[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]

[Constantin Shashkin]

Мои поздравления, engineer+! Кажется, идеал достигнут. Присваивая чужие лавры, попробую сформулировать высоконаучную причину концентрации момента в стержне по краю:
1. горизонтальные деформации диафрагмы связаны с к-том Пуассона;
2. в месте опирания на плиту горизонтальные деформации стеснены, что вызывает искривление края диафрагмы;
3. стержень по краю в нижнем сечении работает прежде всего на сдвиг, причем чем меньше размер КЭ у опорного сечения, тем больше должна быть доля сдвиговой деформации;
4. стержень Эйлера (без учета сдвига в интеграле Мора) является бесконечно жестким на сдвиг, чем меньше размер КЭ у опоры, тем больше фиктивная сдвиговая жесткость элемента; в результате стержень "забирает" усилия из статически неопределимой системы.
5. стержень Тимошенко этой особенности не имеет и поэтому точнее моделирует усилия.

Заморочка со стержнем Тимошенко и стержнем Эйлера - один из моих любимых примеров, демонстрирующих, что даже при расчете стержневых систем нельзя забывать теоретические основы. Чтобы почувствовать суть этой проблемы, нарисуйте два защемленных по низу консольных стержня одинаковой жесткости ("колонны") и соедините их шарнирно опертым стержнем "перекрытием". Получилась схема в виде П-образной рамы. Загрузите схему горизонтальной силой в уровне "перекрытия". В одной из колонн поставьте галочку "учет сдвига". При большой высоте нашей буквы П поперечная сила в стержнях, как и ожидалось распределится поровну. Теперь начните уменьшать высоту буквы П. В процессе приближения высоты к нулю увидим, что горизонтальная нагрузка уходит на стержень Эйлера. Теперь можем сделать стержень Эйлера менее жестким. По логике усилие в нем должно быть меньше. Однако при маленькой высоте этажа эта логика не работает и стержень Эйлера все равно заберет на себя усилие. Вот такой казус.

[EUDGEN]

Сообщение от Constantin Shashkin Мои поздравления, engineer+! Кажется, идеал достигнут. Присваивая чужие лавры, попробую сформулировать высоконаучную причину концентрации момента в стержне по краю: 1. горизонтальные деформации диафрагмы связаны с к-том Пуассона; 2. в месте опирания на плиту горизонтальные деформации стеснены, что вызывает искривление края диафрагмы; 3. стержень по краю в нижнем сечении работает прежде всего на сдвиг, причем чем меньше размер КЭ у опорного сечения, тем больше должна быть доля сдвиговой деформации; 4. стержень Эйлера (без учета сдвига в интеграле Мора) является бесконечно жестким на сдвиг, чем меньше размер КЭ у опоры, тем больше фиктивная сдвиговая жесткость элемента; в результате стержень "забирает" усилия из статически неопределимой системы. 5. стержень Тимошенко этой особенности не имеет и поэтому точнее моделирует усилия.

1. Симптоматика установлена, диагноз поставлен! Какой же рецепт можно предложить для реалистичного моделирования (конструирования) контакта колонна-ДЖ-фундамент? Вернее: как Вы лично это выполняете на практике?
2. Понимаю, что повторяюсь и вопросы бегают по кругу...
Из внимания выпал аспект о спорности учета совместной работы О-Ф-З для наземных конструкций при малости неравномерных деформаций основания (по Клепикову). Поясню: при 0.002 рекомендуется такой учет не выполнять, т.е. рассматриваемые скачки моментов в колонне по обрезу можно устранить жестким защемлением (т.е. без связки О-Ф).
Предлагаю обсудить...

[Frisian]

Какой же рецепт можно предложить для реалистичного моделирования (конструирования) контакта колонна-ДЖ-фундамент?

Рецепт, вроде как, очевиден.
1. Моделировать колонны, сопряженные с диафрагмой, стержнями Тимошенко.
2. В опорной зоне увеличивать размер КЭ диафрагм.

[p_sh]

Сообщение от EUDGEN 2. Понимаю, что повторяюсь и вопросы бегают по кругу... Из внимания выпал аспект о спорности учета совместной работы О-Ф-З для наземных конструкций при малости неравномерных деформаций основания (по Клепикову). Поясню: при 0.002 рекомендуется такой учет не выполнять, т.е. рассматриваемые скачки моментов в колонне по обрезу можно устранить жестким защемлением (т.е. без связки О-Ф). Предлагаю обсудить...

Евгений, на мой взгляд здесь это вообще не проблема, то есть это совсем другая проблема. Да когда речь идет о разности осадок до 0,002 и рассмотрении скажем плиты перекрытия или ригеля 2-го этажа то там можно взглянуть на соображения приведенные С.Н. Клепниковым (и то не всегда) А когда мы разговариваем о подвальном этаже, конструкции которого соединены монолитно с фундаментом и с плитой перекрытия над ним то это ВСЁ очевидно и есть одна конструкция фундамента - коробочка. И вся совокупность усилий в них есть по сути - внутренние усилия в конструкции "фундамента".
_Допустим рассматриваем усилия в фундаментной плите с разницей деформаций менее 0,002 можем ли мы эту разность проигнорировать и заармировать только на "чистые" усилия без примесей вносимых "креном"? Видимо можем, и что же получим? - бОльшие раскрытия трещин, и всё...., да по книге - не влияющие на несущую способность конструкции.
_А как их (усилия от незначительных кренов) в реальности отфильтровать (убрать) от чистых усилий?: К примеру так: в книге М.И.Горбунова-Посадова есть разрешение при разнице сжимаемости менее 1,5 принимать грунт условно однородным под всей плитой.
(понимаю что все предположения не бесспорны. в частности, грань между "наздемной конструкцией "и "конструкцией фундамента" в монолитном здании четко не определена)

про диафрагму:
ваш вопрос видимо в том: какой резерв несущей способности имеется у этой диафрагмы если её все-же заармировать без учета момента в "колонне"? ведь действительно средняя часть диафрагмы имеет большой запас по напряжениям по сравнению с крайними её частями - в этом никаких сомнений.

[p_sh]

еще один вопросик СП 50-101-2004 п5.5.31 ф-ла 5.14. как отразить указанные положения в модели основания? (модель с переменным коэффициентом жесткости конечно всегда применима - в том смысле что ей можно смоделировать любое линейное основание) Понимаю, что вопрос больше носит теоретический характер (для высотных зданий), т.к. имеется еще значительно множество других факторов, вносящих бОльший вклад, но все же имеются случаи когда и этот фактор - сжимаемость основания играет существенную роль.

[EUDGEN]

Сообщение от p_sh еще один вопросик СП 50-101-2004 п5.5.31 ф-ла 5.14. как отразить указанные положения в модели основания? (модель с переменным коэффициентом жесткости конечно всегда применима - в том смысле что ей можно смоделировать любое линейное основание) Понимаю, что вопрос больше носит теоретический характер (для высотных зданий), т.к. имеется еще значительно множество других факторов, вносящих бОльший вклад, но все же имеются случаи когда и этот фактор - сжимаемость основания играет существенную роль.

Предлагаю обсудить:

Расчет выполнен в 3-х вариантах: 1. Пространственная расчетная модель, несущие элементы которой работают в упругой стадии с учетом упругого основания (модель Пастернака) на действие ОСНОВНОГО СОЧЕТАНИЯ НАГРУЗОК ,параметры модели упругого основания принять по результатам расчета в модуле «Пастернак» на основании исходных данных инженерно-геологических изысканий . По этой же модели определялись осадки основания. 2. Пространственная расчетная модель, несущие элементы которой работают в упругой стадии, без учета упругого основания на действие ОСНОВНОГО И ОСОБОГО СОЧЕТАНИЯ НАГРУЗОК (защемленный каркас). 3. Пространственная расчетная модель, несущие элементы которой работают в упругой стадии, с учетом упругого основания (модель Винклера С1= 7000т/м3) на действие ОСОБОГО СОЧЕТАНИЯ НАГРУЗОК. Параметры модели упругого основания для особого сочетания нагрузок приняты по Справочнику проектировщика «Динамический расчет сооружений на специальные воздействия» под редакцией Б.Г.Коренев, И.М.Рабинович, М.Стройиздат 1981г. Характеристики упругости основания приняты согласно заданию на расчет.

Цитата из Пояснительной записки к расчету.

[p_sh]

Сообщение от EUDGEN Предлагаю обсудить:

а что конкретно?

[Den_Den]

Сообщение от EUDGEN Я понимаю, что "класть арматуры надо побольше, чтоб себе осталось поменьше на решетку" - не помню чьи слова, но в принципе, успокаивающие.

В корне неправильное утверждение. т.к. если положить "арматуры побольше", то элемент окажется переармированным, и вместо пластичного
разрушения получится хрупкое (секунды).

Если вы заармировали перекрытие руководствуясь таким принципом,
то последствия могут быть самыми печальными.

отсюда вывод, что армировать нужно ровно столько, сколько нужно!

[Regby]

EUDGEN, ну 2-й пункт более или менее ясен.
1-й Модель Пастернака в том числе предлагает расчитывать здание ОФЗ на 2-х этапах работы основания: деформируемое и упругое. Вы это, конечно, знаете, но тем не менее считаете в упругой постановке - как объясните?
3-й.. не считайте за наглость - просто хочу понять. Обоснуйте применимость такой модели - с постоянным коэффициентом пастели по всем КЭ основания.

Привык уже к Вашей фразе "Я об этом уже писал", к сожалению не получается пока, прочитать Вас всего (хоть помниться пол года назад я уже прелагал Вам написать собственную книгу - чтобы можно было почитать в одном месте). В общем если писали - то хотя бы намекните где. Спасибо.

[Neo_]

Может быть посчитать допустимую кривизну колонны от допустимых трещин и отсюда ввести допустимый поворот, например в старке можно новыми шарнирами. Этот допустимый поворот и снимет момент с колонн отдавая его ДЖ, . Также Городецкий советует поворачивать колонны минимальным сопротивлением к ДЖ.
А то в высотках при хорошо связных грунтах момент в крайних теоретически до 400тхм доходит, однако они стоят.

[EUDGEN]

Сообщение от Den_Den В корне неправильное утверждение. т.к. если положить "арматуры побольше", то элемент окажется переармированным, и вместо пластичного разрушения получится хрупкое (секунды). отсюда вывод, что армировать нужно ровно столько, сколько нужно!

Знать бы, сколько на самом деле нужно?
Из личного опыта и из моих высказываний на этой теме, начиная с первого сообщения, я убежден, что реалистичное армирование в колоннах по обрезу в модели О-Ф-З может быть получено только при учете всех (многих) факторов: физики, геометрии и истории, применительно к особенностям деформирования, сочленений конструктивных элементов и возведения сооружения. Я этого всего учесть не могу или не умею и не потому, что не хочу...
Redby
А далее для Вас:
Учет сейсмического воздействия для моделей О-Ф-З пока недостаточно
изучен и освещен в нормативах. Как компромисс - основание предполагается упругим с Е близким к модулю упругости. Почему сплошное? Да потому же - не изучено или не озвучено в нормах...
p_sh
А обсудить то, что из трех вариантов расчета с какой-то достоверностью можно получить результаты для определенных зон модели.
К примеру, кусок содержания из тома расчета монолитного высотного здания с учетом сейсмического воздействия:

4. ГРАФИЧЕСКОЕ ОТОБРАЖЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТА - СХЕМЫ НОРМАТИВНЫХ ДАВЛЕНИЙ НА ОСНОВАНИЕ; (ПО ВАР.1) - СХЕМЫ РАСЧЕТНЫХ ОСАДОК ОСНОВАНИЯ; (ПО ВАР 1) - СХЕМЫ РАСЧЕТНОГО АРМИРОВАНИЯ ФУНД. ПЛИТЫ (ВАРИАНТ 1 - ДЕФОРМИРОВАННОЕ ОСНОВАНИЕ ПАСТЕРНАКА НА ОСНОВНОЕ СОЧЕТАНИЕ НАГРУЗОК ); - СХЕМЫ РАСЧЕТНОГО АРМИРОВАНИЯ ФУНД. ПЛИТЫ (ВАРИАНТ 3 - УПРУГОЕ ОСНОВАНИЕ ВИНКЛЕРА. ОСОБОЕ СОЧЕТАНИЕ НАГРУЗОК ); - СХЕМЫ АРМИРОВАНИЯ СТЕН НИЖНЕГО ЯРУСА (ВАРИАНТ 1 - УПРУГОЕ ОСНОВАНИЯ ПРИ ОСНОВНОМ СОЧЕТАНИИ) ; - СХЕМЫ АРМИРОВАНИЯ СТЕН НИЖНЕГО ЯРУСА (ВАРИАНТ 2, ПРИ ЗАЩЕМЛЕНИИ В УРОВНЕ ФУНДАМЕНТОВ) ; И ДАЛЕЕ ПО (ВАРИАНТУ 2) - СХЕМЫ РАСЧЕТНОГО АРМИРОВАНИЯ КОЛОНН В ТОЛЩЕ СТЕН (ОБЗОРНАЯ СХЕМА) ; - СХЕМЫ РАСЧЕТНОГО АРМИРОВАНИЯ СТЕН ПОЯРУСНО ; - СХЕМЫ АРМИРОВАНИЯ РИГЕЛЕЙ(ПЕРЕМЫЧЕК) ПОЯРУСНО (ВЫБОРОЧНО); - СХЕМЫ АРМИРОВАНИЯ ПЛИТ ПЕРЕКРЫТИЙ ПО ОТМЕТКАМ;

[p_sh]

Сообщение от EUDGEN p_sh А обсудить то, что из трех вариантов расчета с какой-то достоверностью можно получить результаты для определенных зон модели.

со своей стороны посоветую освоить программу где имеется отдельное решение для динамических воздействий... более менее приемлемо это реализовано в microfe

[EUDGEN]

Сообщение от p_sh со своей стороны посоветую освоить программу где имеется отдельное решение для динамических воздействий... более менее приемлемо это реализовано в microfe

1. Заманчивый совет... Эх, если бы Вы проектировали в сейсмозонах, то многие мои сомнения были бы понятнее и ближе...
2. Все же должен Вас поблагодарить за многие ц.у., на основании которых я кое-какие корректировки ввел в свое расчетное ремесло.
3. Одно жаль: в теме "Искусство моделирования..." мои попытки притянуть к реализму работу основания на основании сопоставлений с различными подходами и методиками (программами и нормами) не получил желаемого резонанса и реалистичной оценки. Для Вас, видимо, все ясно и обеспокоенности не вызывают экстримы и нелогизмы. Типа: подумаешь осадка 30 см по одной модели, 15 - по другой, а где истина? Или и то и другое верно? Ведь посчитано по нормам и рекомендациям "великих"...
Нужна конкретика? Так ведь выкладывал в сообщениях...
4. И что б полюбоваться МИКРОФЕ, выложите что-нибудь из своей практики. Желательно с выводами и сопоставлениями с эталоном или достоверным решением.