[Regby]

Всем привет. Давненько не создавал тем, но вот потребовался добрый совет.

Как грамотно построить модель наклонной балки трибун
[IMG]http://s019.***********/i629/1208/e4/fff248a34f3dt.jpg[/IMG]

Цель: определение внутренних усилий (моменты, продольные и поперечные усилия), подбор армирования согласно этих усилий.

Вопросы которые у меня возникли:
- как смоделировать ступенчатые участки формально балкой не являющиеся (не армируются расчетно) необходимые для:
а) передачи нагрузок от горизонтальных участков(плиты трибун)
б) сами по себе являются дополнительной нагрузкой
- где будет находиться ось балки
- балку планирую моделировать стержнем - дабы получить моменты

В приложении (для облегчения графических ответов, а также для справочных данных о геометрии конструкции файл в формате dwg (версия 2004).

Жду уточняющих вопросов, или ответов на мои. Заранее благодарность всем, пожелавшим высказать свое мнение.

[Инженер-96]

Гребенку моделировать ни к чему. Я бы моделировал балки стержнем по "теоретической" оси, а нагрузку с трибун приложил бы к балкам через пластины нулевой жесткости. Только распределенную не по оси балки, а по горизонтальной проекции оси.

[Jeam_Beam]

Балку можно смоделировать наклонным стержнем. Высота сечения - согласно расположению арматуры в сечении. Ось балки - центр тяжести этого сечения. Весь остальной бетон - как нагрузку. Учесть увеличение высоты на приопорных зонах. Нагрузку привести на 1 м горизонтальной проекции балки. В таких балках могут возникнуть сжимающие усилия, порой довольно значительные, в зависимости от схемы поперечной рамы. Их нужно учесть - ввести эксцентриситеты и т.п.

Попробуй моделировать оболочками - это не так сложно как кажется. Тем более контур балки есть в автокаде.

[yarrus77]

Сообщение от ЛИС Попробуй моделировать оболочками - это не так сложно как кажется. Тем более контур балки есть в автокаде.

Прошу прощения, но мне кажется здесь (в бетоне) смысла делать оболочки нет. Явно балочная конструкция с кусочно переменной жесткостью. Думаю больше нужно рассчитать данную балку в нелинейке (о методике Ходыкина на форуме уже писали). Нужно это дабы не получить не очень приятных результатов армирования при рассчете балки с кусочно переменной жесткостью. Можно конечно и Ксна применить (если время жмет), но не интересно.

Сообщение от yarrus77 Прошу прощения,

за что?

но мне кажется здесь (в бетоне) смысла делать оболочки нет.

почему?

[Клименко Ярослав]

Offtop: куэльквадрат/8, imho

[yarrus77]

Сообщение от ЛИС почему?

как мне кажется балка из оболочек - это больше МК.

осталось два вопроса: что делать и кто виноват

Сообщение от Клименко Ярослав Offtop: куэльквадрат/8, imho

как в том анекдоте - т-т-тоже вариант

Offtop:

Сообщение от yarrus77 как мне кажется балка из оболочек - это больше МК.

Это заблуждение

[Regby]

Инженер-96, Jeam_Beam, мои благодарности, получилось 2 удобоваримых варианта, сходных по результатам.

Сообщение от ЛИС Попробуй моделировать оболочками

А смысл? Как из оболочек получить расчетные усилия?

Сообщение от Клименко Ярослав куэльквадрат/8, imho

ну ну. Вы все статически неопределимые конструкции так считаете?

Что смущает во всем этом? То что фактически "ступени" включаются в работу, изменяя эпюру.
Вариант 1
[IMG]http://s019.***********/i616/1208/17/1a6cbec34d1ct.jpg[/IMG]
Вариант 2
[IMG]http://s49.***********/i126/1208/67/8ebfa0cd89fdt.jpg[/IMG]

Включение ступеней в работу
[IMG]http://s16.***********/i190/1208/93/665703dc3c8ct.jpg[/IMG]

[Клименко Ярослав]

Offtop:

Сообщение от Regby ну ну. Вы все статически неопределимые конструкции так считаете?

Чего в ней статически неопределимого? Консоль отбросить, она разгружает пролет.
Я просто выразил мнение, что нет смысла занаучивать такую простую конструкцию.

[Regby]

Клименко Ярослав, без комментариев.

ЛИС, что это дает?
[IMG]http://s017.***********/i419/1208/33/0690a6b6ec1ct.jpg[/IMG]

[Клименко Ярослав]

Сообщение от Regby Клименко Ярослав, без комментариев.

Ну и зря.
Нижнюю арматуру в пролете уж точно нужно поставить из расчета схемы как шарнирной.
Ну и полезную на верхней консоли не учитывать при определении момента в пролете, но это я думаю не вызывает вопросов.
А ступеньки - только как нагрузку.

[Regby]

Клименко Ярослав, Дело в том что фактически конструкция куда сложнее, приведенной здесь.
[IMG]http://s019.***********/i603/1208/07/b358b08acedat.jpg[/IMG]
Упрощать ее можно до бесконечности, отбрасывать консоли, перераспределять моменты... но на каком то этапе адекватность расчетной схемы пропадет.

Моя задача сейчас - проверка расчетов пространственной расчетной схемы.

[IMG]http://s017.***********/i404/1208/05/4243ab3ad114t.jpg[/IMG]

Надеюсь по картинкам ясная общая концепция, потому как делать что то удобоваримое нет ни времени ни желания.

Сообщение от Regby Клименко Ярослав, без комментариев. ЛИС, что это дает? [IMG]http://s017.***********/i419/1208/33/0690a6b6ec1ct.jpg[/IMG]

Это дает эпюру моментов. Формула простейшая - из начального курса сопромата.

[Regby]

Сообщение от ЛИС Формула простейшая - из начального курса сопромата.

имеется ввиду сочетание W=bh^2/6 и M/W=R?

Для изгибаемого элемента, возможно. А как искать N для сжатоизгибаемого?

Сообщение от Regby имеется ввиду сочетание W=bh^2/6 и M/W=R? Для изгибаемого элемента, возможно. А как искать N для сжатоизгибаемого?

И не надо его искать. Немного не так выразился. Момент тоже собственно не обязательно определять. Армирование можно подобрать и по напряжениям в оболочках (как балка-стенка например).
Так же на данной расчетной схеме видны области с концентраторами напряжений, которые на балочной схеме вы не получите.

[Geter]

ЛИС, а в каком направлении оболочки-то задавать, ума не приложу?

PS: как-то пытался получить усилия из полей напряжений для зоны продавливания (слишком большие зоны армирования капителей выходили), вроде все учел, но с "реакцией" в колонне не сошлось - видимо по Q все-таки весьма плохая сходимость у скада..

Offtop:

Сообщение от Geter видимо по Q все-таки весьма плохая сходимость у скада..

Да - есть проблемка

[pavel118]

Лис, а не могли бы Вы в двух словах накидать как найти армирование в таком элементе как на рисунке Regby. Или где расписано, чтоб посмотреть.
Сам в скаде для примера задал балку в трех вариантах: в виде стержня, в виде оболочки горизонтально ориентированной и в виде оболочки вертикально ориентированной. И так че-то и не понял как перейти к обычным усилиям (М и N) в вертикально ориентированной оболочке (как в варианте REGBY), а про армирование как балки стенки вааще не понял. Спасибо.

момент равен отношению максимального нормального напряжения умноженного на момент инерции сечения к расстоянию от крайнего волокна с максимальным нормальным напряжением до нейтральной линии (там где нормальное напр. равно нулю).
или как написал Regby

сочетание W=bh^2/6 и M/W=Nx

http://mysopromat.ru/uchebnye_kursy/...ryamom_izgibe/ формула 8.10.

[Geter]

Я не проверял точно, но разве это относится не только к чистому изгибу? В общем случае интегралы, вроде?

Сообщение от Geter Я не проверял точно, но разве это относится не только к чистому изгибу? В общем случае интегралы, вроде?

В общем да.

[pavel118]

Все равно не совсем понятно. Вот нашёл усилия, но не может же быть в балке трибун момент 5тм

http://i037.***********/1209/0e/04db5d7522a5.jpg

[Regby]

pavel118, на картинке, где балка смоделированная оболочкой, приведены не напряжения, а продольные усилия (Nxx) в т/м

Вот напряжения
[IMG]http://s017.***********/i440/1209/fd/16d84216ea80t.jpg[/IMG]

сигма=сигмаM+сигмаN
сигма=M/W+N/A

W=0.6*0.6^2/6=0.036 (м3) (ширина балки в расчете 0,6м)
A=0.6*0.6=0.36 (м2)

сигмаN=(896.7-547.5)/2=349.2/2=174.6(т/м2)
N=0.36*174.6=62.86(т)

M=сигмаМ(сигма-сигмаN=896.7-174.6=722.1т/м2)*0,036=722,1*0,036=25,996(т*м)

[Дрюха]

Offtop: Regby, а не замучились моделить столько металла в Allplan? Сколько заняло времени, если не секрет?

[Regby]

Offtop: Дрюха, ну во первых металл моделил не я. Во вторых там 8 одинаковых сегментов, поэтому моделить надо всего один (но и в нем есть повторяющиеся элементы). В третьих важна не сама по себе модель, а конечный результат (откровенно говоря не самый удачный в данном случае) - чертежи. В четвертых относительно того как затянулся проект по самым разным причинам (менеджмент, отсутствие финансирования итд), а он длится уже 2-й год говорить о времени моделирования металлических конструкций просто смешно (где то в районе 2-3 недель с расчетами) В пятых - получившаяся презентационная графика радует зрителя, добавляет проекту амбициозности и "понтов" - что для личности конструктора имеет немаловажное значение

Сообщение от Regby N=0.36*174.6=62.86(т) M=сигмаМ(сигма-сигмаN=896.7-174.6=722.1т/м2)*0,036=722,1*0,036=25,996(т*м)

Значение момента близко к значению из стержневой схемы, а нормальная сила так же "совпадает"?

[Regby]

ЛИС, вопрос сложный. Дело в том что во всех расчетах эпюра N получается различной.
так по схеме 1 (вариант с гребенокой, смоделированной, оболочками нулевой жесткости)
[IMG]http://s56.***********/i153/1209/b2/6f68b6cafc0at.jpg[/IMG]
близки к нулю
по схеме 2 (вариант с проекцией вертикальной нагрузки на наклонную балку)
[IMG]http://s018.***********/i515/1209/cb/4cf224361fb6t.jpg[/IMG]
так же незначительны
По схеме с гребенкой обладающей реальной жесткостью
[IMG]http://s017.***********/i416/1209/50/d962262ecb7at.jpg[/IMG]
В наличии... Но часть продольных усилий на себя забирает гребенка

А фактически... балки работают совместно с железобетонными кольцами покрытия трибун на каждой ступени. Мне сложно анализировать столько вариантов модели.

[MrWhite]

Сообщение от Regby А фактически... балки работают совместно с железобетонными кольцами покрытия трибун на каждой ступени. Мне сложно анализировать столько вариантов модели.

А фактически, если считать балками, нужно ориентироваться на значения полученные в пластинах. Т.е. плоские КЭ в данном случае больше достоверны.

[Regby]

Сообщение от MrWhite плоские КЭ в данном случае больше достоверны.

Возможно... НО! Определяя момент по напряжениям мы в любом случае делаем выборку критических напряжений, а значит такие вещи как концентраторы напряжений в углах и геометрическое НЕ СООТВЕТСТВИЕ напряжений сечению с расчетной геометрии (b=h=0.6) могут заметно искажать результаты. Например в данном примере уменьшение критического напряжение в растянутой зоне (стык двух ступеней - концентратор напряжения) здорово уменьшит результативную продольную силу в балке.

К тому же можно довести балочную схему "до ума" приложив к схеме не только вертикальную (нормаль к геометрической оси балки) составляющую нагрузки, но и горизонтальную (параллельно геометрической оси балки) составляющую.