[Chief Justice]

Как мне собрать нагрузку в SCAD?
В общем, есть металлокаркас, покрытие ЖБ плита (по профнастилу)...
Железобетон меня не интересует совсем, меня интересует распределенная нагрузка на балки...
Как сделать? Создать плиту и нагрузить ее распределенной нагрузкой?...
С какой ячейкой и как прикрутить плиту к металлокаркасу?...
Шаг балок случайный (1-7м). Для каждого шага создавать свою плиту?...
Такой же вопрос с ветровой нагрузкой, как при непостоянном шаге собрать ветровую нагрузку?... Смоделировать ограждающие конструкции?...
Я всегда просто собирал нагрузку в ручную и прикладывал к балкам и стойкам в SCAD...
Что посоветуете?...

[che]

> Chief Justice

Сбор нагрузок в СКАДе, думаю, широкоформатный вопрос. Чтобы расчетная схема (РС) больше соответствовала реальной схеме нужно все элементы, участвующие в жесткости здания в целом рисовались конечными элементами. То есть железобетонные плиты лучше нарисовать, а распределенные по площади нагрузки приложить к ней. К балкам плиты обычно опираются жестко (в РС узлы балки и плиты должны совпадать). Допустим, если балка по длине делится на 5 КЭ, то и плита по этой стороне должна делиться на 5, а узлы совпадать. Мы размер прямоугольного КЭ плиты в среднем берем 0,7-1,0м (для точности подсчета армирования в плите). Отсек 6,0х6,0м составляем как минимум из 36 КЭ. Если же плита не расчитывается, то можно КЭ взять покрупнее, но не 1 КЭ на 6,0х6,0м.
По поводу ветра. Если ограждающие кострукции (стены) не несущие, не участвуют в жесткости здания, т.е. заполнение, то их лучше учесть в виде линейных распределенных нагрузок. Статическую ветровую нагрузку можно прикложить на уровне перекрытия в узлах, там еще в параметрах ветровой нагрузки нежно учесть полувысоту нижнего этажа и полувысоту верхнего этажа для подсчета ветровой нагрузки. Кроме того ветровая нагрузка знакоперемнная.
Если требутся несложный расчет, можно плитами пренебречь, а преобразовать нагрузки от него, от пола и эксплуатационные в линейные равномерно распределенные, и загрузить ими балку.
Еще хорошо бы просмотреть литературу по скаду, на этом сайте тоже кое-что есть.

[beholder]

Вот решил поднять хоть и старую, но насущную тему о моделировании ж.б. перекрытия по металлическим балкам и возможности расчета такой системы в одной задаче.
Сделал небольшую схему с достаточно густой сеткой плиты (500x500), загрузил ее равномерно. То же сделал собрав нагрузку на балки без плиты старым "дедовским" способом (задачи прилагаю).

Получил кое-какие результаты и сделал выводы. А именно, что балки и плиту в СКАДе ну никак вместе в одной задаче расчитать нельзя, думаю, в скаде более-менее обоснованно задавать малую жесткость плиты и использовать ее исключительно для большего удобства сбора нагрузок. Плиту же рассчитывать вполне резонно задавая ей реальную приведенную жесткость.
Думаю, ясно, что при таком подходе получаем некоторый запас при расчете балок, так как жесткость плиты никак не учитывается при их расчете.
Возникает вопрос: возможно ли ее как-то учесть? Занимался ли кто-нибудь подобного рода исследованиями? Или "игра с жесткостью плиты" не очень благодарная работа?

P.S. прошу также обратить внимание, что при передаче нагрузки даже через достаточно "гибкую" плиту моменты в балках перераспределяются и в некоторых балках возникают усилия немного больше, чем при непосредственном приложении к балкам. При увеличении же жесткости это влияние резко возростает, но эпюры моментов в балках уже становятся неправдоподобными, а значения - заниженными.

beholder, можно совместить плиту с реальной жесткостью и балки и в одной задаче. Но для этого нужно будет организовать нелинейный расчет, т.к. в задачу нужно будет вводить "кучу" односторонних КЭ, моделирующих контактное опирание плиты на верхний пояс балок. Это в случае свободно лежащей плиты (например бетон по профнастилу) на верхних поясах мет. балок.
Если бетон плиты предполагается связать с в.п. балок при помощи штырей и т.п. , то можно обойтись и без нелинейщины, задав в схеме нужные объединения перемещений в смежных узлах плиты и балок. Ну и подвесить балочки на жестких вставках, так чтобы они оказались под плитой. Этот выриант уменьшит сечения мет. балок, но увеличит армирование плиты.

[beholder]

Сообщение от palexxvlad beholder, можно совместить плиту с реальной жесткостью и балки и в одной задаче. Но для этого нужно будет организовать нелинейный расчет, т.к. в задачу нужно будет вводить "кучу" односторонних КЭ, моделирующих контактное опирание плиты на верхний пояс балок. Это в случае свободно лежащей плиты (например бетон по профнастилу) на верхних поясах мет. балок. Если бетон плиты предполагается связать с в.п. балок при помощи штырей и т.п. , то можно обойтись и без нелинейщины, задав в схеме нужные объединения перемещений в смежных узлах плиты и балок. Ну и подвесить балочки на жестких вставках, так чтобы они оказались под плитой. Этот выриант уменьшит сечения мет. балок, но увеличит армирование плиты.

palexxvlad, спасибо большое, будем пробовать, вот только, наверное, первый вариант с "кучей" односторонних связей точно будет нереально трудоемким для больших схем, то есть считать будет удобнее задачи именно с анкерными шпильками (если, конечно, процесс объединения перемещений соответствующих узлов удастся ускорить как-нибудь). Этот факт нужно будет учитывать в дальнейших проектах.
А в случае без шпилек будем подбирать арматуру и сечения балок в двух задачах. Хоть и будет некоторый запас прочности балок.
Еще раз спасибо, palexxvlad, давно хотел в этом разобраться.

P.S. Хочу только уточнить, как правильно в этом случае объединять перемещения? Пробовал объединять перемещения по z и по всем направлениям, но эпюры моментов в балках в любом случае неправдоподобные. Буду благодарен за помощь. Задачу прикрепляю.

beholder, в схеме из предыдущего поста Вы сделали грубую ошибку, объединив перемещения всех узлов балок и смежных узлов плиты в одну группу. Тем самым Вы создаете абсолютно жесткое тело и эпюры в балках, естественно, будут неправдоподобными. Если хотите объединять перемещения, то делать это нужно попарно для каждой пары смежных узлов плита/балка. Для ускорения этого процесса в скаде есть режим сборки. Сначала плиту сохраняете как фрагмент схемы и удаляете эту плиту из "родительской" схемы, а затем вставляете сохраненную отдельно плиту в "родительскую" схему, но с выбором опции "шарниры в узлах с объединением перемещений" в режиме сборки. Скад автоматически объединит перемещения совпадающих узлов попарно.

[beholder]

Ясно. И все же, даже если таким способом (через сборку) добавлять плиты, то какие именно перемещения мне следует объединять: только по Z или все 3?
Пробовал объединять только по Z, во второстеп. балках моменты неправдоподобно маленьких (около 3 т*м вместо 16 при расчете без плиты) и кроме того в них откуда-то берется нормальная сила немаленькая (в главных до 40 т доходит...)

Сообщение от beholder Ясно. И все же, даже если таким способом (через сборку) добавлять плиты, то какие именно перемещения мне следует объединять: только по Z или все 3?

3 из 6-ти, а именно X Y Z

Сообщение от beholder Пробовал объединять только по Z, во второстеп. балках моменты неправдоподобно маленьких (около 3 т*м вместо 16 при расчете без плиты)

покажите схему

Сообщение от beholder и кроме того в них откуда-то берется нормальная сила немаленькая (в главных до 40 т доходит...)

а как же? Берется нормальная сила не "откуда-то" а от того, что ось балок не совпадает со срединной плоскостью плиты. Но 40т как-то великовато, надо смотреть схему.

[beholder]

Спасибо, palexxvlad, собирал один раз выбирая объединение по X, Y, Z, другой - только по Z. При этом получил абосолютно одинаковые результаты Обе задачи прилагаю.

[Семенов Сергей]

Товарищи, инженеры. Простите, что бесцеремонно влезаю в ваше общение. Но очень бы хотелось разобраться с функцией "объединение перемещений". Никогда раньше не пользовался, но все чаще вижу задачи с применением подобного инструмента.
Хотелось бы спросить, как пользоваться данной функцией(хотя это более или менее понятно), но самое главное - в каких случаях и как. Какие объединения в каких случаях задавать. В каких задачах вы используете данную функцию. Как посмотреть визуально узлы, в которых присутствует объединение перемещений.
palexxvlad, вы, я вижу, умеете ей пользоваться. Не сможете ли дать краткий ответ по моему вопросу. Буду очень благодарен вам!

Сообщение от beholder собирал один раз выбирая объединение по X, Y, Z, другой - только по Z.

beholder, Вы в этом уверены? Сравните мои задачи и Ваши.

Сообщение от palexxvlad Но 40т как-то великовато...

Для пролета 8м вполне может быть...

Сообщение от beholder Пробовал объединять только по Z, во второстеп. балках моменты неправдоподобно маленьких (около 3 т*м вместо 16 при расчете без плиты)

Почему же неправдоподобно? Плита у Вас изотропно жесткая, балки, примыкающие к колоннам только по EI в 3 раза жестче второстепенных, а если учесть, что примыкание к колоннам жесткое, а второстепенных к главным шарнирное, то можно предположить, что жесткости главных балок на порядок(или около того) больше второстепенных. Поэтому большая часть нагрузки с плиты(с учетом изотропной жесткости плиты) в первую очередь будет передаваться и загружать наиболее жесткие элементы балочной клетки.

[beholder]

Palexxvlad, насколько я понял, моя ошибка была в том, что я после сборки схемы удалял совпадающие узлы балки и плиты, чего делать не следовало...
Все равно, сомневаюсь, что мне мой ГИП разрешит принять такие усилия расчетными в балках когда-нибудь... уж больно они маленькие... 6 тм вместо 16-ти...радует, что хоть N в балках практически нету.
Вот только не пойму почему нельзя посмотреть поля напряжений в плитах в задаче с объединением перемещений по Z? Или нужно просто настроить шкалу отображения усилий?

Сообщение от beholder Все равно, сомневаюсь, что мне мой ГИП разрешить принять такие усилия расчетными в балках когда-нибудь...

правильно Ваш ГИП сделает, я бы тоже не разрешил.
Вы пытаетесь на основании неправдоподобной расчетной схемы (загружена только одна ячейка многопролетной пространственной рамы, плита одинаковой жесткости и армированна одинаково в разных направлениях) сделать вывод о правильности такого метода передачи нагрузок через плиту на балки. Не все так просто, как хотелось бы...

Сообщение от beholder Вот только не пойму почему нельзя посмотреть поля напряжений в плитах в задаче с объединением перемещений по Z?

Почему нельзя? Моменты и поперечные силы присутствуют, а мембранной группы быть и не должно.

[beholder]

Сообщение от palexxvlad правильно Ваш ГИП сделает, я бы тоже не разрешил. Вы пытаетесь на основании неправдоподобной расчетной схемы (загружена только одна ячейка многопролетной пространственной рамы) сделать вывод о правильности такого метода передачи нагрузок через плиту на балки. Не все так просто, как хотелось бы...

Я пытаюсь выяснить для себя можно ли таким способом правильно учесть совместную работу плиты и балок и решил послушать советов на форуме. Но, видя ваш скептицизм, уважаемый palexxvlad, скорее всего не буду доверять такого рода расчету в СКАДе так как, как видно из расчетной схемы, усилия в балках противоречат здравому смыслу и никакое усложнение схемы (добавление загружений, неравномерное загружение перекрытия и т.д.) самого принципа работы МКЭ-комплекса не изменят.
Посему данный вопрос останется для меня нерешенным.
Очень был бы рад услышать еще чьи-нибудь комментарии по этому поводу.

Да ладно, beholder, не обижайтесь . Для начала стоило бы посмотреть как нагрузка через плиту распределяется на элементы схемы с одинаковой жесткостью, и потом делать вывод о том доверять СКАДу или нет.

Сообщение от beholder так как, как видно из расчетной схемы, усилия в балках противоречат здравому смыслу

Да ничему они не противоречат, усилия правильно посчитаны. Вопрос совсем в другом - правильна ли постановка такой задачи для подбора сечений балок? beholder, как Вы думаете?

[beholder]

Я совсем не обижаюсь, palexxvlad =) И искренне признателен за внимание к моему вопросу

Думаю, вы намекаете на необходимость проведения нелинейного расчета в котором я совсем не разбираюсь (по крайней мере никогда не делал его в рабочем варианте, университетские задачки - не в счет).

Сообщение от beholder Я совсем не обижаюсь, paltxxvlad =) И искренне признателен за внимание к моему вопросу

Отлично. Дело вовсе не в нелинейности.
Вы начали вот с этого

Сообщение от beholder Вот решил поднять хоть и старую, но насущную тему о моделировании ж.б. перекрытия по металлическим балкам и возможности расчета такой системы в одной задаче.

Я сказал, что можно такую задачу решить и Вы попытались решить такую задачу. Результаты Вас не удовлетворили, хотя усилия посчитались верно.
Коли так, то сейчас самое время рассказать для чего (подбор или проверка сечений металлопроката, проверка или подбор арматуры в плите) Вам такой расчет нужен.

[beholder]

Как вы, наверное, заметили, я изначально написал вот такое:

Сообщение от beholder Получил кое-какие результаты и сделал выводы. А именно, что балки и плиту в СКАДе ну никак вместе в одной задаче расчитать нельзя, думаю, в скаде более-менее обоснованно задавать малую жесткость плиты и использовать ее исключительно для большего удобства сбора нагрузок. Плиту же рассчитывать вполне резонно задавая ей реальную приведенную жесткость. Думаю, ясно, что при таком подходе получаем некоторый запас при расчете балок, так как жесткость плиты никак не учитывается при их расчете. Возникает вопрос: возможно ли ее как-то учесть?

Имелось в виду использование одной и той же задачи и для подбора арматуры плиты и для опеределения усилий в м.к.

Сейчас же мой вопрос касается, прежде всего, подбора сечений металлопроката, так как арматуру плиты более-менее верно можно подобрать просто учитывая в задаче податливость мет. балок, что я и сделал подняв плиту над балками на достаточно гибких стерженьках.

А вот как правильно учесть жесткость плиты для определения усилий в балках, вот именно это меня инетересует больше всего.

Сообщение от beholder А вот как правильно учесть жесткость плиты для определения усилий в балках, вот именно это меня инетересует больше всего.

Мне думается вот с этого и стоило начинать , потому что от жесткости плиты и будет зависеть распределение усилий в балках при композитной системе. Жесткость плиты правильно учесть не так уж сложно, зная армирование и приведенные толщины плиты в разных направлениях. Реальную жесткость ЖБ сечения можно вычислить по железобетонному СНиП или укр. ДБН. В СКАД можно ввести эту жесткость путем уменьшения E бетона в нужное количество раз. А для задания разной изгибной жесткости в разных направлениях(бетон по профнастилу, например, или разное армирование в разных направлениях) в СКАДе предусмотрена ортотропия для пластин.
Как моделировать опирание плиты на балки мы уже обсудили.

Чуть не забыл

Сообщение от beholder Имелось в виду использование одной и той же задачи и для подбора арматуры плиты и для опеределения усилий в м.к.

Это как раз решаемо, если известны либо сечения МК либо арматура плиты, либо и то и другое вместе. Но если не известны ни сечения, ни армирование плиты - ничего хорошего не выйдет из этой затеи.

[beholder]

Спасибо, palexxvlad, итеррационная задача получается, я так и предполагал, если честно... То есть, порядок расчета примерно такой:
задаешься армированием плиты и сечениями балок, считаешь задачу, потом проверяешь сечения балок по полученным в них усилиям, подбираешь арматуру плиты и сравниваешь с изначальным армированием. Правильно я понял?

Просто дело в том, что я вообще не занимаюсь железобетоном (так уже случилось, что работаю в узкоспециализированной организации), потому такую особенность учесть не смог.
Но очень хочу и буду изучать ДБН по ж.б. хотя бы для решения этой задачи =)
Еще раз спасибо вам за помощь, буду читать нормы.