[swell{d}]

Идут постоянные неутехающие споры по поводу того, как же всё-таки правильно моделировать балки в скаде и как подбирать для них армирование.
Я сделал простую модель - пять пролётов по 9 м:

Нагрузки, помимо собственного веса, 130 постоянная, 240 длительная, 480 кратковременная. Итого 1400 кг/кв.м. (без учёта веса балок).
Подобрал армирование. Далее детально рассмотрел центральный пролёт плиты и центральный пролёт балки. Затем аналогичные расчёты провёл в арбат. Результаты свёл в табличку:

Модель и все результаты расчётов в прикреплённом архиве.

Приглашаю к обсуждению.

[drumbasser]

Сообщение от palexxvlad Оно даст правильную картину распределения напряжений и деформаций при упругом расчете. А так, как ТС аналогичную упругую задачу решает на подвешенных стержнях и оболочках, то на первых порах есть смысл сравнить полученные результаты оболочечно-стержневой модели с объемниками.

Нагрузку какую на конструкцию брали? Как у swell{d} в комбинациях с коэффициентами? 3-я комбинация? Я так понимаю это четверть его конструкции или всю посчитали а это фрагмент схемы? Ответите на вопросы скажу результаты.

Сообщение от drumbasser Нагрузку какую на конструкцию брали?

первое сочетание из схемы swell{d} (с к-тами = 1)

Сообщение от drumbasser Я так понимаю это четверть его конструкции или всю посчитали а это фрагмент схемы?

Задача симметричная, поэтому считал четвертинку

[drumbasser]

Сообщение от palexxvlad palexxvlad

Проблематично построить эпюру нормальных напряжений в балке. Я так понимаю, у вас выдается максимальные растягивающие напряжения в балке. Если элементарно перемножить это на площадь сечения получатся большие значения.
В цифрах:
по схеме в топе темы изгибающий момент в балке в пролете 24,4 тм, на опоре 31тм
По схеме из Ansysa ,в текущем исполнении, можно получить только максимальные растягивающие усилия 9.22МПа (в пролете). Равнодействующая в нижней зоне при этом равна 227 тм, что не соответствует действительности. Для того чтобы получить "эталон" вам необходимо разбить объемные элементы в балке по высоте, желательно 10 слоев. Хотя в целом можно не заморачиваться.
Суть проблемы несколько иная. Задачей является проверить насколько будет различаться армирование при жестких вставках в балке и плите , и без оных. А конкретнее, автоматизация подбора арматуры с минимизацией ручного счета. В данном случае Армирование модулем SCAD или Лиры, может Робота, кто во что горазд. Будет время все просчитаю и дам вам выкладки, плюсы и минусы сравните сами. Может к концу дня сделаю

Сообщение от drumbasser Если элементарно перемножить это на площадь сечения получатся большие значения.

умножив напряжение на площадь(наверное поперечного сечения) что вы получите в итоге? И на какую площадь (поперечного сечения) вы собираетесь умножать?

Сообщение от drumbasser По схеме из Ansysa ,в текущем исполнении, можно получить только максимальные растягивающие усилия напряжения 9.22МПа (в пролете).

в ансисе не надо ничего разбивать, чтобы посмотреть распределение напряжений по сечению.

Схема из объемников тем и хороша, что позволяет получить сразу напряжения (пусть для начала и в упругой задаче) без пересчета усилий.

[drumbasser]

Сообщение от ЛИС умножив напряжение на площадь(наверное поперечного сечения) что вы получите в итоге? И на какую площадь (поперечного сечения) вы собираетесь умножать?

Умножив напряжения на площадь я получу равнодействующую для плеча сил. По крайней мере я должен ее получить. А получается следующее, умножив напряжение на площадь поперечного сечения объемного элемента мы получаем равнодействующую по максимальным напряжениям. Лично я не могу из текущих результатов получить трапецивидуню эпюру, а вы можете?

Сообщение от ЛИС в ансисе не надо ничего разбивать, чтобы посмотреть распределение напряжений по сечению.

Я предложил один из вариантов для получения картины распределения напряжений. Я сказал , то что представленные данные не охватывают спектр необходимой информации.

Сообщение от ЛИС Схема из объемников тем и хороша, что позволяет получить сразу напряжения (пусть для начала и в упругой задаче) без пересчета усилий.

Такую схему я могу и в SCAD сделать. Хотели эталон так пусть он будет именно эталоном, а не "эталоном" , чтобы каждый мог проверить и понять. Я не сказал что сделано неправильно, я сказал что не подробно. Нужна картина распределения напряжений в сечении балки в пролете и в плите и аналогичное для надопорной зоны

И я в курсе на что способен Ansys

[swell{d}]

Итак, я взял примитивную схему:
1. Ячейка 9х9, по 5 пролётов в каждом направлении, балки только в одном направлении
2. Балки сечением 400х800(h), армируем d28, раст. до ц.т. 45 мм снизу, 50 мм сверху
3. Плита толщиной 200 мм, армируем d16, раст. до ц.т. 45 мм снизу, 30 мм сверху
4. Бетон B30, влажность 40-75%. Арматура продольная A500C
5. Считаем по СП63. Смотрим два варианта – с учётом трещиностойкости и без
6. Жёсткость беру как 0,2 от Eb, т.е. 660000 Т/м2
Нагрузки как в первом сообщении - собственный вес + 0,85 т/м^2

Сначала посчитал моменты аналитически по таблице из справочника. Затем...

Плиту и балку по отдельности сначала посчитал в Арбат тремя способами:
- без учёта трещиностойкости (схемы 1 и 4)
- с учётом трещиностойкости (схемы 2 и 5)
- с учётом перераспределения усилий (схемы 3 и 6)

Затем плиту и балку (по отдельности) посчитал в SCAD:
- без учёта трещиностойкости (схемы 7 и 9)
- с учётом трещиностойкости (схемы 8 и 10)
Балку задал как тавр, свесы по 2 толщины плиты в каждую сторону

Затем смоделировал плиту целиком - балки стержнями, плиту оболочками. Балки замоделированы таврами без жёстких вставок (аналогично схемам 7-8).
- без учёта трещиностойкости (схема 11)
- с учётом трещиностойкости (схема 12)

Затем балкам задал прямоугольное сечение и ввёл жёсткие вставки - схема 13.

Сводная табличка с результатами: (схемы без учёта трещиностойкости убрал для экономии места)



Выводы:
1. В целом, Арбат, простая балка в SCAD и плита в SCAD с балками без жёстких вставок дали приемлемые результаты.
Максимальное отклонение по моментам: -5% / +16%
Максимальное отклонение по подобранной арматуре: -4% / +27%
По прогибам: все схемы дали прогиб больше, чем Арбат, до 2,3 раз.
2. Схема с жёсткими вставками дала принципиально другой результат. Получено больше арматуры по всем исследуемым параметрам, за исключением верхней арматуры балок, где армирование получилось минимальным.
Если факт того, что верхняя арматура балки ушла в плиту мне понятен, то за счёт чего подросли все остальные параметры, мне не ясно.

Что ещё хочется отметить:
1. При подборе арматуры, когда балка от опоры до опоры задана одним КЭ, нужно указывать большее количество сечений для подбора РСУ (по умолчанию - 3), причём цифра должна быть нечётной. Похоже, что скад подбирает армирование в середине зоны и если деление чётное - не ловит максимальный момент в пролёте. Я рекомендую использовать 7 разбиений балки.
2. Расчёт армирования балок при учёте внецентренного сжатия (схема со вставками) занял значительно больше времени по сравнению со схемой, где балки армированились, как изгибаемые (все остальные схемы).

В завершении, хотел сказать, что я бы был признателен, если бы кто-нибудь посчитал эту же задачу в старке-лире-микрофе. Лично мне интересно было бы увидеть результаты по мономаху и статике.
Все необходимые исходные данные и мои результаты - в прикреплённом архиве.

Вопросы?

ЛИС, я попозже посчитаю на Лире тоже самое.

Сообщение от drumbasser Проблематично построить эпюру нормальных напряжений в балке.

В чем проблема?
По расчету из ANSYS у меня получилось для балок крайних пролетов :
-момент в пролете 70тм, ширина полки тавра 6м/ свес=14t (полка сжата)
-момент у опоры 74,5тм, ширина полки тавра 2,25м/ свес=4.6t (полка растянута)
Фактически, более правильным будет расчет в Арбате именно на эти усилия и сечения. При этом полка тавра будет переменной ширины в плане.

[DLX]

Проблема в том как определить (для расчета в арбате) какую часть нагрузки воспринимает арматура плиты и какую балка в составе монолитной балочной клетки.

Сообщение от DLX Проблема в том как определить (для расчета в арбате) какую часть нагрузки воспринимает арматура плиты и какую балка в составе монолитной балочной клетки.

Просто не нужно устанавливать в плиту арматуру для работы на изгиб плиты вдоль оси балки вблизи грани балки. Нужно принять, что нагрузку воспринимает приведенная тавровая балка (как главная конструкция), а плита работает только поперек балки (как второстепенная). Тогда подобной проблемы не будет (ну или она значительно уменьшится) .

[swell{d}]

опять таки, этого можно достичь (если я правильно понимаю) снижением жёсткости плиты на порядок

[Дрюха]

Сообщение от palexxvlad По расчету из ANSYS у меня получилось для балок крайних пролетов : -момент в пролете 70тм, ширина полки тавра 6м/ свес=14t (полка сжата) -момент у опоры 74,5тм, ширина полки тавра 2,25м/ свес=4.6t (полка растянута) Фактически, более правильным будет расчет в Арбате именно на эти усилия и сечения. При этом полка тавра будет переменной ширины в плане.

А каким образом Вы определили ширину полки? До перехода напряжений с сжимающих до растягивающих и наоборот?

Дрюха, если есть величины напряжений на противоположных сторонах сечения и вид сечения, это не так уж и трудно. В данном случае ширину полки определил из общих правил сопромата путем последовательных итераций вычисления геометрических характеристик тавра. Технически - циклом в маткад.

[swell{d}]

Offtop: ансис, маткад... откуда у людей столько денег...

Offtop:

Сообщение от swell{d} Offtop: ансис, маткад... откуда у людей столько денег...

сколько стоит маткад???

[swell{d}]

Offtop: 1930$

swell{d}, да не в цене маткадов и ансисов дело. Дело в желании. Без желания и знания о том, как их применить - это мертвый софт. При желании можно спокойно найти бесплатную альтернативу и ANSYS и MathCAD

Offtop: именно поэтому и спросил о цене...

[DLX]

Сообщение от palexxvlad Дрюха, если есть величины напряжений на противоположных сторонах сечения и вид сечения, это не так уж и трудно. В данном случае ширину полки определил из общих правил сопромата путем последовательных итераций вычисления геометрических характеристик тавра. Технически - циклом в маткад.

Это невозможно при большом объеме работ с разными типами балок. Нужен подход который соответствует любому варианту решения вопроса совместной работы монолитных балки и перекрытия.
Например при небольших перепадах в перекрытии и пролете 5-6 метров, при расчете в арбате в месте перепада получается такая балка (см.вложение).
Поэтому очевиден вывод, что арбат подходит только для "чистых" сечений без плит или когда действительно можно не учитывать арматуру плиты вдоль балки (задавать вес плиты на балку в пог. метрах)

[Дрюха]

Сообщение от palexxvlad Дрюха, если есть величины напряжений на противоположных сторонах сечения и вид сечения, это не так уж и трудно. В данном случае ширину полки определил из общих правил сопромата путем последовательных итераций вычисления геометрических характеристик тавра. Технически - циклом в маткад.

Offtop: Простите за тупость, но я что-то не очень понял

[Stanum]

Я понял, что palexxvlad, подразумевал нечто подобное.