[EUDGEN]

Здравствуйте коллеги! Извините, вопрос перенесен из темы "СКАД-ФОРУМ..."
Прошу ответить ассов и профи, использующих в проектной деятельности нелинейные процедуры для ж/б.
Как реально выглядит процесс (последовательность шагов, действий) , например при расчете высотного здания, с учетом сейсмического воздействия? И на каких этапах учитывать нелинейность?
Я понимаю это так (поправьте):
1-й этап: упругий расчет глобальной схемы, определение армирования.
2-й этап: выделение (выбор) конкретных локальных элементов (проармированных), которые обследуются с учетом нелинейности;
3-й этап: установление реального НДС, корректировка, если необходимо армирования и опять проверка…
Возможно вы используете транзитные приемы, без локализации? Тогда у меня много вопросов:
- не имея армирования, применять нелинейность некорректно; (т.е как-то надо назначить);
- если есть сейсмика, то как определить инерционные силы;
- нелинейная задача всегда итерационная, как по шагам нагружения, так и по сходимости на диаграммах физических соотношений. Шаги нагружений должны отражать процессы во времени и в пространстве: т.е. необходимо учитывать процесс возведения сооружения, и вероятность сейсмического воздействия на любом этапе возведения. И еще, на какие шаги дробить сейсмику? По формам колебаний, направлениям воздействия, или по ср.квадратичным, или внутри каждой формы?
- в процессе нагружения, на определенном шаге напряженно-деформированного состояния (НДС) могут образоваться трещины в экстремальных зонах (из надо зафиксировать, перераспределить напряжения между бетоном и арматурой
- при действии знакопеременных нагрузок (да и не только) трещины могут закрыться…
- на финише возможно необходима корректировка заданного (или определенного из упругой схемы) армирования и очередная проверка НДС при новых значениях армирования.

Выскажу свое мнение, если дочитали до сих пор:1. В реальном проектировании должны применяться методы ( методики, приемы, операции, процедуры, способы), позволяющие однозначно оценить прочность конструкций при неблагоприятных комбинациях (сочетаниях) совокупности факторов (объективных и субъективных).
1. Что касается учета нелинейных свойств деформирования материалов, в нашем случае, бетона и ж/б, то они реально могут быть зафиксированы на образце, обклееного датчиками и нагружаемого определенными (контролируемыми) воздействиями. Эти проблемы академического аспекта и их рез-ты нужны для уточнений характеристик, коэффициентов и методик в нормативных документах. Это наука!
2. Соглашусь, что можно провести численный эксперимент, с применением программ (ЛИРА, МИКРОФЕ и др), на отдельно взятом элементе (колонне, балке, плите и т.п.) с выявлением НДС, но, при определенных силовых воздействиях (правда из надо еще выявить). Но для глобальной схемы?
3. Покажите мне, здесь на форуме, или сбросьте на мыло, кто реально запроектировал сооружение, с учетом расчетов по нелинейным процедурам, желательно с сейсмикой. Я хочу в сказку. С 1985 года, со времени как я не занимаюсь наукой, возможно, в параллельном мире, произошли существенные изменения. Извините, за консерватизм…, НО ,на мой взляд, реалистичный.

[ander]

Romka, на будущее учту, а пока исправил файл для импорта.
[ATTACH]1173196294.zip[/ATTACH]

[EUDGEN]

ander

То что Вы называете NZ, на самом деле NX, ну и соответственно никакого роста NX к низу не будет. Надеюсь, после импорта вопросы с локальными осями и жесткостями Вы решили. Не считаю схему непонятной, чем чище, тем понятнее. Стержневые вставки при просмотре результатов рекомендуется исключать - нецелевые элементы. Рама защемлена, вопрос не ясен.

1. В Вашем архиве был файл spr, я им и оперировал...
2. Убедили, что ЛИРА Вашу схему посчитала корректно, при особенностях модели.
3. Стержневые вставки при учете нелина неизвестно, как себя поведут и не повредят ли чистоте?
Что значит:

Код:

[Выделить все]

Стержневые вставки при просмотре результатов рекомендуется исключать

Ведь они участвуют в совместной работе? От их моделирования может существенно меняться картина. Вы их моделируете КЭ 10, но это стержень общего вида... и что он лучше дружит с балкой-стенкой?
4. Абстрогируемся от влияния работы основания, т.е. защемляем по обрезу. Здесь подводных камней много... - отсекем их.
PS
Напомню цель эксперимента: выявить закономерность влияния податливости зон сочленения на распределение внутренних усилий. Хотя бы по изг. моментам.
Или Вы наметили другие цели? Поделитесь...

[EUDGEN]

ander
Прошу прощения, наговорил на Вас...spr сформировался при импорте в СКАД, а сохранился в Вашем архиве. Я им и оперировал, не заботясь о местных осях...Видимо ЛИРА и СКАД и здесь не дружны .

[ander]

EUDGEN, использование стержневых жестких вставок достаточно хорошо изучено (в т.ч. в нелине), жесткость КЭ-10 завышена, а усилия в них неинтересны, поскольку их задача заключается в том же что и для системных жестких вставок - исключить из расчета часть длины элемента, входящее в границы "жесткого тела", ограниченного гранями сопряжения колонны и ригеля. Защемление колонн верну в чистом виде, ростверк уберу. Помню, анализ ведем по моментам. Завтра выставлю схему, может больше.

[Михаил_М]

Дал дипломнику статейку писать на УИРС по сабжу.
Посчитал балку на 2х опорах 9м, шарнирно и жестко опертую. Подобрал арматуру под 4.5 т/м равномерно распределенной нагрузки. Прикинул прогибы по СНиП, СП и лире (21-й и 25-й законы деформирования). Построил графики зависимости прогиба от нагрузки. Вот что получилось. Кому интересно, могу и статейку скинуть.
[ATTACH]1173225092.JPG[/ATTACH]

[ander]

Михаил_М, не пойму, Вы провели некоторую исследовательскую работу? Только что-то не вяжется, поясните, нагрузка 4.5, а график зависимости от разных нагрузок, и к чему считать по 21 закону, он не учитывает армирование сечения. Не плохо было бы знать, где на графике заканчивается упругая стадия - где требуется учет образования трещин при определении деформированной схемы. Очень хочется верить, что нет ляпов типа неучет в соответствии с 1ПС и 2ПС правильной величины нагрузки и характеристик бетона и арматуры. Армирование, надеюсь, во всех случаях одинаковое? В общем, почитать интересно, может все вопросы сразу снимутся, выкладывайте.

Если у Вас есть время и желание может продолжите работу, могу подкинуть несколько направлений:
1. Как влияет сетка КЭ при разных пролетах на определение прогиба (при одной и той же нагрузке).
2. Поднят вопрос податливости, в частности, жесткий узел - идилия, поэтому хотелось бы увидеть, как влияет соотношение жесткостей (при одинаковых b и разных h) ригеля-колонны(стены) при 0.33:1, 0.5:1, 1:1, 2:1, 3:1, при необходимости, рассмотреть какой-либо из интервалов подробнее.
3. Как влияет разбивка поперечного сечения в Лире (на элементарные площадки) на определение трещин, деформаций, процент разрушенного материала.
4. Как подобрать оптимальное соотношение между размерами поперечного сечения и величиной элементарной площадки.
5. Как влияет учет дискретного или "размазанного" армирования (при плоской схеме, косой изгиб и кручение не учитываем).
Может еще что..

Итог: откорректировать предложенный график в соответствии с оптимальными параметрами полученными на основе п.1-п.5.

Не сочтите за наглость, назойливость или еще как.. просто правда интересно было бы посмотреть.

[Михаил_М]

Статья - плод УИРС (учебно-исследовательская-работа-студента) - моего дипломника. Обязательный пункт диплома у нас в ВУЗе. Как всякая обязаловка делается сумбурно и бессистемно, но я попытался поставить задачу, которая мне интересна. На дипломника где сядешь, там и слезешь, поэтому оформлением занимался я. Признаюсь, еще не все ляпы выловил, буду дорабатывать.
[ATTACH]1173237323.rar[/ATTACH]

[ander]

EUDGEN, Romka, посмотрите результаты статического расчета, если все нормально, идем дальше.
Черным цветом - усилия в колоннах, розовым - в ригелях.

1. Уточним, как принимаем значение нормативной нагрузки? Оставляем такую же, как расчетная или вводим коэффициент?
2. Привязка ц.т. арматуры, предлагаю 5 см со всех сторон для колонн и ригелей. Армирование принимаем симметричным, для всех элементов принимаем армирование по максимуму (ригели соответственно, колонны соответственно, диафрагмы соответственно).
[ATTACH]1173250785.zip[/ATTACH]

[EUDGEN]

Romka
1. Полагаюсь на Вас...Лиру пока не освоил...Интерфейс гораздо сложнее, чем в СКАДе. Чтобы все в модели просмотреть, нужно проделать сотни манипуляций. Поверьте, в СКАДе это все гораздо проще и нагляднее.
2. Идея, задуманного численного эксперемента, надеюсь, Вам, понятна...
3. Одно сомнение: как поведут себя вспомогательные стерженьки в нелинейности - ведь, как Вы сказали: ЛИРА не может считать частично линейную, частично нелинейную задачу... Однако, даже в линейной постановке можно считать квазиортотропную модель, но нужно реально задать параметры ортотропии (но это не по теме, всмысле не для ЛИРЫ).
Мои сомнения в след-щем:
а). вспомогательные (соединительные) стерженьки работают по 6-ти степеням свободы, и, на контактах с Д/Ж некоторые степени не дружат.
б). Не уверен, что эти стерженьки обеспечивают реальную совместную работу по контакту с колоннами-ригелями -Д/Ж. Думаю, для чистоты эксперимента, надо было модель не усложнять, а принять упрощенной (одинаковой) для линейного и нелинейного расчета. Т.е. при одинаковых предпосылках, выявить только отличие результатов по НДС для линейной и нелинейной задачи.
PS
Это мое мнение и мое профвидение. Если Вы поддерживаете идею ander, я подожду результаты и выводы. Но с высоты своего опыта и предвидения, могу предсказать получение нелогизмов и всевозможных ребусов, на разгадку которых потребуется немалое время. Взвесьте все аргументы...

[EUDGEN]

Михаил_М
Судя по графикам, СП дает хорошее совпадение с нелином. Реализован ли СП в каких-то программах? К сожалению, не знаком с СП, но это что: импирика, аналитика или итерационные процедуры?

[Михаил_М]

Сообщение от EUDGEN Михаил_М Судя по графикам, СП дает хорошее совпадение с нелином. Реализован ли СП в каких-то программах? К сожалению, не знаком с СП, но это что: импирика, аналитика или итерационные процедуры?

СП - всего понемногу, ИМХО. В графиках используется упрощенный подход. По дефмодели по СП расчет не осилил, а в нормкаде 4.2 он глючный.

[ander]

EUDGEN, если есть такие проблемы, которые Вам покоя не дают для расчета теста, то не вопрос, уберу все жесткие вставки системные и стержневые, но сетку укрупнять не хочу, иначе эффект "потери континуума" в зоне потери защемления стержня пластинами. Да и еще одно, для простоты просмотра результатов балку-стенку заменю на оболочку. - на это ответьте обязательно, согласны, или в чем именно.
Я думаю арматуру подбирать только по 1ПС (по СНиП), если есть возражения, и по 2ПС, просто расчет будем вести по расчетной прочности бетона, с другой стороны количество арматуры прибавится.

[Romka]

ander

не вопрос, уберу все жесткие вставки системные и стержневые, но сетку укрупнять не хочу, иначе эффект "потери континуума" в зоне потери защемления стержня пластинами.

Вопрос о жестких вставках как-то поднимался на форуме. Но к единому мнению не пришли... Однозначно в литературе (см уч. ЖБК Улицкого, раздел Рамы) рекомендуют жесткое вставки в стыке колонны и ригеля при опирании ригеля на консоль колонны. Тогда консоль колонны, кусок ригеля и колонны образуют недеформируемый участок, заменяемый в расчетной схеме жесткой вставкой. А в нашем случае однозначно не скажешь. :wink:

Я думаю арматуру подбирать только по 1ПС (по СНиП)

Возражений нет.
ander Не понятно применение ригеля в дафрагме. У нас за такое экспертиза ругаеЦЦа: нет смысла в таком ригеле, не работает он. Давайте все же его уберем.
Почему Вы поставили "КЭ10 численное"? Чего-то характер деформаций поперечной диафрагмы нелогичный. Может из-за них?
EUDGEN
По поводу дружбы степеней свободы КЭ10 и оболочки - это так. Оболочка не воспринимает поворота в своей плоскости, т.е. стержни в таком случае соединены к оболочкам шарнирно. Надеюсь ander согласится со нами и мы уберем из задачи "КЭ10 численное". :wink:
ander! Ваши мысли...

[ander]

Romka, на подбор арматуры наличие-отсутствие жестких вставок повлияло не значительно (правда, проверял я с учетом 2ПС, иначе, результат может разниться в большей степени).

нет смысла в таком ригеле, не работает он.

Смысл есть, ради точности расчетной схемы, он лучше передаст нагрузку на диафрагму, частично разгрузит рамный узел. Кстати, в сборном каркасе используются диафрагмы с полками для опирания плит, кто-нибудь может сказать как эта "балка" заармирована? А вообще в схеме EUDGEN этот ригель был. В общем, с тем, что он не работает я не согласен, но убрать можно, не вопрос.
Характер деформаций диафрагмы из плоскости вполне логичный - элементы балка-стенка работают в своей плоскости, я уже писал, что для избежания подобных недоразумений, могу перейти на пластины-оболочки. КЭ-10 численное для задания жестких вставок.
EUDGEN, когда разрешим вопросы? Не хочется попусту еще раз картинки рисовать.

[Pooh]

Сообщение от EUDGEN Romka как Вы сказали: ЛИРА не может считать частично линейную, частично нелинейную задачу...

Как это не может. Еще как может. Ведь Вы даете тип каждому элементу отдельно, а не всей задаче целиком. В Лире можно в одной задаче сочитать линейные элементы, физ нелин, геом нелин и элементы с физ и геом одновременно, да еще и опереть этор все на элементы трения.....

[Михаил_М]

Сообщение от Pooh Как это не может. Еще как может. Ведь Вы даете тип каждому элементу отдельно, а не всей задаче целиком. В Лире можно в одной задаче сочитать линейные элементы, физ нелин, геом нелин и элементы с физ и геом одновременно, да еще и опереть этор все на элементы трения.....

Так считать не только можно, но и нужно. Чтобы снизить затраты времени желательно все, что деформируется "почти линейно", и считать линейно. Я считаю что "почти линейно" работают элементы с недонапряжением больше 50%, если они не изгибаемые с трещинами. Ну и метал, естественно. Еще пример - в Лире нелинейный грунт считать, а конструкции здания считать линейно (если только НДС грунта интересует).

[Krygolam]

Думаю нет смысла делать с расчетной схемы кашу (может только при полной симетрии - а устойчивость?) и линейною модель перевести в файл нелина целиком намного проще

[Pooh]

Сообщение от Krygolam Думаю нет смысла делать с расчетной схемы кашу (может только при полной симетрии - а устойчивость?) и линейною модель перевести в файл нелина целиком намного проще

Проще, но не всегда разумно. Как Вы говорите есть проблема устойчивости (ее решает геометрическая нелинейность) и проблема разрушений (физическая). Я очень сильно оценил Лировские элементы с номерами более 400, учитывают оба типа нелинейности. Ведь иногда хочется для себя проверить, а не уменьшится ли коэф. запаса устойчивости, если учесть пластику материала......
Кроме этого в геометрически нелинейных схемах могут быть чисто линейные элементы (например для нагрузки или эксцентрики).... Смешивать, по моему, не только можно но и во многих случаях необходимо.....

[EUDGEN]

Romka
Ответьте на цитату pooh

как Вы сказали: ЛИРА не может считать частично линейную, частично нелинейную задачу... Как это не может. Еще как может. Ведь Вы даете тип каждому элементу отдельно, а не всей задаче целиком. В Лире можно в одной задаче сочитать линейные элементы, физ нелин, геом нелин и элементы с физ и геом одновременно, да еще и опереть этор все на элементы трения.....

Если так, то это принципиально упростит проблему...
ander
Для простоты жесткие вставки убираем. Ригели в Д/Ж остаются.
Сетка мелкая остается. Схема, думаю обмозгована...
Далее:
1. Делаем расчет в упругой стандии.
2. По рез-там назначаем армирование и фиксируем Мизг на опорах у Д/Ж. Фиксируем перемещения.
3. Адаптируем тест для физнелина:
а) при подобранной и заданной арматуре по п.1.
б) вариант с несколько заниженной арматурой (на 30%) на опорах (экстримах).
в) вариант с частично нелинейными КЭ. (по предложению pooh).
4. По а, б, в сверяем Мизг, перемещения. До разрушения, ессно не доводим ни один из вариантов.
5. Делаем выводы относительно упругого расчета.
6. Делаем попытку обобщить и дать рекомендации (себе, нам...).

[ander]

EUDGEN, может я тупею, можно попроще алгоритм описать..
1. Линейный расчет, понятно. Результаты - усилия, перемещения -> армирование (по 1ПС или 2ПС?) ->
2. Формируем физнелинейную схему, схема небольшая, поэтому на части элементов учитывать нелинейность, на других не учитывать, я думаю не стоит. Все в физнелине, по результатам которого можно посчитать еще вариант с уменьшением количества физнелинейных элементов. Сейчас, я думаю, не время. Еще есть вопросы - дело в том, что конкретному сечению (номеру, типу жесткости) можно задать только один вид армирования (расстановка, площадь одинаковы для всех элементов назначенного сечения), поэтому либо мы вводим максимальное симметричное армирование отдельно для колонн, отдельно для ригелей и т.д., либо придется вводить дополнительные жесткости, чтобы учесть неодинаковость армирования элемента по его длине. Поэтому, если мы говорим о занижении армирования на 30%, то мы говорим о всем симметричном армировании, или о конкретных зонах. И это относится только к ригелям, или и к колоннам и диафрагмам тоже?
Тут, в п. 2, как я понял у нас две расчетные схемы, поправьте меня:
2а. С арматурой, заданной по расчету (опять-таки, по 1ПС или 2ПС?).
2б. С арматурой, заниженной относительно расчета (на 30%). Вопрос о принципе занижения открыт. -> Получаем результаты: усилия, перемещения.
3. Делаем выводы по п. 1, 2а, 2б. Обобщения, рекомендации.
4. Возможно, рассмотрим варианты неполной физнелинейной схемы или схемы с учетом одновременно и физнелина и геометрической нелинейности одновременно, тем более Лира позволяет, да и вопрос интересный (за пределами Гука, да еще вне принципа суперпозиции).

До разрушения, ессно не доводим ни один из вариантов.

Это уже зависит и в т.ч. от количества и расстановки арматуры, тут уж что получится, разрушится или не разрушится, покажет расчет.