[Engineer IA]

Уважаемые форумчане!

Вопрос такой. Кто как решает сбор ветровой нагрузки? Обычно делаю так: нацепляю на узлы перекрытия "баннеры" с жесткостью малой и весом небольшим. Затем задаю на них ветровую нагрузку. Так и ловлю ветер. Возня, конечно, с этими тряпками. Может быть кто получше что-нибудь предложить может?

[NIVa]

Поподробней, пожалуйста, не понятно, то ли парус (тряпка), то ли стена здания

на узлы перекрытия

???

[rust-resisting]

Судя по всему "тряпка", играющая роль "баннера", является элементом, закрепленным между узлами перекрытия с малой жесткостью и весом, тем самым моделируется нечто похожее на "парус" =) в таком случае сомнительным является параметр жесткости, т.к он должен быть ничтожно мал =) по этому появляется законный вопрос - возможно есть иная модель, воспринимающая ветровую нагрузку и отражающая ее с более высокой точностью.

[NIVa]

Если вопрос сводится к жесткости, то для тряпки необходимо принимать конкретное значение Е и ню (я принимаю 309е6 Па и 0,35 соответственно (по рез-там испытаний)) для ткани толщиной 0,8 мм.
Решаем кубическое уравнение, определяем нагрузки по краям полотна и переносим их на узлы перекрытия. Вроде все. А исходные данные по ветровой нагрузке по СНиПу, других исходных условий все равно нигде не найдешь.

Вот другой вопрос, который меня волнует вот уже 5 лет. А ответа найти не могу.
Вопрос заключается вот в чем:
в СНиПе указано - "нормативное значение пульсационной составляющей... следует определять:
б)для сооружений (и их конструктивных элементов), которые можно рассматривать как систему с одной степенью свободы... при f1<fl по ф-ле ...."
Когда бросаешь в комп данные для расчета частот такого плана конструкций (как то "парус", перетяжки, полотна на стенах зданий), то получаешь результаты гораздо меньшие чем 2,9 Гц (для Москвы), потом пересчитываешь коэфф. динамичности- под 3!!!
Получаю машинный расчет и "офигеваю" от напряжений в конструкции или реакций заделок.
Может на таких конструкциях коэф. динамичности - не учитывать???? (но где найти такие нормативные документы)

[Engineer IA]

NIVa

Не-е! Вопрос не в жесткости. Жесткость может быть какая угодно, но только чтобы на порядка два-три меньше, чем у конструкций здания. Паруса имитируют стены. Речь идет о безбалочном перекрытии, где стены, как правило, не моделируются, а передаются в виде нагрузки на перекрытия. Вот и приходится изощряться. Главное, чтобы паруса-баннеры были триангулированы без внутренних узлов, только с внешними, принадлежащими перекрытиям. После этого обычным способом, как на оболочку, задаю ветер.

Может быть спецы поделятся, как они делают?

[alle]

Сообщение от NIVa Когда бросаешь в комп данные для расчета частот такого плана конструкций (как то "парус", перетяжки, полотна на стенах зданий), то получаешь результаты гораздо меньшие чем 2,9 Гц (для Москвы), потом пересчитываешь коэфф. динамичности- под 3!!!

При модальном анализе для таких конструкций (нелинейных) нужно учитывать т/н струнный эффект. Т.е. частота зависит от натяжения полотна, чем больше нагрузка (средняя составляющая) - тем выше частота. Т.е. частота очень даже возможно окажется больше чем fL и тройки не получится.
В ANSYS данная штука решается командой pstres,on.
В других программах - не знаю. Попробуйте решить тестовую задачу на колебание струны и сравнить с аналитикой.

Сообщение от Engineer IA Может быть спецы поделятся, как они делают?

.

Для зданий - ручками. Расчетная модель это святое - пихать туда всякую бяку опасно (можно обложаться - перепутать характеристики или что то в этом роде, а конкретно в вашем случае такие полотна могут сыграть роль демпфера при расчете на колебания и исказить пульсационную составляющую).
Хотя в Robot Millenium такие вещи автоматизированны спокойно - обводится внешний контур, и так далее - нагрузка генерируется сама.
Но опять таки от ручек, хотя бы для проверки я бы лично не отказывался.

[alle]

Сообщение от alle В других программах - не знаю. Попробуйте решить тестовую задачу на колебание струны и сравнить с аналитикой. .

Выкладываю тесты
[ATTACH]1140492686.rar[/ATTACH]

[Engineer IA]

Спасибо за информацию. Хочу быть спецом, а значит - все ручками. И зачем всю эту автоматизацию придумали! Она - соблазн для начинающего.

[alle]

Сообщение от Engineer IA Хочу быть спецом, а значит - все ручками. И зачем всю эту автоматизацию придумали! Она - соблазн для начинающего.

Да нет никакой разницы, главное чтобы было правильно. Лучше делать в первом приближении автомтически, а потом перепроверять - автоматически другим, независимым способом, или вручную.

Ну а вашем случае что дает этот прием? Если бы вы в CFX обдували, еще да, а так все равно - цэшки вручную, кашки вручную. Только на одном действии умножения экономите? Стоит ли овчинка выделки?
В том же скаде можно задать линейно меняющуюся нагрузку на группу узлов по высоте - приведите эпюру к линейной да и задавайте ...

[NIVa]

Доброе утро!
alle

При модальном анализе для таких конструкций (нелинейных) нужно учитывать т/н струнный эффект. Т.е. частота зависит от натяжения полотна, чем больше нагрузка (средняя составляющая) - тем выше частота. Т.е. частота очень даже возможно окажется больше чем fL и тройки не получится. В ANSYS данная штука решается командой pstres,on. В других программах - не знаю. Попробуйте решить тестовую задачу на колебание струны и сравнить с аналитикой.

Уважаемый alle, Вы сами где-то здесь на форуме писали о максимальном приближении модели расчитываемой конструкции к реальной. И, при создании таких моделей, необходимо учитывать условия, которые возникают хотя бы при монтаже.
Т.е. мы имеем готовую конечноэлементную расчетную схему конструкции, и плюс накладываем условия предварительного натяжения (как минимум на троса и полотна). Так вот при расчете всей системы в целом я никогда не получал частоты выше 0,1 Гц. Введении большего значния предварительного натяжения приводило (я работаю в CosmosM), да, к увеличению частоты, но к серьезному ухудшению поведения конструкции, как то - резкому увеличению значений по реакциям заделок (а соответственно законцовок, талрепов и проч.), или резкому увеличению значений напряжений на линейных силовых элементах конструкции.
По-этому и приходилось, да и приходиться, "шевелить" все: от варьирования натяжений на разных тросах, до изменения сортамента используемых материалов, а оптимизации этот процесс, на моем профуровне, не поддается.
А еще есть взаимодействие между нелинейными эл-тами типа троса и оболочки, о-о-о-о....
По-этому вопрос остается:

Может на таких конструкциях коэф. динамичности - не учитывать???? (но где найти такие нормативные документы)

. Добавлю только - а учитывать коэф. динамичности по результатам определения частот для линейных элементов?


Engineer IA

где стены, как правило, не моделируются, а передаются в виде нагрузки на перекрытия. Вот и приходится изощряться. Главное, чтобы паруса-баннеры были триангулированы без внутренних узлов, только с внешними, принадлежащими перекрытиям.

Я здесь не большой советчик, тк область моей работы находится на границе строительных и маш-строительных расчетов (поэтому и границы у меня - СНиП-методики машстроения). Но в Ваших словах меня покоробило

где стены, как правило, не моделируются, а передаются в виде нагрузки на перекрытия.

это как??? С моей точки зрения, если пользуешься прогой МКЭ, это просто обязанность прочниста моделировать все, начиная от присвоения жесткости, заканчивая заделками (даже внутри схемы, есть же бондинг, каплинг и проч)!!! Причем я совсем не исключаю использование принципа симметрии, что уменьшает и облегчает расчет.
Все сказанное мной ИМХО, и скорее всего спорно.

[alle]

Сообщение от NIVa Доброе утро! Так вот при расчете всей системы в целом я никогда не получал частоты выше 0,1 Гц. Введении большего значния предварительного натяжения приводило (я работаю в CosmosM), да, к увеличению частоты, но к серьезному ухудшению поведения конструкции, как то - резкому увеличению значений по реакциям заделок (а соответственно законцовок, талрепов и проч.), или резкому увеличению значений напряжений на линейных силовых элементах конструкции. .

Я не предлагаю вам увеличивать натяжение, а предлагаю вам учесть натяжение от средней составляющей в расчете "струнного эффекта".
То есть, поясняю, расчет должен делаться в два этапа:
Сначала прикладывается средняя составляющая - выполняется статический расчет (с pstres,1 в ANSYS или с аналогичной командой в COSMOS - уверен что такая там есть). А затем уже выполняется модальный анализ.
Частота при этом должна увеличится во много раз, как сосиска ваш плакат болтаться уже не будет.
А что касается уточнений пульсационной составляющей - можете считать не по СНиП, а взять "Руководство по расчету на ветровую нагрузку..." и самостоятельно вывести соотв. формулы для вашего случая, тем более вся математика с двойными, тройными интегралами сейчас делается в Maple - опять же подспорье ...)))

Кстати, мне интересно - сошлись у вас тесты или нет?

[NIVa]

alle
Тесты я не проверял, тк такой листинг я не введу. Вот если Ансис может конвертнуть в ses-файл Космоса, или конвертнете в GFM-файл, тогда можно попробовать, года 3 назад мне пришлось проводить исследования такого плана конструкций и в Космосе и в Ансисе, затем проверять в ручную и Маткаде, там получались результаты К-А - расхождение 0,5%, с Маткадом - 4%. Так, что думаю, особых перекосов не будет.
А по поводу:

Сначала прикладывается средняя составляющая - выполняется статический расчет (с pstres,1 в ANSYS или с аналогичной командой в COSMOS - уверен что такая там есть). А затем уже выполняется модальный анализ. Частота при этом должна увеличится во много раз, как сосиска ваш плакат болтаться уже не будет.

Да, примерно, так и делается, только перед броском на первый просчет я вынужден вводить значение преднатяга в соответствии с возможностями монтажников (спецоборудование для натяжения и контроля натяжения на высоту никто не потащит) поэтому для перетяжек беру преднатяг не более 50 кг, больше монтажник талреп все равно не крутанет, а для полотен - натяг шнура не более 10кг, затем в ручную пересчитываю преднатяг для полотен, и эти данные ввожу в машину. И похоже они как-то между собой взаимодействуют (как-то - математику эту я не знаю) и частота резко уменьшается.
Вот если бы частотники, здесь на форуме, высказались бы, только профи в этой области уже исчезают как класс и проверить машинный расчет скоро уже никто не сможет... :?

[alle]

Сообщение от NIVa alle И похоже они как-то между собой взаимодействуют (как-то - математику эту я не знаю) и частота резко уменьшается.

Какие здесь еще частотники нужны?

Простая тестовая задачка.
Период колебаний струны по 1-й форме
T=2*L*sqrt(pw*A/F)
(L - длина нити, м; pw - плотность нити, кг/м**3; A - площадь нити, м**2; F - натяжение нити, Н)

Чем больше F, - тем меньше T, - частота n=1/T растет.

На первом этапе задаете начальное тяжение и среднюю составляющую ветра - с ключом запоминания мгновенной жесткости элементов. Натяг в основном даст как раз средняя составляющая.
А дальше модальный анализ, учитывающий результаты первого расчета.
И если говорить о СНиП - не уверен что здесь "одна степень свободы".
п. 6.7 в) - однозначно.

[NIVa]

alle
А для мембраны (что есть полотно) такая математика - верна?

[alle]

Сообщение от NIVa alle А для мембраны (что есть полотно) такая математика - верна?

В принципе, думаю, да (в части струнного эффета).
В части п. 6.7 а) и в) сложно сказать - оба приближенные.
Разница между ними - суть разница в площади прямоугольника и вписанной в него синусоиды (или близкой по форме кривой по которой прогибается ваш тент). Результат по в) скорректируется в меньшую сторону - процентов 20-30.
Вы примените свои рассуждения к струне,посчитайте ее в COSMOS и посмотрите - что получается.

[Engineer IA]

NIVa

Но в Ваших словах меня покоробило
Цитата:
где стены, как правило, не моделируются, а передаются в виде нагрузки на перекрытия.

Ничего, это бывает. Тут ничего странного нет. Стены из пенобетона, нагрузки не несут, а сами являются нагрузкой. Вот и прилагаем их на перекрытия в виде нагрузки, игнорируя из жесткость.

[NIVa]

А-а-а, тогда извините.
Может тогда имело бы смысл вместо нагрузки в этих точках вводить КЭ типа массы, и физично и понятно.