[SRG_ORL]

Знатокам расчета вопрос:
можно ли верить результатам расчета узлов МК по пространственной схеме 3D из плитных КЭ
[ATTACH]1177941982.jpg[/ATTACH]

[СергейД]

для узла МК это зависит от соотношения толщин и размеров КЭ.
в любом случае на пересечении элементов пики будут неверны, особенно при разных толщинах.

для серьезного анализа при такой подробности
нужно учесть сварные швы (или болты)
+ при расчетных нагрузках зачастую может возникнуть местная пластичность.
иначе будет самообман.
расчет объемами в лире требует 2-3 элементов по толщине (нужно проверить на тесте) и задача будет большой.

если таких задач планируется много и всерьез нужен нелин=
ансис вас ждет...

[DEM]

Согласен с СергейД
Слишком много ньюансов в моделировании.

[depak]

Недавно считал таким же способом балку. По сравнению с ручным расчетом Лира выдает немного больший запас. Обычно по Лире приходится ставить более толстые листы стали из-за низкой местной устоичивости отдельных элементов. Но можно проанализировав форму потери устойчивости ввести в схему всякие приблуды наподобие ребер и т.д.
[ATTACH]1178024822.jpg[/ATTACH]

[SRG_ORL]

таак вы считаете поддобным образом не стоит моделировать работу узлов?
дело в том что пытались смоделировать перфорированную балку сравнивая с рез. эксперим. для диссертации очень похоже расхождения в пределах 15%.

[Румын]

SRG_ORL
Одно дело распределение напряжений внутри одного элемента, и совсем другое - взаимодействие элементов между собой...

[Simonoff]

2SRG_ORL
Вы попробуйте смоделировать тот же самый узел , но объемными элементами . Желательно с учетом сварных швов и скруглений стыка полки и стенки .
И ВЫ сами увидите :

Сообщение от SRG_ORL можно ли верить результатам расчета узлов МК по пространственной схеме 3D из плитных КЭ

И наверное надо отступить подальше от узла , что бы граничные условия закрепления и приложения нагрузки как можно меньше сказывались на том что происходит в самом узле ...

[IgorSYS]

depak

Недавно считал таким же способом балку. По сравнению с ручным расчетом Лира выдает немного больший запас. Обычно по Лире приходится ставить более толстые листы стали из-за низкой местной устоичивости отдельных элементов. Но можно проанализировав форму потери устойчивости ввести в схему всякие приблуды наподобие ребер и т.д.

Не могли бы вы дать ссылку на мет. литературу по расчету балок на устойчивость указаным способом.

[depak]

Сообщение от IgorSYS depak Недавно считал таким же способом балку. По сравнению с ручным расчетом Лира выдает немного больший запас. Обычно по Лире приходится ставить более толстые листы стали из-за низкой местной устоичивости отдельных элементов. Но можно проанализировав форму потери устойчивости ввести в схему всякие приблуды наподобие ребер и т.д. Не могли бы вы дать ссылку на мет. литературу по расчету балок на устойчивость указаным способом.

Это я материалы семинаров по SCAD изучал, и журнал CADMASTER читал. Вообще это просто эксперимент.

Выскажу свое мнение.
Вот вы владеете мкэ-программой и естественно задаетесь вопросом: а могу ли я то, и это.
Вот (если вы работаете в крупной организации) к-н опытная Даздраперма Ивановна или Иван Петрович проектируют узлы, в том числе нетиповые вообще не прибегая к программам. И я хочу также ...
СергейД с позиции владения ANSYS подходит следующим образом: ему не составляет труда не только построить схему вроде вашей, но и влет соорудить и посчитать объемно-элементную модель, проработав все аккуратно сетку вплоть до валиков швов и болтов, учесть контакт и пластику и т.д. Пара-тройка таких расчетов от простого к сложному, с отслеживанием изменения результата и он уже может судить интуитивно о приемлемости той или иной схемы.
Т.е. – сопоставление результатов помогает в каком то смысле судить о точности. Условно конечно, потому что есть еще начальное НДС – сварочные напряжения и много разных факторов формальному учету трудно поддающихся.
Я могу дать вам несколько советов:
1) Изучите весь опыт ваших старших коллег. В учебниках и сериях рассмотрено достаточное количество примеров расчета простых узлов. Инженерные методики достаточно просты: момент = сила*плечо, раскладываем, сигма равно эф на а и т.д. Это будет поход номер один. А ваш, мкэ-шный – подход номер два. Уже есть, с чем сравнивать. Просчитайте N-ое количество типовых и серийных узлов уточненно.
2) При анализе результатов МКЭ схемы можете (как вам уже говорили) сразу плюнуть на значения напряжений. Если вы думаете, что прочность это найти сигма и сравнить его с расчетным сопротивлением – вы заблуждаетесь. Потому как разрушают материал не напряжения, а напряжения осредненные на некоторой области. Есть целая наука, сравнительно молодая, которая называется механикой разрушения.
Вообще напряжения тут без учета пластичности – ничто, а при учете пластичности чаще прибегают к анализу деформаций. Т.е. смотрят, сколько площадок текучести Ry/E пройдено и на какой зоне. Локальная эта пластичность или захватывает все сечения. Локальная (концентраторы) дает хрупкое или квазихрупкое разрушение при циклическом нагружении, общая - это то, что вас как строителя в большей степени волнует.
3) Один из самых важных вопросов – напряжения в объеме металла поперек проката. На вашей схеме программа вам их не вычислит, но вы можете их оценить приближенно, с калькулятором через узловые усилия. Общий характер распределения напряжений по сечению в принципе вы на вашей схеме получить можете. В download есть отсканированная статья Троицкого – Левитанского, ознакомитесь с ней. У них не было ваших средств, они вообще из рассмотрения аналитически решенной задачи ТУ исходят.
4) Анализ силовых линий, главных напряжений. Качественный анализ в данном случае может быть полезнее количественного. В сложных узлах бывает такая проблема: нагородили всяческих пластин, нужных и нет, где-то возникло стеснения деформаций и пластинки начало отрывать. Не стоит переусердствать: чем четче работает узел, тем лучше.
5) пошел спать

[depak]

Вот кстати ссылка на обсуждаемую тему в журнале cadmaster http://www.cadmaster.ru/articles/35_scad_office.cfm

Сообщение от depak Вот кстати ссылка на обсуждаемую тему в журнале cadmaster http://www.cadmaster.ru/articles/35_scad_office.cfm

нехило ценная статья. оказывается, есть в природе расчет на устойчивость по Эйлеру!!! узнать это можно из журнала cadmaster, а авторы статьи откопали его аж, страшно сказать, в американских нормах :!: Ребята, вы че, совсем сопромат не изучали :?: я не в обиду, но эдак вы скоро будете открывать и дифференцирование, откопав его в SCADовском калькуляторе.

[Simonoff]

А вместо корректно заданного основания - жесткие связи (или шарниры).

[СергейД]

уточню на всякий случай свою точку зрения на эту тему.
Заниматься МКЭ моделированием подобных узлов нужно только есть уверенность, что точность действительно повысится.

если узел нереально смоделировать адекватно (слишком много "нюансов", недостаточно данных о свойствах материала, о его поведении при пластике и особенно усталости и разрушении, нет программы или нет опыта ею владения и тд и тп) лучше и не браться.
иначе получится САМООБМАН или ОБМАН.
на "стержнях" можно более надежно оценить в запас прочность, чем на пластинах.

если действительно нужен детальный расчет узла, то
НУЖНа именно твердотельная формулировка.
в ансис(настран абакус) акцент делается на объемные элементы и развиваются прежде всего они (внутри много-чего сделано) и методы решения развиваются итерационные (PCG прежде всего) наиболее эффективные для таких схем. в итоге те же 3-5 минут считается модель из скажем 50-100 тыс объемов, а 20-100 минут она с пластичностью и контактом.(даже на обычном ПК)

прежде чем браться в лире (скаде микрофе) за объемы= решите балку и пластину сначала стержневыми или оболочечными элементами
потом солидами и сравните. и только когда добъетесь сравнимой точности, переносите размер элементов на модель.

+ придется ворошить множество нерешенных или неоднозначно решенных или несертифицированных проблем (усталость прежде всего или характеристики "ржавого" металла и много чего еще)
если вы действительно разбираетесь в подобных аспектах, то изучить скажем ансис (как адекватный сложности задач инструмент расчета) вам не проблема.

ИНАЧЕ ЛУЧШЕ НЕ БРАТЬСЯ.

[novinkov]

Моя очередь флудить

1. ТОЧНОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ НЕ МОЖЕТ БЫТЬ ВЫШЕ ТОЧНОСТИ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ. Вспомните, как определяются нагрузки в строительных конструкуциях, вспомните как назначаются граничные условия (учет грунтовых условий, податливости болтовых соединений и т.п.). Добавьте, как правило, отсутствие анализа чувствительности решения к изменчивости исходных данных. Имеет ли смысл уточнять модель (или типа того)? Может имеет смысл остановиться на инженерных методиках? Сознательно опускаю вопрос о соответствии представленного выделенного узла работе реального узла В СОСТАВЕ КОНСТРУКЦИИ.

2.

таак вы считаете поддобным образом не стоит моделировать работу узлов? дело в том что пытались смоделировать перфорированную балку сравнивая с рез. эксперим. для диссертации очень похоже расхождения в пределах 15%.

Не задумывались, почему СНиПовская методика для углов отверстий использует расчетное сопротивление по критерию временного сопротивления, а не предела текучести? Может быть, в углах отверстий имеет место глубокая пластика Как это учитывалось? Какова цель исследования? Как обосновывалась расчетная модель? Что сравнивалось, с чем, зачем? Без обоснования соответствия расчетной схемы действительной работе - фразы о расхождения есть пустые слова.

[chon]

(более подходящей темы не нашел, решил поднять эту)

Подскажите как правильно нагрузить узел?
Пример: двух этажная рама.
Для исследования взял узел колонна+ригель между 1 и 2-м этажом. (обычный рамный узел). Есть соответственно усилия узла (колоны снизу, колоны сверху и ригеля).
Построил модель из объемников.
И вот тут стопор пришел!: не знаю как нагрузить узел в соответствии с усилиями узла из рамы и какие граничные условия задавать.
Базу колонны хотя бы можно закрепить (граничные условия задать у плиты базы+болты задать).

[Кулик Алексей aka kpblc]

chon, настоятельно советую озвучить название и версию расчетной программы.

[chon]

Сообщение от Кулик Алексей aka kpblc chon, настоятельно советую озвучить название и версию расчетной программы.

Без привязки к программе - интересуют теоретические основы, в практическом применении

[Chardash]

Сообщение от chon обычный рамный узел

на фланцах? если да, то статьи в помощь
если очень хочется разобраться, ищите диссертацию как на скрине
+ Катюшин_Здания из рам переменного сечения

[chon]

Сообщение от Chardash на фланцах? если да, то статьи в помощь

спасибо! это тоже актуально!
Но я имел ввиду другое (имхо всегда плохо объясняю):
Попробую подробнее на простом примере:
1.Рама 1 этажная 1 пролетная, жесткое сопряжение ригеля и колоннны, с фундаментом жестко.
2.Нагрузил, посчитал.

Анализ узла сопряжения ригеля и колонны.
3. Есть усилия в ригеле и колонне.
4. Делаем модель в объемниках: Сам узел (для простоты - сварной) + колонна вниз на 1 метр + ригель на 1 метр всторону.
И вот теперь самое интересное как нагрузить этот узел из объемников в соответствии с найдеными усилиями в раме. Единственное что приходит на ум это приложить нагрузки в виде давления на поперечное сечение колонны и ригеля (по торцам метровых обрубков), с учетом усилий на данных расстояниях. Если не давлением то узловыми (ну это уже от реализации в ПО). Также приложить нагрузки на ригель и колонну (те которые действовали на раму) (по обстоятельствам...).
А вот перемещения тоже прикладывать или не надо? Ведь перемещения из стержневой модели ...не знаю как точно выразить... не будут соответствовать перемещениям, если бы раму сделаи полностью в объемниках (в стержневых моделях обычно не учитывается податливость узлов).
И еще вопрос: как закрепить в пространстве узел из объемников чтоб его не мотало по "космосу" , с минимальным воздействием на сам узел.

[Дрюха]

Сообщение от chon спасибо! это тоже актуально! Но я имел ввиду другое (имхо всегда плохо объясняю): Попробую подробнее на простом примере: 1.Рама 1 этажная 1 пролетная, жесткое сопряжение ригеля и колоннны, с фундаментом жестко. 2.Нагрузил, посчитал. Анализ узла сопряжения ригеля и колонны. 3. Есть усилия в ригеле и колонне. 4. Делаем модель в объемниках: Сам узел (для простоты - сварной) + колонна вниз на 1 метр + ригель на 1 метр всторону. И вот теперь самое интересное как нагрузить этот узел из объемников в соответствии с найдеными усилиями в раме. Единственное что приходит на ум это приложить нагрузки в виде давления на поперечное сечение колонны и ригеля (по торцам метровых обрубков), с учетом усилий на данных расстояниях. Если не давлением то узловыми (ну это уже от реализации в ПО). Также приложить нагрузки на ригель и колонну (те которые действовали на раму) (по обстоятельствам...). А вот перемещения тоже прикладывать или не надо? Ведь перемещения из стержневой модели ...не знаю как точно выразить... не будут соответствовать перемещениям, если бы раму сделаи полностью в объемниках (в стержневых моделях обычно не учитывается податливость узлов). И еще вопрос: как закрепить в пространстве узел из объемников чтоб его не мотало по "космосу" , с минимальным воздействием на сам узел.

попробую предложить вариант решения (сам таковым не занимаюсь, но решил попробовать решить данную задачу). Объяснение мое на основе Лиры (ибо рассчитываю конструкции с помощью данного продукта)
Примером будет служить однопролетная рама
1 Расчет рамы (предварительно разбиваем ригель и колонны на n участков)
2 Визуализация результатов расчета
3 Преобразование результатов расчета в нагрузки. В данном случае используем преобразование нагрузки в узловые перемещения. Преобразовываем в ближайшим к стыку элементов узлах, принадлежащих колонне и ригелю (по одному на элемент)
4 Переход в создание расчетной схемы
5 Удаление ненужных элементов рамы, за исключением двух элементов (один конец элементов-стык непосредственно этих элементов, второй конец-приложенные узловые перемещения)
6 Разбиение данных элементов на более мелки
7 Создание на основе данных элементов (кроме двух ближайших к узловым перемещениям элементов) объемной модели узла.
8 Сопряжение объемной модели узла с двумя элементами, ближайшими к узловым перемещениям, с помощью АЖТ
9 Удаление стержневых элементов внутри объемной модели узла
10 Расчет

Как-то так. Не могу сказать точно, подходит ли такой вариант решения или нет. Сам, повторюсь, подобным моделированием не занимался. Ответ пришел навскидку.
На всякий пожарный приложу ЛИРовскую схему (расширение .rar поменять на .lir)

[Карлсон]

chon, поскольку система предполагается линейно упругая(?), то не принципиально (теоретически) будет ли приложено усилие или перемещение. Ибо конечные НДС должны быть эквивалентны в обоих случаях. Есть мнение тем не менее, что лучше прикладывать перемещения.

Что же до того как прикладывать воздействия к узлу, то здесь возможны различные варианты, но стремиться нужно к тому что бы локальные возмущения вызванные различными способами приложения нагрузки не влияли на НДС узла т.е. соблюдался принцип Сен-Венана (или как там его). Вполне употребим упомянутый способ с введением в конечных сечених отброшенных элементов жесткого тела с мастер-узлом и приложения воздействий к этому узлу (здесь мы исходим из гипотезы плоских сечений).

Если же нагружение задается не перемещениями, а усилиями, то можно одно из поперечных сечений узла закрепить от смещения, а к остальным прикладывать усилия (или напряжения).

[Chardash]

в лире не пробовал, не знаю, наверное так же. в ансис приходится иногда заниматься расчетом узлов. можно в составе всей конструкции, можно отдельно, как привел выше в посте, считать только то, что нужно получить из расчета, остальное заменив наложенными ГУ. А вообще, например, считая в том же ансис узел в составе стержневой фермы и так же отдельно, просто закрепив одну часть, чтоб не улетел в космос, вторую нагрузив силами, действующими не в сторону наложенной связи, полученные напряжения не сильно отличаются. те много "мяса" приделывать к исследуемому узлу не всегда нужно.
поэтому иногда узел вообще делят по плоскостям симметрии, если это возможно конечно, заменяя отрезанные участки ГУ, если интересно, загляните сюда, здесь есть немного, нацарапал в свободное время

[chon]

Спасибо Дрюха Chardash Карлсон - подкинули пищу для размышлений.
Дрюха - сам я думал завести стержни на некоторую глубину в объем узла (ригели, колонны) и понятно что это привелобы к двойной жесткости

Сообщение от Карлсон Если же нагружение задается не перемещениями, а усилиями, то можно одно из поперечных сечений узла закрепить от смещения, а к остальным прикладывать усилия (или напряжения).

если одно из сечений закрепить - не потеряем ли часть усилий(напряжений), которые были в этом сечении ( хотя похоже нет, равновесие не нарушится). И спасибо за напоминание про плоские сечения - забыл... к стыду.

Сообщение от Chardash загляните сюда,

интересный узел, не расскажите в двух словах? в нем момента не возникает? ссылка не открывается (чистый лист)

зы: извиняюсь за молчание. Опять гонка за проЭкт...

[Chardash]

Сообщение от chon в нем момента не возникает?

все зависит от эксцентриситета приложения усилия N. Вообще, предполагается, что узел используется в центрально расстянутях поясах ферм. Наиболее близкий узел - см. серию 1.460.3-23.98, стык нижнего пояса. Усилия в узле на косом фланце раскладываются на нормальные и касательные составляющие. Меньшие усилия в болтах(в 2 раза при угле 30гр) уменьшает моменты, изгибающие фланцы.
Над узлом работаем, численно проверил- хорошо, подготовил 3 узла для натурного, скоро посмотрю его работу на живом объекте. Это если кратко. Более подробно будет позже. Про ansys - abaqus и расчеты узлов пересказывать не буду, об этом было в первых постах.