минус для Лиры был еще и в том, что при физической нелинейности АЖТ быть не должно, просто не считала, не знаю, как в новом релизе.

Про диафрагмы я также уже говорил, нет тут нелогизмов, есть потеря континуума модели ввиду дискретизации схемы, да, но это не великая проблема, поскольку инженер оперирует определенной точностью расчетов и в 5-10% можно запросто уложиться, используя достаточную сетку и принципы учета фактической зоны сопряжения конструкций. При этом, я не вижу принципиальной необходимости защемлять колонну на обрезе, если она (пара колонн) принадлежит диафрагме. Хотя даже, если защемить, то, при выше описанных условиях сопряжения, момент не будет влиять на подбор арматуры.

[p_sh]

Сообщение от Regby По основной теме (огромные моменты в точках защемления колонн в фундаментную плиту). В самой известной из серьезных книг SCAD "Расчетные модели сооружений и возможность их анализа" анализируется совместимость разномерных элементов. Так в главе 5.3.1 "Стержни + плиты" описывается примыканике стержня (колонны) и плиты (фундаментной плиты) авторы громко говорят о абсолютном несоответсвии получаемых результатов с истинными. Вот несколько характерных фраз: "Однако, получаемые в этой расчетной схеме изгибающие моменты в сечениях стоек, примыкающих к плите, не имеют отношения к истинному распределнию внутренних усилий. А если это так то это скажется и на распределении внутренних усилий в остальных элементах каркаса здания." "В пределе, при устремлении максимального размера сеточной ячейки к нулю это изгибающие значения так же должны стремиться к нулю, а это означает, что расчетная схема обеспечивает не жесткое, а шарнирное присоединение элементов каркаса к плите. То что пользователь формально при избранной им сетке получает некоторые отличные от нуля численные знаечения изгибающих моментов, свидетельствует лишь о погрешности дискретизации в методе конечных элементов, но нет же никаких оснований погрешность дискретизации принимать за достойный доверия результат!"

нижние цитаты никакого отношения к выделенному не имеют (или по крайней мере главенствующего)
моменты в обрезе колонн (в защемлении обрамленной колоннами диафрагмы) появляются вследствие работы диафрагмы.
Честно не помню где это демонстрировал моделью, но попробуйте и увидите, что колонну поворачивает именно диафрагма вследствие её поперечного расширения, а плита способствуя ограничению расширения вследствие её большой жесткости есть не более чем это защемление, способствующее появлению резкого поворота сечения колонны, и акк следствие появлению большого момента в обрезе.

[p_sh]

Сообщение от Regby .

вот смотрите слева направо

1-я схема - классика
2-я схема - материал с нулевым коэффициентом Пуассона - как сила действует так и деформируется
3-я схема - имеет возможность "скольжения" в бок по обрезу (не закреплена)

соответственно момент только в первой схеме


(вашу схему, каюсь, внимательно не смотрел)

[UIII]

Сообщение от Regby Здравствуйте, попробую присоединиться к столь славной компании и высказать свою точку зрения. ... Еще во мне вызывает внутренний протест ваши вариации на тему расчетов нескольких моделей. Мне непонятна сама стадия рабочки.. получается какие то конструкции будут заармированны для одной расчетной модели, другие для другой, третьи для третей... но ведь перераспределение энергий в один момент времени будет таким что близкой к верной будет только одна из расчетных моделей, а не может возникнуть такой ситуации что в каком то месте ВДРУГ нехватит жесткости, только потому что это место сконструированно для неверной (та которая не случилась в данный момент) расчетной модели? Мое внутреннее Я стремиться к тому чтобы работать с единой моделью (т.е. делать несколько и принимать за корректную одну из них по ней и проводить конструктивные работы) более или менее отражающую действительность, но тогда опять возвращаемся к вопросу - а как она выглядит эта действительность? Для наглядности рассмотрим пример из Городецкого "Расчет и проектирование конструкций высотных зданий из монолитного железобетона" 8 и 9 страница рассмотрено 2 расчетные модели. В случае расчета модели без основания момент в плите перекрытия момент меньше чем в модели с основанием, но момент в фундаментной плите посчитанной без конструкции больше чем при совместном расчете. Если производить армирование по максимальным моментам. то я вижу это нелогичным. ...

Добрый день! Уже около года изучаю темы данного форума, касающиеся расчётов МКЭ. Очень радует настойчивость и неутомимость EUDGENа в озвучивании тех проблем, которые игнорируются (стыдливо умалчиваются) определённой частью общества, так или иначе причастной к проектированию.
Мне близки и понятны тревоги и опасения, затронутые в этой и смежных темах - сам всё время топчусь по тем же граблям.
Теперь касательно цитаты - у нас в Иркутске (сейсмичность 8 и 9 баллов) основными проектными институтами предлагается (читай "требуется") к расчёту многовариантная модель зданий, состоящая как минимум из 4 моделей:
- модели №1 и №2 - совпадают по геометрии и топологии, различия заключаются в жёстком и упругоподатливом опирании здания - в первом случае принимаются закрепления по всем 6 степеням свободы в уровне подошвы фундаментов, во втором - та или иная теория использования C1-C2
- каждая из моделей №1 и №2 в свою очередь делится на две - в первом случае стеновое заполнение полностью включено в работу каркаса, во втором - не оказывает никакого влияния на деформативность ж/б каркаса.
Предпосылки при этом следующие - истина как всегда где-то между...
и вышепредставленными моделями описываются граничные условия поведения реального здания. Поэтому выполнив армирование здания по максимальным значениям содержания арматуры в сечениях, полученных при расчёте четырёх моделей - мы тем самым обеспечим восприятие каких бы то ни было усилий, имеющих вероятность возникновения в данном здании. Естественно - налицо перерасход по арматуре, но вроде бы гарантия от возможного недоучёта тех или иных усилий.
Хотелось бы услышать Ваше мнение по поводу используемой методики расчётов - может доля логики всё же есть?

[EUDGEN]

Сообщение от UIII . Мне близки и понятны тревоги и опасения, затронутые в этой и смежных темах - сам всё время топчусь по тем же граблям. Теперь касательно цитаты - у нас в Иркутске (сейсмичность 8 и 9 баллов) основными проектными институтами предлагается (читай "требуется") к расчёту многовариантная модель зданий, состоящая как минимум из 4 моделей:

Вопрос, как я понимаю, и ко мне...
1. Не все то хорошо, что много Порой, полученную арматуру по расчету, трудно разместить в сечении (см тему "Бредовости результатов рачета..."
2. Модель - модели рознь..., а главное: выбрать наиболее реалистичные и обоснованные. Повторюсь из многих моих выступлений: "лучше обоснованно отказаться от учета определенных особенностей моделирования трудноформализуемых аспектов, чем получить труднообъяснимые результаты расчета при их учете". Для кого-то может показаться, что я каламбурю, но навскидку кое-какие особенности озвучу (их полно в моих прежних высказываниях):
- бессмысленно учитывать работу модели О-Ф-З без учета МОНТАЖа, податливости узловых сопряжений, точной топологии в зонах сопряжений, реалистичного моделирования континиумов на сопряжениях колонн-диафрагм, диафрагм-ригелей и самое главное - без реалистичной модели основания (см. С1 и С2);
- бессмысленно применять мелкую сетку триангуляции;
- бессмысленно учитывать физнелин при динамичнеских знакопеременных воздействиях не учитывая раскрытие-закрытие трещин.
- моделирование работы перемычек и узких простенков корректнее выполнять стержневыми КЭ;
и т.д. - это все ближе к теме "Искусство моделирования...", но все грабли в нашем ремесле переплетены. И, не наступать часто на них - это тоже "искусство".
Понимаю, ничего нового не сказал - это так - "связка дров" в костер, может кого-нибудь зацепит, а может и согреет.

[Constantin Shashkin]

UIII, доля логики здесь есть. Нужно только правильно получать C1 и C2 (чтобы они давали адекватную осадку, близкую методу послойного суммирования). Тогда действительно армирование приближается к реальной работе конструкций. Не нужно впадать в излишний пессимизм, что нужно либо учесть сразу все, либо считать без основания (EUDGEN). Детали сопряжения колонн и диафрагм важны, но в локальной области (принцип Сен-Венана в действии). При расчете системы О-Ф-З важна интегральная жесткость здания, в которой эти мелочи, как правило, не проявляются. Мы проверяли расчет конструкций с учетом деформирования основания во времени и процесса возведения. Здесь важно соотношение скоростей строительства и осадок. При возведении зданий на глинистых грунтах с длительной осадкой расчет без последовательности возведения дает вполне разумный запас. Что качается "труднообъяснимых результатов" - их не должно быть. Расчетчик должен анализировать модель, пока не получит объяснения всех результатов. Иначе - это не расчет. Моделировать неизвестно что без понимания задачи, конечно, бессмысленно.

[EUDGEN]

Сообщение от Constantin Shashkin . Детали сопряжения колонн и диафрагм важны, но в локальной области (принцип Сен-Венана в действии). При расчете системы О-Ф-З важна интегральная жесткость здания, в которой эти мелочи, как правило, не проявляются. ..... Что касается "труднообъяснимых результатов" - их не должно быть. Расчетчик должен анализировать модель, пока не получит объяснения всех результатов. Иначе - это не расчет. Моделировать неизвестно что без понимания задачи, конечно, бессмысленно.

1.Если Вы имеете дело с сейсмическим воздействием, то проявляются двусторонние грабли, скорее - ножницы: действительно, на глобальную жесткость эти сопряжения несильно влияют и сейсмичкеские силы, вцелом на сооружение, будут близки к истине. Нельзя не отметить вторую сторону медали, значительно влияющую на локальные НДС - это зоны сопряжений и участки между узлами триангуляции, принадлежащие одновременно нескольким типам конструкций (колонна - Д/Ж - ригель - перекрытие). Известно, что метод КЭ реализует метод перемещений, т.е. более точная картина НДС только в узлах. В створе между смежными узлами апроксимирующие функции не учитывают сплошность среды, вернее, для сопрягаемых одномерных и двумерных КЭ игнорируется участок континиума (выставлял кучу примеров в теме "Бредовые результаты..."). Повторюсь: недостоверный учет топологии, податливости и монтажа заведомо даст недостоверный результат НДС и армирование.
2. То-то же... Определить насколько опасны грабли - это профессионализм и как их сделать менеее опасными - это некое искусство профессоинала. К сожалению, наша профессия далека от аналитики - приходится итерировать и интерполировать, учитывая геометрию, физику, историю, приближаясь к относительной истине, зная, что:

[p_sh]

Сообщение от EUDGEN 1 т.е. более точная картина НДС только в узлах. В створе между смежными узлами апроксимирующие функции не учитывают сплошность среды, вернее, для сопрягаемых одномерных и двумерных КЭ игнорируется участок континиума (выставлял кучу примеров в теме "Бредовые результаты...").

по идее он (континуум) вроде учтен (т.е. попытка учесть это в матрице совместности деформаций есть), но результаты иногда действительно ставят в тупик...

[EUDGEN]

Сообщение от p_sh по идее он (континуум) вроде учтен (т.е. попытка учесть это в матрице совместности деформаций есть), но результаты иногда действительно ставят в тупик...

Мы с Вами, тут, немало "намутили", думаю, не из вредности...но как-то Ваша реакция на совместную работу нижних колонн и Д/Ж в моем сознании не запечатлелась...
Напомню: дикие скачки момента в колонне навеяли подозрение (уверенность) в том, что колонна и Д/Ж у сопряженния с фунд.плитой работают автономно, т.е. несовместно, что не есть реально. Я высказал мнение, что модель такой колонны, способной генерировать, в основном, продольные усилия ближе по работе к шарнирному стержню в плоскости с Д/Ж и относительно жесткой из плоскости. Я в реальных расчетах так и делаю: обнуляю EI в соответствующей плоскости, тем самым заставляю Д/Ж воспринимать сдвиг и изгиб - собственно, для этого они и ставятся. Колонна же, жесткотстью EF воспримет соответствующую долю продольных усилий, т.е. выполнит свою основную функцию в совместной работе.
Если это так, то авторы программ, в инструкциях пользователю, должны, на мой взгляд, о сих эффектах предупреждать или рекомендовать...
К чему я? В открытой мной теме "Искусство моделирования..." я обосновывал необходимость наличия некого нормативного "ПОСОБИЯ" по использованию приемов моделирования. И хотя сам расчет - способ рассуждения инженера (по Городецкому) , рассуждения должны быть векторно направленными, тогда и результаты у всех будут кучными, а не в разброс.
Я понимаю, что наш форум - не научный консилиум, да и не самые лучшие умы бороздят пространство . Однако, многие поднимаемые проблемы имеют практическое значение для многих спецов. Многие темы забыты и заброшены...а жаль...

[p_sh]

Сообщение от EUDGEN Мы с Вами, тут, немало "намутили", думаю, не из вредности...но как-то Ваша реакция на совместную работу нижних колонн и Д/Ж в моем сознании не запечатлелась...

попробую что-нибудь еще наколдовать

[Constantin Shashkin]

В стержнях используются функции формы третьего порядка, а в диафрагме жесткости, скорее всего, первого порядка в плоскости и третьего - из плоскости. Поэтому полной совместности в плоскости не будет. Но все зависит от типа КЭ. Я делал элемент оболочки с функциями формы третьего порядка в плоскости. Свод общих правил для МКЭ не написать. Как ни грустно, для грамотных расчетов нужно хоть немного знать теорию МКЭ.

[EUDGEN]

Сообщение от Constantin Shashkin ... Я делал элемент оболочки с функциями формы третьего порядка в плоскости. Свод общих правил для МКЭ не написать. Как ни грустно, для грамотных расчетов нужно хоть немного знать теорию МКЭ.

Интересно, как выглядит модель и в чем рассчитана?
Попробуйте посчитать П-образку на фунд.плите только на вертикальную нагрузку, по модели О-Ф-З (см. картинку)

[Constantin Shashkin]

Поподробнее, пожалуйста! Что за основание? Слой упругих КЭ? Какие нагрузки? А главное, что сравнивать и с чем? Какой эффект Вы хотите увидеть?

[EUDGEN]

Сообщение от Constantin Shashkin Поподробнее, пожалуйста! Что за основание? Слой упругих КЭ? Какие нагрузки? А главное, что сравнивать и с чем? Какой эффект Вы хотите увидеть?

Видимо, тему с начала не читали...
В нижней придиафрагменной колонне на стыке фунд - колонна- Д/Ж скачок Мизг от вертикальных нагрузок. Основание С1=1500т/м3. (вообще могу файл spr выложить, хотя вначале темы имеются и другие)...
Ниже картинка Мизг.

[Constantin Shashkin]

А что Вам не нравится? Может, я не все внимательно посмотрел. Уж очень много написали. Между колонной и диафрагмой плита фундамента гнется. Момент передается на диафрагму и колонну. Я посчитал - у меня так же. Миниатюру потом приложу. Что здесь неправильно?

[EUDGEN]

Сообщение от Constantin Shashkin А что Вам не нравится? Может, я не все внимательно посмотрел. Уж очень много написали. Между колонной и диафрагмой плита фундамента гнется. Момент передается на диафрагму и колонну. Я посчитал - у меня так же. Миниатюру потом приложу. Что здесь неправильно?

1. Мне не нравится, что колонна в створе двух нижних узлов сетки триангуляции гнется...разве Д/Ж в реальности позволит так колонне "гнуться"?, ведь они отлиты в одной опалубке и работают на сопряжениях совместно...
2. Еще раз акцентирую: дискретная схема в экстримах существенно искажает реальную работу - у меня нет никаких сомнений на этот счет...
Другое дело - как смоделировать такое сопряжение в дискретном представлении, чтобы получить реалистичную картину НДС. Вариант мной был предложен где-то выше...
Чем проверить и с чем сопоставить тоже вопрос?...
Пока, я это ощущаю "кожей" и своим представлением реальной работы конструкций...А то, что все программы на базе МКЭ дадут идентичные результаты - я и не сомневаюсь..., но это не означает, что рез-ты верны...
Короче, я в ожидании реализма...

[Constantin Shashkin]

В scad возникает разрывность, поскольку в элементах нет степени свободы вращения в плоскости. Но это не ошибка. Сгущение сетки сводит эту неточность к нулю. Поэтому прнципиальной проблемы я здесь не вижу. Наоборот, такое сопряжение элементов разных размерностей достаточно корректно. Бывает сильно хуже. Сравнивать нужно с решением объемными КЭ. Только элементы 1-го порядка scad здесь использовать нельзя.

[EUDGEN]

Сообщение от Constantin Shashkin В scad возникает разрывность, поскольку в элементах нет степени свободы вращения в плоскости. Но это не ошибка. Сгущение сетки сводит эту неточность к нулю. Поэтому прнципиальной проблемы я здесь не вижу. Наоборот, такое сопряжение элементов разных размерностей достаточно корректно. Бывает сильно хуже. Сравнивать нужно с решением объемными КЭ. Только элементы 1-го порядка scad здесь использовать нельзя.

Неожиданно тема пересеклась с некоторым дублированием проблемы:
http://dwg.ru/f/showthread.php?t=9261
Можно продолжить там.