[tigra-18]

Как правильно моделировать такие конструкции в МКЭ прогах? Кусками из стержней разного сечения или оболочками с реальной геометрией

[IBZ]

Раньше считали именно путем разбиения стержней на элементы постоянной жесткости. На сегодня, элементы переменного сечения, вроде (сам работаю в Скаде не последней версии), есть в библиотеке конечных элементов Лиры Сапр. Может есть такое и в других программах. Считать оболочками категорически не советую: не получите значений N, M, Q, а значит и проверить сечения по нормам не получится. Определять внутренние усилия по напряжениям - ещё "то" удовольствие . Да и экспертиза будет иметь к такому расчёту, скорее всего, серьёзные претензии.

[Skovorodker]

Я общую схему задавал бы стержнями и дополнительно задал бы одну раму оболочками. Принял бы по худшему варианту.

[tigra-18]

Offtop:

Сообщение от IBZ Определять внутренние усилия по напряжениям - ещё "то" удовольствие

- а зачем их вообще определять то в некоторых случаях? Когда учился, слышал инфу, что машиностроители считают по допустимым напряжениям и прекрасно все получается у них. Почему у нас(строителей) такого нет? Насколько мне известно напряжения при МКЭ расчете получить проще и точнее, чем моменты и силы.

[IBZ]

Сообщение от tigra-18 а зачем их вообще определять то в некоторых случаях?

А затем, что действующие нормы оперируют именно внутренними усилиями, а расчёт с помощью оболочек никак в нормах не оговорен. Вот я, например, как эксперт задаю конкретные вопросы: какие начальные несовершенства приняты при расчёте на устойчивость и на каком основании; как Вы будете проверять (оценивать) полученные результаты? Да и других "заморочек", связанных с формированием расчётных схем и приложения нагрузок при расчёте с помощью оболочек предостаточно.

[SetQ]

Сообщение от IBZ не получите значений N, M, Q,

Эпюру усилий - да (в смысле, нет), а один раз для одного сечения (надо знать наперёд для какого) можно и вручную проинтегрировать, а кое-где есть уже и готовый инструмент - "эквивалентный стержень" - с одной стороны, с другой - выражения для напряжений по усилиям - получены для призматического с некриволинейной осью стержня, а при других формах надо оглядываться!

[nickname2019]

1. Если рассматривать отдельный элемент.
На одной из конференций разработчики СКАДа рекомендовали моделировать оболочками пр условии обеспечения коэффициента запаса общей потери устойчивости не менее 3.
Также можно сделать нелинейный расчет с оценкой предельных напряжений по критерию губера-мизеса-генки.
Если идти с этим на экспертизу и попадется такой динозавр как IBZ - придется сделать раму из стержней.

2. Если рассматривать систему - лучше раму из переменных стержней + оценка элементов (наиболее нагруженных) по пункту 1.

[IBZ]

Сообщение от nickname2019 1. Если рассматривать отдельный элемент.

Это как в плоской/пространственной раме, о которой здесь идет речь?

Сообщение от nickname2019 2. Если рассматривать систему - лучше раму из переменных стержней + оценка элементов (наиболее нагруженных) по пункту 1.

Рекомендация интересная, только вот как в раме переменного сечения определить наиболее нагруженный элемент?

[nickname2019]

Сообщение от IBZ Это как в плоской/пространственной раме, о которой здесь идет речь?

Речь тут идет о "металлокаркасе из рам переменного сечения"

Сообщение от IBZ Рекомендация интересная, только вот как в раме переменного сечения определить наиболее нагруженный элемент?

При моделировании оболочками элементом может быть вся рама, или стойка, или ригель. Проще всего замоделировать раму.
Но также нельзя забывать про анализ общей устойчивости всего каркаса.

[IBZ]

Сообщение от nickname2019 Проще всего замоделировать раму.

А что будем делать для сложных в плане зданий с перепадами высот, неравномерным шагом рам, с кранами и с сейсмикой? Весь пространственный каркас загоним в виде оболочечных моделей ??? Если честно, я даже не особо представляю себе этого "монстра".

[Tyhig]

IBZ, да никто не будет делать такой сложный каркас из рам переменного сечения. Нет КМ-щика - нет проблемы.

[nickname2019]

Сообщение от IBZ А что будем делать для сложных в плане зданий с перепадами высот, неравномерным шагом рам, с кранами и с сейсмикой? Весь пространственный каркас загоним в виде оболочечных моделей ??? Если честно, я даже не особо представляю себе этого "монстра".

Сложный каркас в целом считается как стержневая модель. В такой модели проблематично оценить некоторые факторы, которые следует проверять при помощи более точной пластинчатой модели, рассматривая отдельные элементы каркаса.

[IBZ]

Сообщение от Tyhig IBZ, да никто не будет делать такой сложный каркас из рам переменного сечения.

Ура-а-а!!!

Сообщение от Tyhig Нет КМ-щика - нет проблемы.

,Э-э-э, это Вы об чём?

Сообщение от nickname2019 Сложный каркас в целом считается как стержневая модель. В такой модели проблематично оценить некоторые факторы, которые следует проверять при помощи более точной пластинчатой модели, рассматривая отдельные элементы каркаса.

Это какие же такие факторы? Да и вообще несколько странно используя данные "примитивного" расчёта, производить расчёт "точный". Ведь придется К вырезанному элементу, который будем считать по уточненной пластинчатой модели, прикладывать "неправильные" N, M, Q. Вы серьёзно так делаете ?

[tigra-18]

Сообщение от IBZ прикладывать "неправильные" N, M, Q

- ну, на мой неопытный взгляд, N из напряжений получить вообще плевое дело, Q - посложнее, а получаемые M, для подобных конструкций, так себе приближенность к реальности имеют. И главное - все равно все же сравнивается с Ry, которое и является предельно допустимым напряжением. Мне, на данный момент, просто любопытно - это ретроградство или какие-то другие причины. Резервуары же считают по оболочечной модели. Да и чисто по материалам бы польза была явная. В жб, например, уже и нелинейные модели вовсю использовать заставляют, даже для вроде бы типичных конструкций типа колонн, балок, плит.

Offtop:

Сообщение от IBZ Весь пространственный каркас загоним в виде оболочечных моделей

- со всякими Ревитами-Теклами-SW это вроде давно не проблема.

[IBZ]

Сообщение от tigra-18 Мне, на данный момент, просто любопытно - это ретроградство или какие-то другие причины.

А Вы сами попробуйте, тогда и узнаете . Тем более, что

Сообщение от tigra-18 со всякими Ревитами-Теклами-SW это вроде давно не проблема.

[nickname2019]

Сообщение от IBZ Это какие же такие факторы? Да и вообще несколько странно используя данные "примитивного" расчёта, производить расчёт "точный". Ведь придется К вырезанному элементу, который будем считать по уточненной пластинчатой модели, прикладывать "неправильные" N, M, Q. Вы серьёзно так делаете ?

С чего бы N, M, Q по стержневой модели быть неточными?

[IBZ]

Сообщение от nickname2019 С чего бы N, M, Q по стержневой модели быть неточными?

Так Вы же сами пишете:

Сообщение от nickname2019 Сложный каркас в целом считается как стержневая модель. В такой модели проблематично оценить некоторые факторы, которые следует проверять при помощи более точной пластинчатой модели, рассматривая отдельные элементы каркаса.

[nickname2019]

Сообщение от IBZ Так Вы же сами пишете:

Более точная пластинчатая модель не означает, что усилия в общей стержневой модели были найдены неверно.

[IBZ]

Сообщение от nickname2019 Более точная пластинчатая модель не означает, что усилия в общей стержневой модели были найдены неверно.

Тогда повторно задам вопрос: почему же не хватает этих данных для проверки сечений и что такого жизненно необходимого мы получим при проверке по оболочечной модели "вырванных" из общей схемы элементов ??

[OSPV]

Непонятно о чем спор. И Катюшин и Перельмутер советуют собирать и стержневую модель и оболочечную. По стержневой определяются усилия и проверяются сечения, по оболочечной оценивается локальная устойчивость стенки и полок. Если надо добавляются ребра. Общую устойчивость тоже можно оценить.

[IBZ]

Сообщение от OSPV по оболочечной оценивается локальная устойчивость стенки и полок.

А чем нормативная методика не устраивает - она ведь намного проще, гораздо менее трудоёмкая и не требует глубоких знаний по теории оболочек.

[ФАХВЕРК]

Без разницы. Можно и то и другое. Если стоит задача посчитать весь каркас, то проще стержнями. Выдать нагрузки на фундаменты, подготовить к экспорту в теклу или еще куда-то там, в целом дать представление смежникам, прикинуть металлоемкость и еще ряд задач. А самую нагруженную раму можно заменить на пластинчатую и погонять, пооптимизировать. Неверно говорить, что что-то одно важнее другого. Разумно используйте инструменты. Правильно упомянули 4 теорию. Бункера считаю только так. Книга 2008 года Казакевича и Банникова дает хороший уровень знаний к решению таких задач. Что касается сегодняшнего прохождения экспертизы, то там, как и везде, человеский фактор... Ну попросит Игорь Борисович так, дадим так, поросит Василий Степанович иначе - сделаем иначе. В любом случае два выше упомянутых эксперта ни за что отвечать не будут. Отвечает автор решения. За это автору решения и платят большие деньги.
Вот и вся философия...

----- добавлено через ~3 мин. -----
Тут надо понимать, что я ни в коем случае не обесцениваю работу эксперта. Эксперт не должен пропустить лажу, проверить соответствие тех решений соответствию действующих норм и правил.

[nickname2019]

Сообщение от IBZ А чем нормативная методика не устраивает - она ведь намного проще, гораздо менее трудоёмкая и не требует глубоких знаний по теории оболочек.

Не по каждому типу балки есть нормативная методика. Например - двутавровая консольная балка переменного сечения с отверстиями в ребре. И чтобы посчитать такую балку оболочками не нужны глубокие знания из теории оболочек. Скад, например, позволяет это проделать просто

[NWest]

Сообщение от IBZ Да и вообще несколько странно используя данные "примитивного" расчёта, производить расчёт "точный". Ведь придется К вырезанному элементу, который будем считать по уточненной пластинчатой модели, прикладывать "неправильные" N, M, Q. Вы серьёзно так делаете ?

Все любители IdeaStatika именно так и делают.

Я не смог понять, как у них так ловко и непротиворечиво выходит - с одной стороны они за точный расчет в специализированном ПО по напряжением с МКЭ-моделью узла, а с другой - исходные данные для этого расчета (усилия) получают в более простом ПО на стержневых моделях с переключателем "жесткий/шарнирный" в узлах...

[Svarog]

Здравствуйте. Могу расписать как сам Уникон делает такие расчеты - просто перед глазами есть.
1. Если условия простые (прямоугольное в плане здание, сейсмики нет и т.д.) может быть просто расчет отдельной рамы.
2. Если сложнее - то строится пространственная стержневая модель. Как моделируют переменно сечение, конкретно в данном расчете не сказано, в других, что видел, не помню уже. Используется ROBOT, в нем вроде есть сразу элементы переменного сечения, как класс.
3. Для характерных сечений (низ стойки, верх стойки, опора и середина ригеля, стенка ослабленная вырезом и т.д.) делается стандартный расчет комплексом по требованиям норм. Оформляют как это делает ROBOT для каждого характерного сечения.
4. Для наиболее нагруженных рам строится отдельно оболочечная модель. Проверяется местная и общая устойчивость, прочность рамы и колонны по нормальным и касательным напряжениям. Проверяют по приведенным напряжениям. Коэффициент устойчивости, сравнивают с 1, я обычно беру 1.3.
5. Для оболочечной модели проверяют деформативность. С учетом больших отверстий в ригеле - это надо делать именно на оболочечной модели.
6. Делают аналитический расчет устойчивости рамы из плоскости по п. 8.4.4 СП 16. Определяют предельные расстояния раскрепления для ригеля и "ноги рамы". Для последней расчетную длину из плоскости определяют как 0.7 х расстояние от питы до низа ригеля (система связей так устроена).
7. Проверяется устойчивость поясов (п. 8.5.18)
8. Проверяется устойчивость стенок - тут чуть сложнее, рама разбивается на отсеки, так как конструктивно уже заложены ребра, в каждом отсеке аналитически проверяется устойчивость стенки. Учитываются усилия в начале отсека и в конце, учитываются изменение сечения. Выводятся расчетные усилия. Как именно не подскажу - смотрите книгу Катюшина, когда проверял расчеты - разбирался, сейчас уже не помню.
9. По сложным местам (для некоторых рам) приводят более подробные схемы по отсекам, видимо там, где без ребер не прошло и они их доставляли.
Отдельно приводят расчет по прогрессирующему обрушению, по которому наши мнения уже расходятся, но экспертизу устраивает, так что не спорил с ним.
5.

[Португалец]

К скаду есть плагин "FrameVH – создание, редактирование и расчет элементов из сварных двутавров с переменной высотой стенки". Еще есть программка "Гепард". На скадовских ресурсах есть видео и описание, как ими пользоваться.

[IBZ]

Сообщение от nickname2019 Не по каждому типу балки есть нормативная методика. Например - двутавровая консольная балка переменного сечения с отверстиями в ребре. И чтобы посчитать такую балку оболочками не нужны глубокие знания из теории оболочек. Скад, например, позволяет это проделать просто

Эт точно, ну прям глаза открылись! Немного подумал и пришел к выводу, что и оболочки есть полнейший "отстой": крюк крана, причальную тумбу, плотину, да что там, элементарную пирамиду Хеопса с их помощью хрен посчитаешь . "Объемники" - наше всё, завтра же перехожу .

Сообщение от Svarog Могу расписать как сам Уникон делает такие расчеты - просто перед глазами есть.

Молодец Уникон! Правда, почему-то вспомнилось "Бородино", ну то место, где "смешались в кучу кони, люди..."

Сообщение от NWest Я не смог понять, как у них так ловко и непротиворечиво выходит - с одной стороны они за точный расчет в специализированном ПО по напряжением с МКЭ-моделью узла, а с другой - исходные данные для этого расчета (усилия) получают в более простом ПО на стержневых моделях с переключателем "жесткий/шарнирный" в узлах...

"Есть на свете вещи, которые никак я yе могу понять" (c).

[OSPV]

Сообщение от IBZ А чем нормативная методика не устраивает - она ведь намного проще, гораздо менее трудоёмкая и не требует глубоких знаний по теории оболочек.

Нормативная методика устраивает. Но у Катюшина в монографии есть параграф посвященный тому, что не всегда методы расчета прямоугольных оболочек можно применять к стенкам рам переменного сечения. Поэтому рекомендуют МКЭ.

[IBZ]

Сообщение от OSPV Нормативная методика устраивает. Но у Катюшина в монографии есть параграф посвященный тому, что не всегда методы расчета прямоугольных оболочек можно применять к стенкам рам переменного сечения. Поэтому рекомендуют МКЭ.

Классная тема! Прям снова и снова открывает мне глаза на мои дремучие заблуждения. Я вот до сего момента всегда считал, что именно теория оболочек и есть основа расчётов в МКЭ для этого типа конечных элементов .

[ФАХВЕРК]

Svarog, я удивлен, что используют робот. Элементы переменного сечения, наверное, уже везде есть.

[Shtirlic]

В роботе элемент с переменной высотой существует давно, в других пк - сравнительно недавно.

[Svarog]

Сообщение от ФАХВЕРК Svarog, я удивлен, что используют робот. Элементы переменного сечения, наверное, уже везде есть.

Через Уникон проходит/проходило, давно с ними не работал очень большое количество молодых специалистов, поэтому программы меняются . Конкретно та записка, что смотрел - робот.

[Бахил]

Сообщение от OSPV Но у Катюшина в монографии есть параграф посвященный тому, что не всегда методы расчета прямоугольных оболочек можно применять к стенкам рам переменного сечения. Поэтому рекомендуют МКЭ.

Это шедевр!
Ко всяким катюшиным, горевым и прочим, надо относится весьма скептически. Зачастую "негры", пишущие за них, над ними тонко прикалываются.
И, строго говоря, в отечественных МКЭ нет никаких "оболочек", а есть гибрид: балка-стенка + изгибаемая плита.

[Svarog]

Сообщение от Бахил Это шедевр! Ко всяким катюшиным, горевым и прочим, надо относится весьма скептически. Зачастую "негры", пишущие за них, над ними тонко прикалываются. И, строго говоря, в отечественных МКЭ нет никаких "оболочек", а есть гибрид: балка-стенка + изгибаемая плита.

Offtop: Это что за перл? Вам бы прекращать "следить за изменением норм" из вашей подписи...

Что не так с оболочками в "отечественных" МКЭ?

[Бахил]

Offtop: Можно и стульчак обозвать самолётом...
Не бери в голову - всё так.

[ltnchik1405]

ЛИРА-САПР умеет делать стержни с сечением переменной высоты.

[Энигма]

и Лира-Софт тоже