[Сет]

Ibg+ 2021. Пытаюсь создать расчетную схему для корректного определения усилий в сборных ж/б балках, на которые опираются сборные перекрытия (пустотки).

Общий вид схемы на картинке 1 во вложении. Описание схемы. Пролеты плит - 6 и 8 м. Плиты опираются одной стороной на стены, другой - на балки. Пролеты балок - 4 и 6 м. Балки шарнирно опираются на колонны. Между балками и плитами установлена фиктивная стенка для моделирования связи плит с балкой. Она смоделирована ортотропным материалом с модулем упругости вдоль балок равным 1. Высота этой стенки 0,5 м.

По плитам установлены поверхностные шарниры с шагом 1 м, моделирующие ряд сборных плит. Шарниры исключают момент вокруг оси шва. Параметры этих шарниров на картинке во вложении 2.

Плиты опираются шарнирно на стены и балки. Шарниры установлены только на поворот с отступом в 0,1 м. Параметры шарниров на картинке во вложении 3.

Нагрузка на плиты перекрытия - 5 кН/м2. Теоретические моменты в балках, посчитанные вручную по грузовым площадям - 70 кНм для балки 4 м и 157,5 кНм для балки 6 м (собственный вес плит и балок не учитывается). У меня получилось добиться моментов 50 и 90 кНм соответственно (картинка 4 во вложении). Это далеко от теоретических. Причина, почему балки недогружены - работа плит в плоскости изгиба балок. Плиты частично забирают на себя изгибную нагрузку. При этом данная работа плит не представляется реалистичной. Если для плит применить ортотропный материал с сильно заниженным модулем упругости вдоль балок - тогда искомый результат достигается. На картинке 5 во вложении эти моменты в балках при том, что модуль упругости плит в направлении балок занижен в 50 раз. Но для реального проектирования такой способ моделирования плит не годится, потому что это вылезет боком в других случаях, например при горизонтальных нагрузках на плиты или неравномерной вертикальной. Нужен другой способ моделирования, при котором плиты если и делать ортотропными, то с отличием по модулям упругости не более чем в 1,1-1,2 раза (это реальное соотношение для пустоток).

[tigra-18]

Другой способ, имхо более простой и правильный, использовать балки классического таврового сечения, там и шарниры проще задавать. Шаг балок принять как шаг генерации разбивки стен, например 0,5 метра и нагрузки легче пересчитывать будет.
Я пытался с шарнирами линейными, но для стен, поразвлекаться - опереть подвальную стену от подпора грунта, на перекрытие которое на рядом стоящие колонны опирается, но результат так себе получился.

Сообщение от Сет то с отличием по модулям упругости не более чем в 1,1-1,2 раза (это реальное соотношение для пустоток)

- как то эксперименты с гофрокартоном(близкий аналог пустоток и вполне поддающийся ручным силам) совсем не подтверждают такого , отношения заметно больше.

[Сет]

Сообщение от tigra-18 Другой способ, имхо более простой и правильный, использовать балки классического таврового сечения, там и шарниры проще задавать. Шаг балок принять как шаг генерации разбивки стен, например 0,5 метра и нагрузки легче пересчитывать будет.

Не понял, это имеется ввиду балки вместо плит? И почему они должны быть таврового сечения?

Сообщение от tigra-18 как то эксперименты с гофрокартоном(близкий аналог пустоток и вполне поддающийся ручным силам) совсем не подтверждают такого , отношения заметно больше.

Ну, я пользуюсь рекомендациями разработчика Ing+. Модуль упругости в одном направлении отличается от модуля упругости в другом направлении во столько же раз, во сколько отличаются моменты инерции взаимно-перпендикулярных сечений пустотки. В одном направлении сечение - это двутавр, а во втором - две разнесенные по высоте полки.

----- добавлено через ~4 мин. -----
Кстати, добавление к моим изысканиям. Если обнулить мембранную жесткость вспомогательной стенки на балке - получается еще приблизиться к теоретическим моментами - 66,6 и 113 кНм соответственно для короткой и длинной балки. По короткой балке почти дошло до теоретических 70 кНм, а вот по длинной еще далеко до 157,5 кНм.
Однако если дополнительно занулить крутильную жесткость плит - теоретические моменты в балках получаются. Вот только думается мне, что зануление крутильной жесткости плиты - это не совсем правильно с точки зрения определения усилий в самой плите.

[tigra-18]

Сообщение от Сет И почему они должны быть таврового сечения

- ну вроде предполагается, что расчетное сечение пустоток - двутавр, и для удобства его в тавр принимают.
Offtop:

Сообщение от Сет Ну, я пользуюсь рекомендациями разработчика Ing+

- как я понял, основные разработчики Инжа - чистые расчетчики и математики (прочнисты, теормехи или как там их правильно назвать), и строительные расчеты для них это нечто эффемерное. Например то, что грунтовое(слоистое) основание по своим краям выпирает вверх для них норм, а то что по этим результатам некая линия в 30 м от здания поднимается вверх - ну так что вы хотите от , объемы то должны соблюдатся. Или сваи в основании как черви изгибаются в разные стороны. Так что рекомендации от них, кроме работы непосредственно с программой, могут быть как у бизнес-аналитиков, идеально правильные, но с небольшим практическим смыслом. Не зря же они пишут - что за результат работы программы они не отвечают и ответственности не несут. Есть тема еще https://forum.dwg.ru/showthread.php?t=18240&page=2 - может там чего полезного нароете.

[Сет]

Сообщение от tigra-18 ну вроде предполагается, что расчетное сечение пустоток - двутавр, и для удобства его в тавр принимают

А как потом на такую плиту в виде балки прикладывать нагрузку от перегородок?

Сообщение от tigra-18 как я понял, основные разработчики Инжа - чистые расчетчики и математики

Они занимаются и проектированием. Причем весьма сложных зданий. Я доверяю их профкомпетенции в общем. Хотя когда речь идет об ортотропности пустоток - есть у меня некоторые сомнения в соотношении модулей 1,1-1,2. Но при любых условиях там разница в 50 раз не будет.

[Сет]

По поводу ортотропии пустоток. Во вложении стопкадр из видео по этой теме. А вот само видео

Нажмите для просмотра

https://www.youtube.com/watch?v=RxGpXR9XKo0&ab_channel=%D0%A2%D0%B5%D1%85%D1%81%D0%BE%D1%84%D1%82

[tigra-18]

Сообщение от Сет А как потом на такую плиту в виде балки прикладывать нагрузку от перегородок

- как сосредоточенную или распределенную силу. Опорные реакции от эквивалентных балок ведь мало зависят от формы приложения нагрузок. А шаг кратный полметра облегчит пересчеты из метров и квадратных метров в единичные на балку.
Offtop:

Сообщение от Сет Я доверяю их профкомпетенции в общем.

- я в общем тоже им доверяю, но даже приведенный вами стоп-кадр говорит что практически никакой ортотропии в пустотках нет, или даже что поперек пустот плита жёстче чем вдоль, что как то не согласуется с их поведением в реале. Несколько раз видел пустотки-экструзионки лопнувшие вдоль от небольших нагрузок и перекосов, и ни разу лопнувшей поперек, даже от проектных нагрузок

[Чужой]

Сет, вы смотрели продолжение вебинара из поста #6?
https://www.youtube.com/watch?v=MYmW6MNSBVk
Возможно там есть что-нибудь полезное по вашему вопросу.
Offtop:

Сообщение от tigra-18 Не зря же они пишут - что за результат работы программы они не отвечают и ответственности не несут.

Аналогичная ситуация возникает с любым ПО. Программа всего лишь инструмент, что задашь в расчетной схеме - то и посчитает. За ошибки в расчетной схеме, заложенные инженером, отвечает он сам, а у программы может быть ограниченная функциональность или неудобная реализация заявленных возможностей. Явные ошибки в ПО должен отсекать инженер, анализируя результаты расчета, в том числе, путем сравнения результатов, полученных в разных программных комплексах.

[Сет]

Сообщение от tigra-18 как сосредоточенную или распределенную силу. Опорные реакции от эквивалентных балок ведь мало зависят от формы приложения нагрузок. А шаг кратный полметра облегчит пересчеты из метров и квадратных метров в единичные на балку

То есть пересчитывать перегородки поперек плит на сосредоточенные нагрузки? А перегородки вдоль плит пропорционально раскидывать на смежные балки? А как учесть связь пустоток между собой? Нет, пожалуй использование балок - это явно не лучший способ для моделирования плит. Оболочки для этого подходят куда лучше.

Сообщение от tigra-18 я в общем тоже им доверяю, но даже приведенный вами стоп-кадр говорит что практически никакой ортотропии в пустотках нет, или даже что поперек пустот плита жёстче чем вдоль, что как то не согласуется с их поведением в реале. Несколько раз видел пустотки-экструзионки лопнувшие вдоль от небольших нагрузок и перекосов, и ни разу лопнувшей поперек, даже от проектных нагрузок

Ну я и писал выше, что ортотропии почти нет по методике от разработчика. Но в действительности думаю такой вывод был бы справедлив только в случае наличия армирования в обоих направлениях. По факту же в поперечном направлении армирования нет, при изгибе быстро образуются трещины и жесткость сильно падает. Так что реальное соотношение ортотропии вероятно лучше взять не по соотношению моментов инерции, а по соотношению предельных несущих способностей на изгиб.

Сообщение от Чужой Сет, вы смотрели продолжение вебинара из поста #6?

Да, я смотрел и этот вэбинар и почти все остальные (за прошлый и текущий год только не все еще посмотрел). Тема моделирования сборных конструкций не так уж часто затрагивается. Хотя однажды рассматривалась тема моделирования сборного каркаса с опиранием плит на балки и даже были некоторые странные результаты по балкам, прямо на вэбинаре, но разработчик их не прокомментировал.

Что касается моей задачи, то я смоделировал простую ячейку из 4 колонн и 2 балок одинаковой жесткости. Моменты в балках оказались точно равны теоретическим. Значит в исследуемой задаче моменты в балках искажаются из-за того, что другой конец плит опирается на стены и соотношения "нагрузка на стену/жесткость стены" и "нагрузка на балки/жесткость балок" - разные. Вот в упрощенной задачи эти соотношения были одинаковы - и моменты сошлись. Значит надо исключить влияние жесткости опоры на принимаемую ею нагрузку, чем и попробую заняться.

[Сет]

Работает способ с увеличением жесткости балок. Поднимаю ее на 5 порядков - получаю близкие к теоретическим моменты в балках. При этом я естественно теряю прогибы балок, но в принципе для меня это не так важно.

[Нубий-IV]

Сообщение от Сет в принципе для меня это не так важно

Соотношение жесткостей балок/колонн меняется - поменяются моменты в колоннах. Возможно, в сторону уменьшения (не в запас). И частоты колебаний здания попортятся, если надо ветер/сейсмику считать.

[Сет]

Сообщение от Нубий-IV Соотношение жесткостей балок/колонн меняется - поменяются моменты в колоннах.

Это сборные конструкции - шарнирные узлы.

Сообщение от Нубий-IV И частоты колебаний здания попортятся, если надо ветер/сейсмику считать.

Здесь трудно оценить влияние. Задумаюсь об этом потом, сейчас у меня двухэтажное здание без сейсмики

[Сет]

Сообщение от Старый Дилетант Вы хотите объединить плиты и балку в сталежелезобетонное перекрытие?

Нет. Я хочу получать в программе моменты в балках такие, какие бы я получил при ручном расчете.

[Алексий31]

Сообщение от Сет Причина, почему балки недогружены - работа плит в плоскости изгиба балок. Плиты частично забирают на себя изгибную нагрузку. При этом данная работа плит не представляется реалистичной. Если для плит применить ортотропный материал с сильно заниженным модулем упругости вдоль балок - тогда искомый результат достигается. На картинке 5 во вложении эти моменты в балках при том, что модуль упругости плит в направлении балок занижен в 50 раз. Но для реального проектирования такой способ моделирования плит не годится, потому что это вылезет боком в других случаях, например при горизонтальных нагрузках на плиты или неравномерной вертикальной. Нужен другой способ моделирования, при котором плиты если и делать ортотропными, то с отличием по модулям упругости не более чем в 1,1-1,2 раза (это реальное соотношение для пустоток).

Как делаю я:
моделирую перекрытие из пустотных плит ортотропной плоской плитой. Жесткость вдоль из равенства EA и EI пустотки и плоской плиты в модели. Жесткость поперек в 1000 раз меньше, т.к. стыки на изгиб не работают.
Для расчета балок создается отдельная модель, где модуль упругости плит понижен еще в 100 раз, чтобы передать всю нагрузку с плит на балки.