[Engineer IA]

Уважаемые коллеги. Столкнулся с такой проблемой при прохождении экспертизы.

Проектируем здание торгового центра. Железобетонный каркас, безбалочное перекрытие. Сетка колонн 8х8. Здание имеет два этажа и подземный гараж. Колонны 500Х500мм с капителями толщиной 800мм и в плане капители квадратные 2,4х2,4м. Расчет делал в СКАДе. Капители сопрягал с плитой при помощи абсолютно жестких тел.

У эксперта возникло подозрение, что момент в крайней верхней колонне не соответствует моменту в плите, а значит расчетная схема собрана неверно, или у скадовцев их абсолютно жесткие тела работают неадекватно.

• Сначала я предположил, что просто сделаю сечение по грани колонны и найду эпюру моментов в плите в пределах пролета. Посчитав площадь, буду иметь момент, соответствующий моменту в колонне. Если они равны, то все ОК. Оказалось, что момент в плите, определенный таким образом, все же меньше момента в колонне. Он оказался 18 т*м, тогда как в колонне 49 т*м. Куда делась остальная часть момента?
• Возможно, что момент распределяется по площади плиты. Тогда как правильно определить этот момент и показать эксперту, что все в порядке? Помогите разобраться!

Для ясности все показал в картинках.

[DEM]

Завтра попробую более аргументированно доказать.
Кстати Я предлагал Вам перенести тему в приват.
Там же все просто даже на пальцах можно объяснить

[DEM]

Дубелььь

[Evgeny_K]

Погонный момент в плитах суммировать(интегрировать) нужно однозначно, помня что вдоль края плиты он меняется нелинейно. Можно распечатать эпюры моментов вдоль края плиты и посчитать площадь эпюры на грузовой площади одной колонны. В общем случае, если есть стержневые элементы с жесткими вставками, нужно добавлять еще продольное усилие в стержневом элементе на величину эксцентриситета который ЖВ задала. Любое введение эксцентриситета между плита/плита, плита/стержень приведет к возникновению продольных усилий (неважно в платинах или стержнях) величиной М*е, но это в том случае если эксцентриситет возникаем между верхним узлом колонны и примыкаемым к нему элементом(!).

В даной схеме все проще. Колонна примыкает только к стержневым элементам "паука". Берем изгиб. моменты в вертикальной плоскости в стержнях паука, помня об угле в 45 град. для 4-х стержней, находим проекцию результирубщего момента на линию параллельную буквенной оси, добавляем крутящий момент в обвязочной балке, все сойдется!. Соблюдайте правило знаков и помните, что эпюра строится на растянутом волокне. Можно этот узелок из стержней нарисовать на бумаге показать все моменты в стержнях и показать эксперту.

[Engineer IA]

Sergo

49т это Му или Мх?

49 тм, это момент в колонне в осях Е-1, в верхней ее части (может быть еще где-нибудь такой есть, но в данном случае речь о нем).

Спасибо, Evgeny_K!

У меня просьба к Sergo и Evgeny_K. Не могли бы вы посмотреть, в какой плоскости действует упомянутый момент в 49тм?

[Engineer IA]

ДЕМ

Кстати Я предлагал Вам перенести тему в приват.

Зачем?

[Engineer IA]

Еще раз объясняю свою позицию. Все на рисунке.

А может быть DEM это не DEM? Может быть он - Демиург? Может он и в самом деле может перенаправлять усилия в элементах конструкций?
Тогда побежал за коньяком.

[Engineer IA]

О посте №53, или почему я извинился перед ДЕМом.

Делая тестовые схемы и экспериментируя с местными осями, я в какой-то момент подумал, что DEM предложил изменить направление оси Х, так как в посте №6 он говорит о том, что местная ось Х не туда направлена.
Это делало неверным мои рассуждения о смене названий Му и Мz, поскольку в этом случае вообще ничего не меняется представлении эпюр моментов стержней. Тогда я вообще подумал, что, видимо, я не понял ДЕМа и поспешил извиниться.
Теперь я все тщательно посмотрел, и считаю, что ДЕМ неправ в своих рассуждениях изначально. Т.е. с извинением я поспешил. А вот ДЕМу неплохо было бы публично извиниться за свою грубость, так как такое поведение роняет статус инженера в глазах окружающих.

[ander]

не понимаю, а что в СКАДе нет опции определения реакций в узлах от выбранных элементов?

[Sergo]

49.3 т это Му. Действует в плоскости рамы по оси Е (ХОZ)
Попробовал собрать момент в капители, получилось 51т*м только от поперечной силы, т.к. моменты Мх по краю капители не большие (всреднем 1т*м). Не учел также два крутящих момента в обвязочной балке (1,86 и 2,86 т*м) И внешнюю Нагрузку

[Engineer IA]

Sergo

49.3 т это Му. Действует в плоскости рамы по оси Е (ХОZ)

Значит я не одинок в своем "заблуждении". Теперь нас уже двое.

[Evgeny_K]

Есть в скаде возможность вычислить реакции в узле от всей схемы или от любой ее части (читай выбранных элементов), дело не в этом! Кто смело скажет от каких элементов при той или иной комбинации загружений (нагрузок) нужно вычислять реакции в узле?

Для Engineer IA:
В Вашей схеме в элементе 16124 момент в местной системе координат этого элемента - Mz1, в общей системе координат - My. местная ось элемента - Х1 должна быть однозначно вверх, для правильного отображения результатов армирование (1-е сечение - нижнее, 3-е сечение - верхнее) как при этом повернуты Y1 и Z1 в целом не важно, главное чтобы для прямоугольной колонны большая сторона была в нужном направлении, соотвествующем конструктивной схеме. А какой из моментов My1 или Mz1 будет растягивать наружное волокно вверхней части колонны или внутреннее в нижней части без разницы. Да в общем Вы и сами все понимаете, " нельзя же изменить законы природы. ..."
ну вот то что Вы нарисовали в посте #86 так все и будет. Если пойти и в "назначениях" развернуть оси инерции сечения, никуда эти 49 тм не денутся, то что было Mz1 станет My1. При этом даже пофигу куда направлен вектор выдачи усилий в пластинах (допустим они примыкали бы в Вашей схеме к колонне) момент должен быть - и он будет при жестком соединении, конечно.

[Evgeny_K]

"Попробовал собрать момент в капители..."
Не примыкает капитель ни одной своей пластиной к колонне, все что Вы пытаетесь сделать это найти внутренние усилия в пластинах вплоть до точки соединения этих пласти со стержнями "паука", общий узел есть только у стержней паука и колонны, вот для этих элементов в этом узле и должно выполняться условие равновесия. и поперечные силы зачем-то сюда приплели - запутаете всех.

[DEM]

вот вам 51 тн*м

[Sergo]

Evgeny_K, думаешь, если доказать что суммарный момент в узле, где стыкуются колонна и паук равен 0 то э'ксперт останется доволен моментами в самой плите? Вообще скадовцы вроде рекомендуют такие стыки осуществлять через объемные элементы, так как у них кривовато остальные способы рассчитываются.

[Evgeny_K]

DEM
Тест.rar - все хорошо в нем! Мy соттветствует My1(местной), Mz- соответствует Mz1, а вот теперь я сделал часть колонн прямоугольными и повернул оси инерции так, как я считаю нужным (бОльшим сечением внутрь здания). Картина поменялась, теперь для всех крайних колонн рамный момент Му, и он соответствует Му1. Эпюры строятся в местных осях элементов (иногда есть глюки когда арх. ось не совпадает по направлению с X или Y общей системы координат), но в 11.1 пока не встречал.

Sergo
Я думаю от эксперта сильно зависит, если он сам много моделировал подобные узлы примыкания, то против иметь ничего не будет, если МКЭ для него темный лес, то не убедишь. В объемных элементах момент как таковой вообще отсутствует как внутренний силовой фактор. "паук" вполне приемлемое решение, на эту тему даже статьи написаны, мол так и делайте!, но если человек в это не верит, можно 3 схемы принести, с пауком, с твердым телом и с простым примыканием пластин капители в одну точку колонны.

[Sergo]

если МКЭ для него темный лес, то не убедишь

Тогда смысл что-то делать отпадает. Но если предоставить любому эксперту кусок плиты с приложенным сосредоточенным моментом, вертикальной нагрузкой на этот кусок и "вскрытыми" внутренними усилиями по периметру куска плиты, записать уравнения равновесия моментов, то даже не понимающий МКЭ эксперт согласится с правильномтью результатов.
Зачем выкладывать рамные схемы? отник никакого толка нет. Моменты в колонне будут всегда другими, так как зависят от отношения жесткостей ригелей и колонн. А кто назначит жесткость ригеля эквивалентную жесткости плиты с учетом сложной формы изгиба и ее работы в зоне стыка с колонной?

[Armin]

"паук" вполне приемлемое решение, на эту тему даже статьи написаны, мол так и делайте!

Evgeny_K

Что за статьи?
Где можно поискать?
Если есть не поделитесь?

PS: Если не трудно, ответьте. Заранее благодарен.

[Evgeny_K]

Sergo

"Но если предоставить любому эксперту кусок плиты с приложенным сосредоточенным моментом, вертикальной нагрузкой на этот кусок и "вскрытыми" внутренними усилиями по периметру куска плиты, записать уравнения равновесия моментов, то даже не понимающий МКЭ эксперт согласится с правильномтью результатов."

Да спору нет! Только само суммирование всех этих погонных моментов и погонных поперечных сил на разные плечи(!) в вырезанном фрагменте плиты (а фрагмент должен быть достаточно большой, чтобы много узлов по периметру фрагмента было) занятие вообще муторное, слишком просто ошибиться. Плюс искать надо именно проекции этого момента на 2 направления, поскольку в стержневом элементе колонны силовые факторы уже разложены на 2 направления, а именно с ними нам и придется сравнивать найденные значения. Нужно, мне кажется, более простыми способами нести веру в МКЭ, только трудно сказать как.

[Evgeny_K]

Собственно в самой документации с СКАДу 11.1 есть файл "новые возможности.pdf" там указывается что Форум этот узел (паука) сам теперь автоматически делает. И еще есть Н.И. Ватин, А.Д Иванов "Сопряжение колонны и безребристой безкапительной плиты перекрытия монолитного железобетонного каркаса здания"
http://dwg.ru/dnl/3231 здесь не все безспорно, но почитать нужно.

[Sober]

Коллега! Может поможет:
1. Мысленно разрезать вдоль и поперек здание с безбалочным перекрытием на серию заменяющих рам. С учетом жесткости обвязочной балки. Придется повозиться…
2. Создать расчетную схему пространственной рамы. Основные сочетания нагрузок везде должны быть СНиПовские.
3. Просчитать ее любым способом, приложив аналогичные первым нагрузки
4. Сличить моменты в стойке сомнительной и альтернативной расчетной схемы
5. При их совпадении считать обе схемы верными.

Верхушки всегда имеют всплески. Крайние колонны имеют большие моменты.

Что касается вычисленных моментов в плите: попробуйте увеличить количество интервалов между значениями моментов. Уж очень грубо получилось (например интервал минус 0,51 до плюс 4,03 т*м/м а, цвет-то разный!) Создается впечатление, что и моменты на границе цветов разные…