[professor_off]

Добрый день.
Знаю вопрос не нов. Если его где-то уже обсуждали направте туда (поиск мне не помог)

Вопрос: как правильно задать ребро монолитной плиты перекрытия в расчетных комплексах, чтобы оно считалось как изгибаемая балка с тавровым сечением?

Буду признателен любым советам...

Но еще более признателе буду, если это будет описано на примере ревита для последующей передачи в робот...

Вообще у меня есть 2 варианта вообще сопряжения балки и плиты в монолите: через абсолютножесткие тела и через объединение перемещений, но после обдумывания этих вариантов, отверг оба. А именно: ни один из них не дает возможность учитывать плиту при подборе армирования балки, а первый еще и переводит балку из разряда изгибаемых в растягиваемые...

В мономахе это реализовано... но как?

Сообщение от Vavan Metallist истина где то 65:35 с пересом в нашу сторону

я бы сказал 55:45, т.к. и тот и другой подход дает вполне надежные результаты. Хотя у тех, кто по ту сторону баррикад есть свои плюсы(бОльший запас и понятность "инженеграм", например) и свои минусы("нереальность" расчетной схемы и непонятность вычисления нужной "безмоментности" скорлупы)

[p_sh]

Модель моделирующая геометрию конструкции. Вопросы
Пример:
Ребро – 50*60(h) Y=b*h^3/12=50*60^3/12 = 900000
Плита 600*20(h) Y=b*h^3/12=600*20^3/12 = 400000
Т.е. распределение М (пара сил сжатия-растяжения в системе плита-ребро) должна распределятся между ними согласно их изгибных жесткостей, т.е. как 9/13 и 4/13

Вообще то (видимо) моменты инерции компонент следует определять относительно центра тяжести тавра, т.е. прибавить соответствующие A*a^2. А также соединять модель перекрытия с вертикальными несущими элементами тоже в точках центров тяжести таврового сечения.

Вопрос 1. Почему пособия по использованию данных моделей предлагают весь этот момент передавать в ригель?

Рекомендации по проектированию ж.б. монолитных каркасов.
3.2.5 При наличии в надколонной полосе балок между колоннами вдоль оси условного ригеля изгибающий момент в надколонной полосе распределяется между балкой и плитой в зависимости от соотношения жесткостей на изгиб балки и плиты и соотношения поперечных размеров поперечного и продольного (вдоль оси ригеля) пролетов.
Значение момента, приходящегося на балку, определяется линейной интерполяцией в пределах от Мб=0 при a*L2/L1=0 до Мб=0.85Мк при a*L2/L1>=1. Балка и плита надколонной полосы рассчитываются отдельно на приходящиеся на них моменты.

Вопрос 2.
Какой (сакральный) смысл представлять момент в ригеле и момент в плите через следующую систему усилий? :
Момент в ригеле: Mриг.итоговый=Мриг+Nриг*h
Мпл= Мпл. И дополнительно Мембранное усилие (составляющее пару сил с ригелем) надо как-то убрать из расчета арматуры, т.к. оно уже учтено при определении момента в ригеле.

Можно подумать (помечтать): а как бы избавиться от таких неудобств и сразу получать изгибные усилия в компонентах конструкции.?

ps.
Подскажите, а как рассчитать металлический настил приваренный к мет балкам?

Сообщение от Vavan Metallist Есть 2 воюющие стороны.

Лагерь то у нас у всех один - построить так чтобы не упало и чтобы по деньгам это стоило адекватно.
Но если честно напрягают ситуации, когда при расчете конструкции разными способами получаются результаты с разницей иногда в 2 раза по армированию. Причем ручные "дедовские" способы(которыми пользуются уже 100лет и ничего не падает в массовом порядке) дают меньший результат по сравнению с новомодными МКЭ. И ведь что удивительно большинство современных расчетчиков доверяют именно МКЭ даже не задумываясь (и к сожалению таких большинство). А старые, отработанные десятилетиями, методики отвергают как атавизм, который вот-вот отомрет.
В данной сложившейся ситуации при отсутствии широкодоступных результатов испытаний сравнивать результаты расчетов приходится с ручными методиками (это не обязательно СНиП и руководства).
И в данной ситуации каждый для себя определяет сам степень достоверности выбранной им методики.
А говорить что ручные методики расчета не соответствуют реальному поведению конструкций под нагрузкой мягко говоря не корректно, т.к. все эти методики до единой написаны по результатам экспериментов или их обобщения. Причем испытания проводились как отдельных элементов конструкций (балок, плит, колонн) так и единых рам, не разрезных балок, ребристых плит и т.п.
Коллеги призываю вас не хаить каких бы то ни было авторов учебников и книг не зная всей подосновы, написанных ими методик (всего в один справочник или учебник не запихнешь).
Тех у кого есть возможность получить (хотя бы не на долго) в специализированных библиотеках (как правило это учебные заведения и НИИ) данные по опытам прошу делиться ими.

З.Ы.
Собственно на самый главный вопрос темы

Правильное задание ребра монолитной плиты в расчетных комплексах

ответить просто не реально пока - у каждого свои критерии правильности.

[p_sh]

Полагаю что следует более уделять внимание моделированию смысла поведения конструкции, чем заниматься тщательной проработкой её геометрии. Формально-геометричексий подход напрасно успокаивает инженера. Это мы можем наблюдать при известной проблеме учета этапности возведения, когда программы стали позволять это делать в специальном модуле, при том, что имеется элегантное (ажурное по отношению к ресурсам техники и времени) решение данной проблемы.
Также сложное место в моделировании монолитных балочных перекрытий - вопрос кручения ригелей.
Экспертная оценка по данному вопросу. (см также Eurocode2 prEN 1992-1 п. 6.3.3 & ACI 318-05 Fig.R11.6.2.2)

Сообщение от G.A.Rombach Finite element design of concrete structures In the case of torsion, a reduction in the resulting tensile force in the compression zone of the cross-section can be applied. It should be noted that torsion reinforcement is only required in the case of an equilibrium torsion where the equilibrium of the structure depends on the torsional stiffness of the elements of the structure. As the torsion stiffness of a concrete member decreases significantly in case of cracking, the minimum reinforcement is sufficient for the compability torsion. The calculation of the internal forces is usually based on a linear-elastic material behaviour. Therefore, a computer program will allways determine an amount of torsional reinforcement. This problem can be overcome by setting the torsional stiffness of the members to very small values.

Моделированием геометрии в данном случае никак не обойтись - нужно моделировать поведение конструкции, физический смысл её работы.

[Denbad]

to Forrest_Gump
И как картинка из #311 отражает ?:

Сообщение от Forrest_Gump Для второстепенной балки ребристого перекрытия чем является главная балка? Не промежуточной ли опорой? А если так, то почему прогиб главной балки не будет эквивалентен перемещению промежуточной опоры? Или Вы снова отрекаетесь от расчета Мандрикова?

[Vavan Metallist]

Сообщение от Дрюха Offtop: Vavan Metallist, ну Вы-то уже начертили балочки-то все эти? аль ждете окончания холивара?

Начертил

Сообщение от ЛИС Причем ручные "дедовские" способы(которыми пользуются уже 100лет и ничего не падает в массовом порядке) дают меньший результат по сравнению с новомодными МКЭ. И ведь что удивительно большинство современных расчетчиков доверяют именно МКЭ даже не задумываясь (и к сожалению таких большинство). А старые, отработанные десятилетиями, методики отвергают как атавизм, который вот-вот отомрет.

Да мне все таки кажется (я раньше уже писал об этом), что все таки это потому, что советская школа проктирования очень зацикленна была в массе своей на унификацию жб. 90% проектировщиков умели только продбирать по сериям колонны, балки, фермы, перемычки и фундаментные подушки. Монолита, а тем более такого разнообразного как сейчас мало было. Отсюда и проблемы. По моему. На двж.ру "публикациях" даже было об этом, не помню в какой статье.

Offtop:

Сообщение от Vavan Metallist Да мне все таки кажется (я раньше уже писал об этом), что все таки это потому, что советская школа проктирования очень зацикленна была в массе своей на унификацию жб. 90% проектировщиков умели только продбирать по сериям колонны, балки, фермы, перемычки и фундаментные подушки. Монолита, а тем более такого разнообразного как сейчас мало было. Отсюда и проблемы. По моему. На двж.ру "публикациях" даже было об этом, не помню в какой статье.

Я то как раз имел в виду расчет монолита. Если проследить историю ж/б то начинался то он с монолита, и сборняк появился много позже. И что Советская школа, что иностранная изначально исходили из расчета монолитных конструкций. И если посмотреть на испытания комплексных конструкций(рам, ребристых плит, плит опертых по контуру), то исследуются как сборные так и монолитные конструкции и расчеты корректируются для обоих случаев (причем часто корректировки разные). По личному опыту обследований скажу - примерно 50% довоенных построек это монолит, причем такой, который и сейчас то не просто посчитать. И что самое интересное когда пересчитываешь те конструкции по современным методикам с использованием МКЭ или вручную, конструкции законструированы практически "тютелька в тютельку", т.е. запасы минимальны. Скажем так - совсем не плохо для "дедовских" методов.
Начиная примерно с середины 20-го века только пошел сборняк и то в основном это были типовые конструкции для рядовых зданий (как жилых так и промки). Как только возникали какие то особенности - переходили на монолитные или сборно-монолитные конструкции. Так что помимо "ширпотреба" из сборняка проектировали и строили из монолита - просто % таких построек на общем фоне упал.

[таи]

Сообщение от Vavan Metallist что советская школа проектирования очень зацикленна была в массе своей на унификацию жб. 90% проектировщиков умели только продбирать по сериям колонны, балки, фермы, перемычки и фундаментные подушки.

Не зациклина, а направление такое было. Сборняк считать на порядок сложнее особенно, если предварительно напряженные конструкции.

Сообщение от Vavan Metallist Монолита, а тем более такого разнообразного как сейчас мало было. Отсюда и проблемы

Монолит простой, как дрова, особенно вариант - плоская плита.
Армирование в пролете, армирование на опоре и армирование от продавливания. Больше ничего нет - всего три алгоритма.


Что касается высоконаучного спора, то буду решать стыковку плит и балок через геометрию КЭ -так проще и быстрее Offtop: (что главное).
Все остальное непосредственно из условия поставленной задачи.
Offtop: п.с.
Жаль, что два уважаемых мною форумчанина Форест и Денбад не нашли общий язык. Хотя они стоят друг друга.

[Vavan Metallist]

Сообщение от таи Не зациклина, а направление такое было. Сборняк считать на порядок сложнее особенно, если предварительно напряженные конструкции.

Да кто его считал? Все по сериям подбирали. Конечно считать сложнее

Монолит простой, как дрова, особенно вариант - плоская плита. Армирование в пролете, армирование на опоре и армирование от продавливания. Больше ничего нет - всего три алгоритма..

Хм...
Ну ладно

Что касается высоконаучного спора, то буду решать стыковку плит и балок через геометрию КЭ -так проще и быстрееВ полку прибыло

Редко ты пиво заслуживаешь

[Denbad]

Как обещал в #264 результаты расчета задачки.
Жесткости элементов приняты в соотв. с п.7.3.7 СП-52-101-2003. Конструктивная критика, подкрепленная альтернативными способами расчета с отображением результатов, приветствуется.
p.s. файл txt в формате LIRA, в архиве.

[p_sh]

очевидно более простые модельки, чем у коллеги (нет лиры), в скаде 7.31 на ту же тему.
сопоставляйте для четырех схем:
- Мх Nx для оболочек по оси 5.
- моменты, армирование в ригелях по оси Б
- армирование, прогибы скорлупы по оси В (и расчет её в арбате)

в общем как обычно в таких случаях.
И почему(для чего) можно(нужно) еще снизить жесткость скорлупы, почему для ригеля можно использовать прямоугольник вместо тавра, и т.д.

[Vavan Metallist]

Опять я.
Мне очень стыдно за "предательство", но за несколько последних дней моя уверенность в том, что я на 100 процентов поддерживаю лагерь, который я поддержывал пошатнулась. Ситуация следующая. Многопролетная балка. Высота полная 60см, толщина ребра 30см, толщина плиты 15см. Это типа тавровая балка. Свесы в каждую сторону 6 толщин плиты.
Есть 4 модели. Описывать не буду, кому интересно гляньте. Но просчитав их я несколько соглашаюсь с p_sh и Denbad и не соглашаюсь например с SergeyKonstr. Короче дело в следующем. При моделировании ребра балки стержнем, а полок оболочками причем не важно череж жесткие вставки или АЖТ произведено соединение между ними, проблема одна - верхнняя арматура на промежуточных опорах в балке (вернее в конечном стержневом элементе моделирующем ребро) заниженна. Заместо нее появляется довольно мощное армирование в зоне плиты, которая находится близко около балки. Здесь в принципе все совпадает со словами SergeyKonstr (что на расстоянии 0.16 пролета арматура работает). В результате получается балка с растянутой арматурой в полке. Работает то она может и работает с этим я не спорю. Но реально конкретный вопрос: кто когда и где в какой нть литературе видел пример такого конструирования балки? Я по крайней мере не замечал. В пособии к СП есть некоторые примеры в разделе о косом изгибе. Пока все. Тоесть по всем канонам школы проектирования жб арматура должна быть сосредтоточення в ребре. Так, как в "классическом" ребристом перекрытии и делается.
Я попробовал найти выход. В результате сделал следующее: в тех КЕ оболочки, моделирующих полки, в которых была подобрана мощная арматура я ввел очень маленькую практически нулевую жесткость. Этим самым я типа ввел допущение, что полка тавра когда она растянута тут же трескает, тоесть рабочей арматуры в ней нет и в таком случае работает только прямоугольное сечение ребра (ребро заведено в полку). Картина кардинально изменилась кстати в лучшую сторону. Получилось даже что то типа перераспределения и выравнивания моментов и арматура подобралась уже вполне адекватная. По моему неплохой вариант. Я работаю в ЛИРЕ 9.4 в 9.6 есть ортотропия. При таком варианте полку в приопорной зоне можно задать малой жесткости вдоль ребра и тем самым подобрать арматуру сходу и в плите (рабочая будет перпендикулярно балке). Правда остается вопрос подбора арматуры в плитах, опертых по контуру, но думаю, что типа таким образом можно решить и его.
Вобщем я считаю, что просто подбирать арматуру линейным расчетом с одинаковой жесткостью полки и ребра не очень получится.

Vavan Metallist, если

Сообщение от Vavan Metallist Работает то она может и работает с этим я не спорю.

тогда какой смысл в вопросе

Сообщение от Vavan Metallist Но реально конкретный вопрос: кто когда и где в какой нть литературе видел пример такого конструирования балки?

Например до недавнего времени не было в литературе намека на применяемую сейчас систему АРКОС...
Вообще игра с жесткостью плиты возле опоры требует оч. ясного представления о последствиях этой игры. Это может сыграть с проектировщиком злую шутку в виде непонятных трещин в плите возле опоры или невозможностью размещения верхней арматуры в ребре, например. А так вполне приемлемый вариант проектирования...

[p_sh]

в виде непонятных трещин в плите возле опоры

полагаю этого боятся вообще не стоит т.к. здесь работает ригель и обеспечивает прочность и трещиностойкость данного участка, если появились серьезные трещины, то это следствие нехватки арм-ры в ригеле. Mx в плите очень маленький, а Nx - это просто следствие представления части изгиба ригеля в виде пары сил: Nx(плиты)-N(ригеля). Разместить из условий конструирования часть арматуры ригеля в полке не должно вызывать затруднений.

Сообщение от p_sh полагаю этого боятся вообще не стоит т.к. здесь работает ригель и обеспечивает прочность и трещиностойкость данного участка...

А если кто по недопониманию так законструирует ригель, см. картинку?

[SergeyKonstr]

Сообщение от Vavan Metallist Этим самым я типа ввел допущение, что полка тавра когда она растянута тут же трескает, тоесть рабочей арматуры в ней нет и в таком случае работает только прямоугольное сечение ребра (ребро заведено в полку)

Точно. и арматуру в плите не ставьте. Да и зачем тогда эффект распорной системы - "растянутая оболочка через жесткие вставки сжимает стержень". Ставьте стержень по средней линии плиты.

Между прочим, Vavan Metallist, я не писал, что подбираю (как вы хотите сейчас) "автоматом" армирование - отдельно в плите, отдельно в ребре. Ребро в "системе" на опоре обычно сжимается, автоматом там будет меньше ар-ры, чем даже если вы моделите стержень по средней линии плиты. Усилие сжатия внизу прямоугольного ребра нужно дополнить усилием от растяжения плиты (оболочечного элемента, откуда вы выбросили арматуру, т.е убрали из оболочки мембранные усилия, а потом будете ставить, но уже усилие посчитали без ее учета). Делать это можно по ф-ле Городецкого. На опоре вопрос с сжатым ребром не стоит, т.к. там зона сжатия все одно в пределах ребра. Я лишь писал, что по экспериментам верхнюю растянутую ар-ру можно ставить и за пределы ребра на некоторую зону. Хотите, ставьте в пределах ребра. Только, если моделите через жесткие вставки, определяйте усилия в балке (прямоугольной или тавровой (на опоре не имеет большого значения при расчете, т.к. принято, что бетон растянутой зоны не работает)) от системы "оболочка - стержень", а не порозень.

[Vavan Metallist]

Сообщение от SergeyKonstr Между прочим, Vavan Metallist, я не писал, что подбираю (как вы хотите сейчас) "автоматом" армирование - отдельно в плите, отдельно в ребре

Дело в том, что это только мечты. На самом деле подобрать арматуру спомощью моего варианта можно толко в балочном перекрытии, в котором плита работает в одном направлении, тоесть рабочая арматура будет перпендикулярно балке. В случаеопирания по контуру мой вариант не проходит. Это я так получается "автоматизировал" расчет все тех же "классических" ребристых перекрытий. Да и то не весь расчет. А зачем его автоматизировать, если он и вручную неплохо делается ?
Я это сделал для науки . Для себя.

Сообщение от SergeyKonstr Усилие сжатия внизу прямоугольного ребра нужно дополнить усилием от растяжения плиты (оболочечного элемента, откуда вы выбросили арматуру, т.е убрали из оболочки мембранные усилия, а потом будете ставить, но уже усилие посчитали без ее учета).

Это заявление справедливо, но вы же помните, что в безбалочном перекрытии если плита работает в одном направлении (так ведь считают при l1/l2<3) арматура вдоль ребра не берется во внимание. Тоесть маленькое растяжение - и плита трескает около опоры. И работает только поперечное сечение ригеля, на что оно и расчитанно получается по моей схеме. По моему так. См. п.334.
Кроме того, посмотрите файл Балка 1л 94. там снизу 6 диаметров 20, а на опоре 10! Где ж хваленый учет перераспределения напряжений? Сравните Балка 1л 94 и Балка 2л 94. В первом 6 и 10 диаметров 20, а во втором 7 и 7. Как раз резушльтат вполне сопоставим с расчетом с учетом перераспределения усилияй в тех же "классических" ребристых перекрытиях.
Вобщем нифига неясно. Даже с формулой Городецкого. Кстати он сам называет ее громоздкой и предлагает моделировать ребро тавровым сечением с размером свеса полки от 2 до 4 ее толщины. А выбор оставляет за проектировщиком.
Вобщем ни к чему мы не пришли.
ЗЫ: интересно, читают ли такие темы разработчики программных комплексов. Можно было бы уже эту вещь как то автоматизировать.

Сообщение от palexxvlad А если кто по недопониманию так законструирует ригель, см. картинку?

Так вот потому я и утверждаю, что лучше схема с высоким ребром. Арматура хоть ниже плиты в ребре не подберется

Сообщение от SergeyKonstr Точно. и арматуру в плите не ставьте.

Да я ее поставил бы уже. Только как ее ставить? Как ее поперечными хомутами в полке связать? Как вообще сечение такое должно выглядеть чтоб та арматура в полке как положенно работала?

Интересно было бы узнать методику моделирования монолитных балочных конструкций в Ing+ с применением т.н. "подбалок" и "надбалок". Кто нибудь знает что кроется под этими терминами? Если есть такие - расскажите пожалуйста?

Разработчики утверждают, что это решение не является жесткими вставками (с точки зрения математики), но выполняют ту же роль. При этом к жесткости плиты добавляется лишь жесткость выступающей части ребра (а не сечения ребра на полную высоту, т.е. нет двойного учета жесткостей). Вся фишка решения при подборе арматуры, когда Вы, пользователь, сами выбираете ширину свесов, участвующих в расчете (в соответствии с нормами), а программа суммирует усилия в плите на ширине указанного Вами участка и собственно в ригеле, и производит расчет таврового сечения. Хочется конечно в лицензионной версии все это попробовать, посравнивать результаты... А пока представление только на словах...

[Vavan Metallist]

Мне тоже интересно. наверно в основном народ держит в тайне.
Я пока для себя уяснил, что серъезно расчитать такую вещь с помощью ЛИРЫ возможно только с учетом физнелина.
1) Подобрать арматуру линейным расчетом с помощью любой методики, даже просто прямоугольной балки с плитой по центру.
2) Ввести полученную арматуру (конечно подкорегировав ее по своему усмотрению) и все прочие данные и смотреть как тгнется, трещит и ламается. Здесь уж тока надеятся на корректность принятой в программном комплексе методики расчета. Но лучшей мы все равно не придумаем.
А если неохота з физнелином - то в зависимости какую схему кто считает докинуть (или где надо отнять, но лучше докинуть) процентов 20-30.
Ага, ну все равно даже в таком случае выбираем как нибдь ширину ребра, все равно не учитывается перераспределение усилий. Вобщем жесть.