[Regby]

Что то нормальное название с ходу в голову не приходит... посему исправлю как оно сформируется.

Ситуация такая.
Проектируем расширение площади для здания спортивного комплекса в г. Альметьевск. Архиеткторы гоняться за площадями. Поставили задачу запроектировать 3-х метровую консоль. Так как металлические балки получаются больших сечений выбор пал на железобетон. Почитал тут темы по форуму, почему то все пишут что 2.5 метра для ЖБ не проблема... у меня 3. Толщину плиты "выторгавал" 250 мм. Армировать собираюсь d12 с шагом 200 в верхней и нижней зонах, + d16 с шагом 200 в верхней зоне. Проблем с прочностью не возникает...

Проблема возникает другая. Собирая пространственную схему в SCAD задаю для своей плиты модуль упругости бетона, согласно известных рекомендаций в 5 раз ниже начального модуля упругости. Получаю "бешенные" перемещения... И вот решил я по сему поводу углубиться в тему "какой же все таки реальный модуль упругости принять".

Процесс итерационный. Задаваясь начальным модулем упругости (пониженным с учетом трещенообразования) получаю армирование в плите. Как мне теперь пересчитать нужную характеристику?

Залез в СП 52-101-2003. Заинтересовала изгибная жесткость эемента D=Eb1*Ired, (7,31)
где Ired=I+Is*a1+I`s*a2 (7,39)
Eb1=Rb/"эпсилон b1,red" (5,9)

Отсюда я делаю вывод: нормы наставляют нас менять момент инерции сечения. Но так как в КЭ программе изменить момент инерции не представляется возможным, могу ли я эту разницу пересчитать на модуль упругости... т.е. изгибная жесткость железобетонного элемента с учетом арматуры D=Eb(иск)*I=Eb1*Ered, так как I величина постоянная из этого уравнения я выражу Eb(иск) (искомую величину):
Eb(иск)=Eb1*Ered/I

мой вопрос следующий: справедливы ли мои рассуждения? Имею ли я право так делать?

PS время 0:41 воскресенье, понимаю что в ближайшее время квалифицированных советов не получу, но надеюсь все таки дождаться помощи. Спасибо.

[Ильнур]

Сообщение от ETCartman Из линейного расчета определяется армирование по методике, применяющейся к методу предельного равновесия, в котором Е вообще значения не имеет...[/url]

Здесь не про АРМИРОВАНИЕ, а про ПРОГИБЫ. Нас интересует методика быстрого определения прогиба с грубой, но НАДЕЖНОЙ точностью. Точные прогибы в принципе никому не нужны, ибо РЕАЛЬНЫЕ прогибы будут мощно отличаться от самых ТОЧНЫХ расчетных.
P.S. Усилия - поточнее нужно конечно, но и то - в отклонениях сторону уменьшения.

Жесткостные характеристики при линейном расчете ж/б какие их не бери все одно неправильные, ввиду нелинейности материала

Никто не говорит о правильности/неправильности, думаю, всем ясно, с каким материалом имеем дело. Говорим о степени неправильности.

Сообщение от ETCartman Этот вопрос много раз уже обсуждался.

Этот вопрос поднимается чуть ли ни с момента изобретения самого железобетона - так что это не новость.
И как показывает практика с тех пор "наука" практически не продвинулась. Конечно есть куча моделей, обоснованных опытами и т.п. - СНиП к стати тоже. Но все они полуэмпирические - тут уж никуда не денешься - материал такой.
Ильнур правильно говорит - тут надо разобраться в первую очередь для себя нужно это или нет? всегда нужно знать когда остановиться - каждый для себя это определяет сам.
Опус молодец - он давно разобрался в этом вопросе для своих задач и давно сидит с улыбкой наблюдая за нашим словоблудием.
А кому то еще не дает покоя эта тема (либо не разобрался как я, либо задачи другие)...

[ETCartman]

Сообщение от Ильнур Говорим о степени неправильности.

Я думаю, что прогибы таким образом с приемлемой точностью не определишь. Т.е. в каких то частных случаях можно, но в общем - всегда найдется масса примеров, в которых "коэффициент" к Е другой или третий. Потому это все равно что гадать на кофейной гуще, в общем, нетиповом случае.
Сама постановка вопроса не очень правильная.
Вот у вас есть две функции y=x^2 и y=k*x
При k=1 и x=1 значения совпадают. В окрестности - близки. А при х=3 для совпадения нужно взять k=3, а не единицу. И т.д.
А в данном случае неизвестно y=x^2, сама зависимость вообще - неизвестна. Получена она может быть из нелинейного расчета, который линейным не заменить.
Считайте линейно в "скаде", а прогибы в "арбате". Или нелинейно в "Лире". Или в "ансис". Или в какой то другой программе, где нужная методика реализована....
Но еще раз замечу, что выполняя армирование по линейному расчету - вы никакой ошибки не делаете вообще. Это абсолютно точный метод - метод предельного равновесия. Его частный случай - линейный расчет. Но только для армирования.
Нелинейность - тоже частный случай (другой) метода предельного равновесия. Там множество верных решений. Как заармируете, так и "сломается".
В общем - по ссылке которую я привел есть примеры для ручного счета. Для плит - вот. Все что требуется от железобетона при использовании МПР - это пластичное разрушение, возможность образования пластического шарнира (которая в свою очередь выполняется при соблюдении ограничения по предельной высоте сжатой зоны бетона)
Ширина раскрытия трещин - эмпирическая методика работает опять же в привязке к предельному моменту, а не к деформативным свойствам.
Вот что я, собственно, хотел сказать. И хотя я не занимаюсь бетоном по основной работе - из института я четко усвоил все эти (теоретические) моменты. У Бондаренко это лучше всего описано. Поэтому когда у железобетонщиков возникает вновь и вновь этот бессмысленный спор (типа что первичней - курица или яйцо), я думаю, что в свое время они просто прошляпили эту тему. Пиво пить пошли вместотого, чтобы читать учебник. Или преподаватели были не добросовестные.

[Ильнур]

Сообщение от ETCartman Считайте линейно в "скаде", а прогибы в "арбате".

Так и делаем. Пока не упираемся в пример с поста 1. ETCartman, не могли бы Вы показать, как в Арбате проверить прогиб консоли (перемещение по вертикали угла консольной плиты оносительно ближайшей колонны)?

[ETCartman]

У меня нет "арбата" (за ненадобностью не покупали). Но если никак, то - никак. Тогда в лире.
Кроме прогибов (влияния нелинейности на прогибы) есть еще такой момент, как частоты (модальный анализ - сейсмика, пульсации). Так вот мне кажется, что корректировка модуля Юнга больше подходит для этого - для предварительного определения частот и форм. Эти параметры влияют на конечный результат не так уж сильно, не в такой степени как на прогибы. А прогибы - величина целиком и полностью определяемая нелинейностью (которую нельзя в общем случае заменить линейным расчетом). Умножая "Е", скажем, на 0,2 вы умножаете прогибы на 1/0,2=5, и таким способом реализуете простую мысль "по линейному расчету я вычисляю прогибы не правильно, на самом деле они в 2...10 раз больше". 2...10 раз - это и есть грубая оценка. Она очень грубая, мягко говоря, поэтому выполняя расчеты каких то нетиповых конструкций - результатам доверять уже нельзя. Только нелинейность.

[Ильнур]

Сообщение от ETCartman ..корректировка модуля Юнга больше подходит для этого - для предварительного определения частот и форм...

Разумеется подходит. И для прогибов вполне подходит, в большинстве случаев.

2...10 раз - это и есть грубая оценка

Скажем, очень грубая (для меня в большинстве случаев 3...5). Вот и нужно "раскидать" по конкретным часто встречающимся случаям.
В принципе, их немного. Плиты нескольких видов и ригели-еще меньше видов.

[Regby]

Ну а если взглянуть с другой стороны? Знать истинное НДС - перспектива заманчивая с точки зрения самоудовлетворения. т.е если проектировщик способен точно определить НДС элемента - не важно каким способом - используя Супер-Лиру или просто сходив к гадалке - он молодец, он может спать спокойно и всегда знает на сколько еще можно "догрузить" конструкцию чтобы она не рухнула. Давайте будем к этому стремиться и всем удачи в таком нелегком деле, но...

Для проверяющих органов, да и вообще для взаимопонимания со своими коллегами разработаны СНиП-ы, в них есть требования и ограничения для конструкций. Одно из таких ограничений это максимальный прогиб, т.е. деформация (т.е не "то есть" - потому как это разные вещи, но давайте не будем придираться к словам). Таким образом любому проектировщику необходимо "получать" деформации при расчете в пределах, установленных нормативами. Вопрос в том как это сделать?

Поясняю: я ставлю задачу не получить ИСТИННЫЙ результат, а получить результат по СНиП (а конкретнее согласно СП 52-101-2003). Кому то эта задача покажется не инетерсной - он стремиться "вперед к истине в высь", я то же попробую пройтись рядышком, просто "для себя", но все это лирика.

Вопрос: возможно ли получить деформации в какой-либо программе согласно СНиП?

Я предлагаю решить "элементарную" задачу по определению прогиба железобетонной консоли:
вылетом 3 метра
сечения 400х600(h)
Бетон В25
Нагруженную равномерно распределенной нагрузкой 3 т/м. (длительной)

Таким образом имеем расчетный момент M=q*l2/2=3*9/2=13.5 т*м

В меру своих скромных сил исследовав данный вопрос я пришел к выводу что я ничего не понял. Начав с того что "определил" прогиб в линейной постановке согласно СП 52-101-2003 (и пособию к нему). и... похоже что я что то делаю не так... то ли где то ошибся... то ли туплю, не знаю, но результат который я получил 1,78 мм (расчет прилагается)

Другие результаты:
Расчет в SCAD (с начальным модулем упругости) 1,38 мм
Расчет в SCAD (с уменьшеным в 5 раз модулем упругости) 6,89 мм
(Ради баловства) Расчет в SCAD (с приведенным модулем упругости) 4,67 мм
Расчет в Robot (в упругой стадии) 1,4 мм
Расчет в Robot (значения получаемые при "проектировании" жб балки) 3,7 мм
Расчет в Арбат (по СНиП 84*) 3,292 мм
Расчет в Арбат (по СП 52-101-2003) 3,717 мм

так как одновременно можно поместить только 5 вложений, буду ждать любого чужого поста чтобы выложить картинки

[Ильнур]

Вот это мне нравится больше, т.к. оно вписывается в Е/3

Расчет в Арбат (по СП 52-101-2003) 3,717 мм

[Regby]

продолжаем

было бы интересно посмотреть результаты расчета в других программах
Лира - лин
Лира - нелин
Robot - нелин
Ing+...
Stark...
Ansys...

Быть может ETCartman нас порадует расчетами в бесплатных программах...

Ну и конечно, может кто покажет где моя ошибка (только не говорите что в гинетическом коде)?

Подобный "эксперимент" можно провести для шарнирно опертой балки с равномерно распределенной нагрузкой

А... да... забыл сказать армирование

d20 x 4 в верхней зоне (так заармировал Robot, а я его не очень то понимаю, пришлось все рузельтаты "приводить" к такому армированию)
d8 x 2 в нижней

3 варианта в догонку
оба из пластин.
1- вертикально толщиной 400мм
2- горизонтально толщиной 600мм
3- объемные эл.
все с начальным модулем упругости бетона В25

[ETCartman]

В бесплатных - в упругой = то же самое что и в платных, даже смысла нет проверять. С корректировкой модуля Юнга - то же самое. В этом смысле тот же Wolsink делает все то же что и "скад" (и поболее - но не в части физнелина, которого в скаде нет).
В бесплатных по СНиП или СП - таких не знаю, т.к. не знаю бесплатных отечественных.
А вообще это все чистой воды маструбация - любой результат имеет объяснение вне зависимости от использованной программы. Нужно рассматривать медодику и начальные предпосылки (результаты и должны расходиться).
При испытаниях - на двух одинаковых балках получается различный же результат. Хотя бы в силу неоднородности бетона. С этим тоже уже сталкивался.

[Ильнур]

любой результат имеет объяснение

Расчет в SCAD (с приведенным модулем упругости) 4,67 мм

Расчет в Арбат (по СП 52-101-2003) 3,717 мм

Вот результат. Разница +(!) 25%. Очень даже приемлемо для прогиба.
Ну давайте эту же консоль в ансисе.

К стати по СП прогиб получается 0,51775 м
и модуль деформации бетона при этом Eb1 = Eb, red =6607,143 МПа, что в 4,5 раза меньше начального модуля упругости.
Сижу сам разбираюсь - может где напортачил я или Нормкад

Исправился(напортачил я) - ввел такое же армирование как и у вас - получил прогиб 0,00601 м

[Regby]

Сообщение от ЛИС К стати по СП прогиб получается 0,51775 м и модуль деформации бетона при этом Eb1 = Eb, red =6607,143 МПа, что в 4,5 раза меньше начального модуля упругости.

518 мм ? Можно ознакомиться с расчетом?

[Leonid555]

Regby, у меня в Арбате получились результаты прогиба конца консоли по вашей тестовой задаче из поста№87:
по СНиП 2.03.01-84 - 3,71 мм
по СП 52-101-2003 - 4,12 мм

результаты расчета прилагаю. У меня SCAD и, соответственно, Арбат лицензионные, последний reliz. Иначе я не стал бы вас беспокоить.

Я также произвел расчет в Normcad. Результат - прогиб 6,1 мм. Очень похоже на результат ЛИСа. Просто я принял защитный слой 2 см и ввел в Normcad расстояние до центра арматуры от грани сечения (как в программе и требуют - до равнодействующей усилия в арматуре).

Во всех трех случаях расчета я полагал, что нагрузка 3 т/м является нормативной. В Арбат ввел ее с коэффициентом перегрузки 1 (там вводятся расчетные значения нагрузки).

Ваши расчеты в SCAD я не проверял, но если у вас при расчете с приведенным модулем упругости получился прогиб 4,67 мм, а у меня при расчете по СП - 4,12 мм, то разница всего 13%.

[swell{d}]

у меня только одно слово напрашивается - ЭКСПЕРИМЕНТ.

Сообщение от swell{d} у меня только одно слово напрашивается - ЭКСПЕРИМЕНТ.

дней так на 500.
минимум 100

[DEKJ]

Замечательно выходит, достоверность расчетов плюс минус лапоть. Только натурные эксперименты по прогибу консолей или балок задолго до нас делались, на основании чего и рекомендации в СП писаны должны были быть. Неужели не у кого таких данных нет, тогда сравнивать можно бы было и разговор предметный вести…

[Ильнур]

Если ты сделал все в соответствии со СНиП, но это не помогло, все равно СНиП виновным не объявят.

1. Если ты сделал не все по СНиП, и это помогло, то экспертизу не пройдешь.
2. Если ты сделал не все по СНиП, и это не помогло, всяко СНиП виновным
не объявят.
3. Если ты сделал все в соответствии со СНиП, но это не помогло, все равно тебя виновным не объявят.
4. И.т.д.

достоверность расчетов плюс минус лапоть.

Таков материал. Эйнштейн предупреждал: чем ближе мы к истине, тем хуже ее видно.

[Leonid555]

Regby, на мой взгляд, процесс с применением приведенного модуля упругости должен быть итерационным. В примерно такой последовательности:
1. В обычном порядке задаетесь для всех элементов конструкции начальным модулем упругости и выполняете расчет. Получаете усилия в элементах и определяете армирование.
2.В каждом элементе определяете момент трещинообразования и сравниваете с полученным из расчета - определяете наличие (или отсутствие ) трещин в элементах.
3. Для каждого элемента заново назначаете модуль упругости с учетом армирования и наличия трещин.
4. Вновь производите расчет, получаете новые усилия в элементах и новое армирование.
5. В случае, если армирование и усилия мало изменились, а также прекратился процесс обнаружения трещин во все новых элементах - процесс останавливается и рассматривается полученная деформация конструкции. В противном случае переходите к пункту 3.

Может быть для простой консольной балки такой порядок работы и не очень важен, но для статически неопределимой конструкции будет не верным разом менять модуль упругости на приведенный во всех элементах.

Я согласен с мнением участников обсуждения темы, что эксперимент - всему голова. Но дело это сложное, дорогое и долгое. Что касается прогибов ж.б. конструкций, то во всех экспериментах, о которых мне известно, они очень медленно приближались к расчетным значениям и далеко не всегда их достигали. Поэтому, на мой взгляд, не стоит уж так этих прогибов боятся, а то среди проектировщиков уже какая-то "прогибобоязнь" появилась. Пусть мне кто-нибудь назовет примеры аварий на стадии эксплуатации, произошедших только по причине сверхнормативных прогибов. Думаю - не назовут, точно также, как никто не может мне назвать примеры аварий на стадии эксплуатации, произошедших только по причине продавливания конструкций. Хотя в СП 52-101-2003 сильно озаботились и этой проблемой.