[Нитонисе]

В одной из тем недавно поднялся этот вопрос, но он там был немного оффтопный и возможно мало кто обратил внимание на него, а хотелось бы выслушать побольше мнений, так как вопрос представляет для меня интерес.

Суть вопроса. Реальная работа неразрезных ж/б балок характеризуется образованием пластических шарниров на средних опорах из-за неупругих деформаций бетона с арматурой, а также раскрытия трещин. В результате происходит перераспределение усилий: в пролетах моменты увеличиваются, а на опорах - падают. Это естественным образом вызывает появление дополнительных прогибов и более широкое раскрытие трещин. Обычно это не учитывается и такие балки армируют по усилиям, полученным из предположения упругой работы материала. Но я одно время задумывался о написании программы, которая бы учитывала более реалистичную работу ж/б балки с перераспределением усилий. Предполагалось, что программа будет работать следующим образом. Формируем расчетную схему балки, задаем нагружение, параметры сечения, армирование и получаем результат в виде измененной эпюры внутренних усилий. Далее по этим усилиям выполняется проверка прочности при заданном армировании, а также определяются прогибы и ширина раскрытия трещин в характерных сечениях.

Искал возможные расчетные методики, но что-то не нашел ничего подходящего. Интересуют не приближенные методы, а методы расчета в общем случае. Хотелось бы послушать мнений о том, как можно учесть подобные эффекты в реальном проектировании балок, насколько реально это автоматизировать, отсылки на литературу, где описана теоретическая часть вопроса, интересно бы посмотреть и на программы, которые решают подобные задачи, если таковые, конечно, вообще есть.

[лис]

Уже вроде бы поднимались подобные темы - может стоит продолжить там?
http://forum.dwg.ru/showthread.php?t=33903
http://forum.dwg.ru/showthread.php?t=4990

[RomanM]

Сообщение от Нитонисе Искал возможные расчетные методики, но что-то не нашел ничего подходящего. Интересуют не приближенные методы, а методы расчета в общем случае.

http://forum.dwg.ru/showthread.php?t=109786
Чем Вам эта не угодила?

[Нитонисе]

Сообщение от RomanM http://forum.dwg.ru/showthread.php?t=109786 Чем Вам эта не угодила?

Данное обсуждение по другой теме. Там обсуждается расчет сечения, у меня же расчет конструкции.

[RomanM]

Сообщение от Нитонисе Данное обсуждение по другой теме. Там обсуждается расчет сечения, у меня же расчет конструкции.

Там все в комплексе. При расчете сечения определяется его жесткость, а дальше - вопрос техники. Ну по крайней мере в части перемещений и изгибающих моментов в конструкции.

[Нитонисе]

Сообщение от RomanM При расчете сечения определяется его жесткость, а дальше - вопрос техники.

Вот то что "дальше" - как раз меня и интересует.

[RomanM]

Сообщение от Нитонисе Вот то что "дальше" - как раз меня и интересует.

В таком случае Вы не там ищите. Сведенные к линейным задачи решаются стандартными методами строймеха, МКЭ, МКР и т.п.
Это не вопрос нелинейной работы железобетона.

[Нитонисе]

Сообщение от RomanM Сведенные к линейным задачи решаются стандартными методами строймеха

Например какими методами? Как в общем случае выглядит такой расчет?

[RomanM]

Сообщение от Нитонисе Например какими методами? Как в общем случае выглядит такой расчет?

Нитонисе, Вы серьезно спрашиваете? Не знаете, как выглядит расчет стержневой системы методом перемещений или методом сил?

[Нитонисе]

Сообщение от RomanM Не знаете, как выглядит расчет стержневой системы методом перемещений или методом сил?

Знаю. Но не понимаю как его применить для моей задачи.

[RomanM]

Сообщение от Нитонисе Знаю. Но не понимаю как его применить для моей задачи.

Если удалось для всех участков балки определить EI, то в чем проблема?

[Нитонисе]

Сообщение от RomanM Если удалось для всех участков балки определить EI, то в чем проблема?

Что значит "для всех"? Их бесконечное множество. Я так понял вы говорите о представлении балки набором стерженьков, каждый из которых имеет свои EI? Ясно, что погонная жесткость будет переменная, но она будет изменяться как-то скачкообразно чтоли. В сечениях с трещинами - одно значение, в сечениях без трещин - другое. Если я посчитал жесткость сечения с трещиной и назначил эту жесткость целому участку, то по-моему это неправильно.

[RomanM]

Сообщение от Нитонисе Что значит "для всех"? Их бесконечное множество.

Разумеется. Если Вы ищите абсолютно точное решение, то это создает серьезные осложнения
В противном случае вполне можно эту бесконечность ограничить, как поступают в МКЭ, скажем. Делите Вашу балку на участки, для каждого из них задаете свою жесткость, рассчитываете, все.

Сообщение от Нитонисе Я так понял вы говорите о представлении балки набором стерженьков, каждый из которых имеет свои EI? Ясно, что погонная жесткость будет переменная, но она будет изменяться как-то скачкообразно чтоли. В сечениях с трещинами - одно значение, в сечениях без трещин - другое. Если я посчитал жесткость сечения с трещиной и назначил эту жесткость целому участку, то по-моему это неправильно.

А-а-а, вот Вы о чем! Так значит все-таки начитались спора коллег тут http://forum.dwg.ru/showthread.php?t=109786
Каждая модель условна. Работа бетона между трещинами учитывается эмпирическим коэффициентом. Общий подход такой: есть заданные деформации сечения, им отвечаю определенные усилия в сечении. Взаимосвязь усилия-деформации определяет жесткость.

[Нитонисе]

Сообщение от RomanM Делите Вашу балку на участки, для каждого из них задаете свою жесткость, рассчитываете, все.

Проблема в определении жесткости участка. В сечениях между трещинами она выше, чем в сечениях с трещинами. Как это смоделировать, пока идей нет.

[RomanM]

Сообщение от Нитонисе Проблема в определении жесткости участка. В сечениях между трещинами она выше, чем в сечениях с трещинами. Как это смоделировать, пока идей нет.

По рекомендациям СП не хотите?

[Нитонисе]

Сообщение от RomanM По рекомендациям СП не хотите?

А что там за рекомендации на сей счет? Да и к тому же интересует решение в общем виде. В нормах, как правило, рекомендуют различные упрощенные методики.

[RomanM]

Сообщение от Нитонисе А что там за рекомендации на сей счет? Да и к тому же интересует решение в общем виде. В нормах, как правило, рекомендуют различные упрощенные методики.

Из пособия к СП 52-101, например.

[Нитонисе]

Сообщение от RomanM Из пособия к СП 52-101

Подчеркнуто выражение для определения напряжений в арматуре в сечении с трещиной. Я эти напряжения определяю из деформационного расчета. Вопрос в другом. Трещины - они же образуются через некоторое расстояние. В сечении с трещиной - одно значение жесткости. Между сечениями с трещинами - другое. То есть представить балку как набор отрезков разной жесткости - не получится. Нужно дополнительно между ними вводить шарниры с уменьшенной жесткостью, моделирующие сечения с трещиной. Получится что-то сложное и громоздкое.

[RomanM]

Сообщение от Нитонисе Подчеркнуто выражение для определения напряжений в арматуре в сечении с трещиной. Я эти напряжения определяю из деформационного расчета. Вопрос в другом. Трещины - они же образуются через некоторое расстояние. В сечении с трещиной - одно значение жесткости. Между сечениями с трещинами - другое. То есть представить балку как набор отрезков разной жесткости - не получится. Нужно дополнительно между ними вводить шарниры с уменьшенной жесткостью, моделирующие сечения с трещиной. Получится что-то сложное и громоздкое.

В реальности - да, трещины будут образовываться с определенным шагом, сечения будут разные. Но, еще раз, модель - это всегда определенная идеализация. Данная модель предлагает считать стержень без всяких шарниров в местах трещин. Тот факт, что трещина не сплошная по длине стержня и бетон между трещинами включается в работу, учитывается вышеуказанным способом.
Если Вы не согласны с данной моделью - дело Ваше. Вы спросили, какие есть методики - я ответил.

[Нитонисе]

Способ моделирования расчетной схемы с учетом трещин и переменной погонной жесткости - это один непонятный для меня вопрос. Но если его решить, то на выходе получим новую эпюру моментов, отличающуюся от упругого расчета. А это значит, что и жесткости сечений балки изменятся и нужно будет снова пересчитывать эпюру моментов. Получается, что действительная эпюра моментов находится методом последовательных приближений.