| Правила | Регистрация | Пользователи | Поиск | Сообщения за день | Все разделы прочитаны |  Справка по форуму | Файлообменник |

Вернуться   Форум DWG.RU > Программное обеспечение > Расчетные программы > Калькуляция ветровых пульсаций в расчетных программах (SCAD/Lira) и ошибки с ней связанные

Калькуляция ветровых пульсаций в расчетных программах (SCAD/Lira) и ошибки с ней связанные

Ответ
Поиск в этой теме
Непрочитано 18.07.2009, 15:35 #1
Калькуляция ветровых пульсаций в расчетных программах (SCAD/Lira) и ошибки с ней связанные
ETCartman
 
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,660

Столкнулся с таким явлением при расчете в SCAD (программа вообще говоря не принципиальна, в любой из них сниповские методики реализуются по одному и тому же принципу.
Имеется к примеру здание (вернее - расчетная модель здания) с несколькими несвязнанными поперечными рамами. Первые n-форм соответсвуют колебаниям некоторых из этих рам, как бы по отдельности с частотами ниже fL. Программа аккуратно вычисляет пульсационную составляющую нагрузки по случаю п. 6.7 в), естественно - пульсациями оказываются пригружены эти самые колеблющиеся рамы, пульсации вычисляются с учетом инерции масс, механически. А другие рамы, колебания которых реализуются с частотами выше fL, вообще из анализа выпадают, хотя для них, очевидно, верализуется случай 6.7 а) (б/у инерции масс), и дополнительные усилия от пульсационной составляющей оказываются значительными.
Причина - очень простая, для программы все что пользователь задал - единая конструкция. Даже если он два совершенно разных здания в схему впихнул (а в любой даже несложной схеме можно выделить части, работающие отдельно).
Так происходит, получается ошибка, хотя программа формально права. Один такой случай, ошибочности формального подхода, известен для башен, когда формы за счет пространственной работы "раздваиваются" и результирующие усилия оказываются в ряде случаев меньше в корень из 2-х раз. Для башен это все решается заданием модальных масс отдельно, с ограничением степеней свободы.
А как можно поступить в описанном мной случае? Ну, кроме конечно, раздельного анализа частей сооружения?
В какой нибудь из программ реализован учет пульсационной составляющей раздельно, для указанной пользователем выбранной части? Ведь современные пользователи, особо не парясь, стремяться втолкнуть в одну схему все что можно, что так типа "красивше" и "все сразу учли". Получается фигня?
Для сейсмики кстати тоже самое может легко получиться, но там количество форм задает сам пользователь, и программа не "отрубает" формы с частотой выше чем предельная.

PS
Поскольку никто не ответил, то я решил, что не совсем понятно объяснил суть вопроса.
Может быть даже где то уже этот вопрос вплывал, может о нем разработчики писали даже вскользь, но суть тут очевидна.
Имеется две конструкции (беру самый простой случай - трубы) - жесткая и гибкая. По отдельности считаются на ветер с пульсациями, в четком соответствии со СНиП. Если сложить их вместе в одном файле - то считается только гибкая. Это не значит, что для жесткой пульсаций нет, а значит, что тот алгоритм который реализован в программе (я такой же делал на макроязыке Ansys когда то), дает закономерный сбой.
Но это утрированный пример. Если строить пространственную схему, даже не очень сложную, то даже в слитной модели какие то части работают по разному (например ядро жесткости и пристегивающиеся рамы). Это не из ряда вон выходящий случай, а самый обычный. Принцип там тот же, и ошибка та же, ошибка систематическая.

Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: res.jpg
Просмотров: 776
Размер:	34.4 Кб
ID:	23726  

Вложения
Тип файла: zip test.zip (41.0 Кб, 215 просмотров)


Последний раз редактировалось ETCartman, 19.07.2009 в 20:24.
Просмотров: 26799
 
Непрочитано 19.07.2009, 20:39
#2
UnAtom


 
Регистрация: 10.02.2007
Сообщений: 1,077


Что-то даже после ваших объяснений не совсем понятно, ЧТО вы хотите получить: ответ на вопрос: "Почему программа считает так, а не иначе (иначе - так как мне хотелось бы)?" или вопрос: "Как посчитать конструкцию, так чтоб получилось что я хочу, но при этом моделируя конструкцию так, как считает программа (по вашему мнению не верно)?".
К сожалению в Украине (откуда я пишу) в новых (2006) нормах не отражён вопрос расчёта консрукции на пульсацию, но так как вы упомянули сейсмику, то скажу по ней и по Лире (принцип в СКАДе думаю тот же).
У нас в нормах прописано, что сумма модальных масс должна быть не менее 85%. Так вот есть такой закон в Лире, что первыми "трясёт" наиболее гибкие элементы схемы. И если разность в жёсткостях в схеме отличаются в разы (например налицие металлических элементов в Ж/б сдании), то формы колебаний учитываются зачастую только для гибких элементов. Отсюда вывод: исключение из схемы элемнтов сильно отличающихся жесткосями, вот и приходится химичить и заменять некоторые элемнты нагрузками или вовсе отказываться от них
Может, моя ремарка и не относится к вашей проблеме, но всё же должна натолкнуть на мысль: Вы должны получить адекватные усилия или перемещения в элементах и в конструкции вцелом, пусть даже если их придётся считать поотдельности.

П.С.Задайте пульсационную составляющую для разных частей здания в разных загружениях, а потом сложите их в рсу (рсн), хотя эо мало чем отличается от расчёта зданий по отдельности.
UnAtom вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 19.07.2009, 21:06
#3
ETCartman


 
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,660


Почему так считает программа - мне это как раз понятно, вплоть до энного десятичного разряда. Если бы не было понятно, я бы на это и внимания никогда не обратил - посчитала и ладно.
Скорее второй вопрос - как посчитать конструкцию, но не как я хочу, а чтобы было верно, в соответствии со СНиП (потому что при обычном подходе считает именно неверно, причем - грубо неверно, но при формально правильном алгоритме).
При расчете на пульсации, расчетный случай лимитируется исходя из значения первых частот. Первая частота/частоты может соответствовать колебанию всей конструкции в целом, может - отдельно работающей части (или колебанию в одном из направлений, для пространственной), может вообще какая то малозначительная деталь колебаться, и все это будет "первой формой колебания сооружения".
Я всегда был сторонником последовательного анализа конструкций, начиная с простых плоских схем (да и чаще всего ими и ограничиваюсь), и вообще - я не люблю "моделировать" черт знает что, целиком отдаваясь на откуп программе, как это делает 90% пользователей. И описанный мной казус как раз подтверждает эту мою идею.
Но все таки любой автоматический анализ проще непосредственного переваривания в мозгу. И мне интересно - не могли разработчики не заметить такой проблемы. Может где то да предусмотрели ее, в принципе можно запрограммировать алгоритм расчета пульсаций так, чтобы по крайней мере динамика не получалась меньше чем по п. 6.7 а). Пульсации ведь неотъемлемая часть ветровой нагрузки, всегда так было. И в проекте нового СНиПа даже пункт о возможности неучета пульсаций исключили.

Цитата:
Сообщение от UnAtom Посмотреть сообщение
П.С.Задайте пульсационную составляющую для разных частей здания в разных загружениях, а потом сложите их в рсу (рсн), хотя эо мало чем отличается от расчёта зданий по отдельности.
В скаде это не работает.

PS
Насколько я понял из украинского ДБН который здесь выкладывали, при расчете по украинским нормам такого казуса возникать не должно, там вообще пульсационную составляющую, если мне память не изменяет, упростили.
Вложения
Тип файла: zip test4.zip (851 байт, 131 просмотров)

Последний раз редактировалось ETCartman, 19.07.2009 в 21:27.
ETCartman вне форума  
 
Непрочитано 20.07.2009, 07:11
#4
Andrey.K


 
Регистрация: 29.05.2009
Сообщений: 104


Цитата:
Сообщение от ETCartman Посмотреть сообщение
Для башен это все решается заданием модальных масс отдельно, с ограничением степеней свободы.
Можно вопрос? Что значит, что для башен модальные массы задаются отдельно? Вот есть динамический расчет (SCAD), там есть выпадающий список - преобразование статических нагрузок в массы. По идее там и нужно указывать нагрузку, моделирующую массу конструкции и ее массовое нагружение. Но Вы пишете, что для башень эти массы надо задавать отдельно. Где отдельно? Как это делается? А главное - почему?

Мне попался расчет одного института - считают металлическую башню. У них в этом пункте "преобразование статических нагрузок в массы" ничего не указано. Массовая нагрузка указана в комбинации загружений. По идее их программа должна вылетать при динамическом расчете пульсационной составляющей ветровой нагрузки с ошибкой "не указаны инерционные массы". Но не вылетает. Все мои попытки повторить их финт заканчивались именно этим: "ошибка - не указаны инерционные массы". А их модель считает и не ругается. Они сами ничего толком не объяснили - либо прикидываются дурачками, отвечая "вот же массы - указаны в комбинации загружений - вот от сюда их программа и берет...", либо на самом деле...
Объясните по-подробнее пожалуйста что там с отдельным заданием модальных масс отдельно для башен?
Andrey.K вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 20.07.2009, 07:29
#5
ETCartman


 
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,660


Можно задавать и через преобразование нагрузок в массы, но при этом у программы должна быть возможность ликвидировать лишние степени свободы этих масс (оставить только по вертикали и по направлению ветра). Если этого не сделать, то динамические усилия получаются (иногда) искаженными из-за особенностей, опять же, реализации СНиПовской методики для общего (пространственного) случая.
Вместо одной формы и одной частоты - получается две (парность форм и частот). Для расчета пульсаций программа использует модальные (условные) перемещения, которые для симметричных сооружений могут вычисляться по разному (программа может визуализировать колебания как по "диагоналям", так и по "сторонам", и то и другое - правильно с точки зрения математики колебаний, но результат при вычислении пульсаций по обобщенной сниповской методе оказывается разным (из-за суммирования отдельных слагаемых как корень из суммы квадратов). На эту тему были статьи, обсуждалось по моему даже на этом форуме.
Страшного ничего нет, просто, чтобы расчет в SCAD полностью соответствовал СНиП, нужно задавать массы точечно, и степени свободы ограничивать - только по ветру. При этом парность колебаний исчезает, и расчет целиком сходится с "ручным".
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: Безымянный.PNG
Просмотров: 572
Размер:	11.8 Кб
ID:	23771  

Последний раз редактировалось ETCartman, 20.07.2009 в 07:44.
ETCartman вне форума  
 
Непрочитано 23.07.2009, 12:07
#6
swell{d}

гадание на конечно-элементной гуще
 
Регистрация: 31.05.2006
Düsseldorf
Сообщений: 7,619


много видел сообщений, что преобразование нагрузок в массы работает некорректно, т.е. результат не совпадает с ручным. при задании масс ручками, результат становится нормальным. особенно чувствуется на металлических рамах.
сам руками задавал только в универе в расчётках по динамике сооружений, а так как-то и не довелось. хотя конечно надо бы разобраться с этим вопросом.
__________________
.: WikiЖБК + YouTube :.
swell{d} вне форума  
 
Непрочитано 26.07.2009, 20:51
#7
Vavan Metallist


 
Регистрация: 30.01.2008
Україна, Львів
Сообщений: 6,074


Цитата:
Сообщение от ETCartman Посмотреть сообщение
При расчете на пульсации, расчетный случай лимитируется исходя из значения первых частот. Первая частота/частоты может соответствовать колебанию всей конструкции в целом, может - отдельно работающей части (или колебанию в одном из направлений, для пространственной), может вообще какая то малозначительная деталь колебаться, и все это будет "первой формой колебания сооружения"
Это все есть и от этого насколько я смог понять просто никуда не дется. А моделировать только те элементы, которые вы анализируете, основные, несущие.
Цитата:
Сообщение от ETCartman Посмотреть сообщение
PS
Насколько я понял из украинского ДБН который здесь выкладывали, при расчете по украинским нормам такого казуса возникать не должно, там вообще пульсационную составляющую, если мне память не изменяет, упростили.
Да, такого "казуса" по украинскому ДБНу не возникает действительно. Но возникает другой, может пока. В самом начале раздела по расчету на ветровые нагрузки написано, что для конструкций башен, мачт, иных подобных сооружений следует проводить специальный динамический расчет. А вот как его проводить, чтоб было в согласии с ДБНом пока никто не уточняет. Пока считаем просто используя максимально возможное значение коэфициента динамичности 1,2 и дальше все по шаблону.
Vavan Metallist вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 27.07.2009, 19:45
#8
ETCartman


 
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,660


На самом деле программа считает корректно (т.е. ошибок в алгоритме как таковом нет), а проблема которая имелась в виду связана с тем, что СНиПовский расчет предполагает консоль с массами, строго говоря, а для произвольной расчетной модели, которую может реализовать пользователь, результат может оказаться (и оказывается) не верным.
ETCartman вне форума  
 
Непрочитано 27.07.2009, 20:44
#9
Vavan Metallist


 
Регистрация: 30.01.2008
Україна, Львів
Сообщений: 6,074


Цитата:
Сообщение от ETCartman Посмотреть сообщение
СНиПовский расчет предполагает консоль с массами, строго говоря, а для произвольной расчетной модели, которую может реализовать пользователь, результат может оказаться (и оказывается) не верным.
Интересная тема. Я не хочу дисскутировать потому, что уж очень устойчивой позиции по этому вопросу у меня нет. Когда вышел ДБН я вздохнул облегченно . СНиПовский динамический расчет не очень мне понятный был заменен более простым (вы знаете). Но осталась сейсмика где динамический расчет актуален. В связи с этим приведу цитату из справки ЛИРЫ
Цитата:
Для стержней приведение производится в соответствии с условиями присоединения их к узлам схемы:
– если стержень длиною l и распределенным весом q обоими концами жестко или шарнирно прикреплен к узлам схемы, то на оба конца стержня придет нагрузка q* l/2. Эта же нагрузка попадет в соответствующие узлы схемы;
– если стержень прикреплен одним из концов к узлу жестко, а другим шарнирно (например, освобожден поворот вокруг оси Y1), то на шарнирный конец стержня придет нагрузка 3q* l/8, а на жесткий соответственно 5q* l/8;
– если же стержень прикреплен одним из концов к узлу жестко, а другой конец освобожден для перемещения по направлению действия нагрузки, то на жесткий конец придет вся нагрузка q* l.
Для пластин и объемных элементов распределение весов масс в узлы элемента производится в зависимости от типа конечного элемента и на основании соответствующих ппроксимирующих полиномов
Может быть с этим связанны несовпадения в результатах с ручным расчетом окоторых говорил swell{d} в п.6? Может все таки программа считает корректнее и более точнее, чем по СНиПу получается вручную?
Vavan Metallist вне форума  
 
Непрочитано 01.08.2009, 04:59
#10
-=Xaoc=-


 
Регистрация: 07.02.2007
Иркутск
Сообщений: 872


ETCartman значит поставив "2 столбика" (фаил test3 во вложении) вместе это считается что это единая конструкция?

2 swell{d}
Цитата:
много видел сообщений, что преобразование нагрузок в массы работает некорректно, т.е. результат не совпадает с ручным. при задании масс ручками, результат становится нормальным. особенно чувствуется на металлических рамах.
сам руками задавал только в универе в расчётках по динамике сооружений, а так как-то и не довелось. хотя конечно надо бы разобраться с этим вопросом.
А почему эти результаты должны совпадать?
__________________
Нет ничего невозможного ... Бывает мало времени ...

Последний раз редактировалось -=Xaoc=-, 01.08.2009 в 05:06.
-=Xaoc=- вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 01.08.2009, 05:28
#11
ETCartman


 
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,660


Цитата:
Сообщение от -=Xaoc=- Посмотреть сообщение
ETCartman значит поставив "2 столбика" (фаил test3 во вложении) вместе это считается что это единая конструкция?
Два столбика - это утрированный пример, для демонстрации проблемы, так сказать. У меня эта ошибка выплыла на простой пространстенной схеме магазинчика и там роль столбиков выполняли стальные рамы. Все это проявляется на любой более или менее сложной (или не очень) схеме.
ETCartman вне форума  
 
Непрочитано 01.08.2009, 06:27
#12
-=Xaoc=-


 
Регистрация: 07.02.2007
Иркутск
Сообщений: 872


Цитата:
Сообщение от ETCartman Посмотреть сообщение
Два столбика - это утрированный пример, для демонстрации проблемы, так сказать. У меня эта ошибка выплыла на простой пространстенной схеме магазинчика и там роль столбиков выполняли стальные рамы. Все это проявляется на любой более или менее сложной (или не очень) схеме.
Давайте и рассмотрим тогда эту пространственную схему.
__________________
Нет ничего невозможного ... Бывает мало времени ...
-=Xaoc=- вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 01.08.2009, 06:36
#13
ETCartman


 
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,660


Цитата:
Сообщение от -=Xaoc=- Посмотреть сообщение
Давайте и рассмотрим тогда эту пространственную схему.
Я не могу, на всякий случай, выкладывать реальные схемы, которые оплачены заказчиком, но если вы хотите посмотреть этот эффект в деле - можете построить сами (или я могу). Просто замените столбики на несколько рам. Соедините их распорками (допустим - диска нет, не все является диском). Если одна рама (по отдельности) будет колебаться с частотой выше предельной, другая - ниже, то получите тот же эффект.
Или еще проще - возмите любую схему "жесткого" связного здания (f1>fL) и поставьте гибкий "шпиль", очень маленький. Посмотрите как он "влияет" на расчет .
А ведь 90% пользователей уверено в том, что они безболезненно могут реализовывать произвольные схемы. При этом 9 из 10 выкажется в том смысле, что более сложная схема "точнее" упрощенной.
Меня иногда просят анализировать модели довольно сложных сооружений, и я там нахожу те же, довольно грубые ошибки, везде. Т.е. ошибки несоответсвия возможности программы и того, что задано. Как рассуждает человек, который строймех изучал по мануалам к скаду? Он рассуждает в духе "Перельмутер - он реально крут", "Программа - она сертифицированна". А я это и не отрицаю, в целом, но я еще параллельно разбираюсь, как оно все работает, и вы - просто разберитесь, и все встанет на свои места.
Претензии к разработчикам в данном случае в одном - плодят мины замедленного действия, не документируют алгоритмы в справке, как оно положено.

Последний раз редактировалось ETCartman, 01.08.2009 в 06:48.
ETCartman вне форума  
 
Непрочитано 01.08.2009, 06:47
#14
-=Xaoc=-


 
Регистрация: 07.02.2007
Иркутск
Сообщений: 872


Цитата:
Сообщение от ETCartman Посмотреть сообщение
... можете построить сами (или я могу) ...
Раз продолжаем, то тогда схема с Вас.
__________________
Нет ничего невозможного ... Бывает мало времени ...
-=Xaoc=- вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 01.08.2009, 09:02
#15
ETCartman


 
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,660


Цитата:
Сообщение от -=Xaoc=- Посмотреть сообщение
Раз продолжаем, то тогда схема с Вас.
Можете выложить и свои схемы (только не долго считаемые тогда, т.к. у меня законный выходной), даже если там все верно, я могу внести незначительное изменение, не заметное вроде бы, которое в корне изменит результат (а уж чего только не наворачивают у себя наши мальчики-зайчики, в погоне за "правдоподобной" расчетной схемой)
Но вот ничего тут сложного на самом то деле.
В прилагаемом примере я взял гипотетическое здание для которого допускается (по пока действующему СНиП) пульсации не учитывать, но я могу взять башню, например, а не здание, с тем же успехом. Какая то из жестких частей в здании всегда оказывается исключенной из учета пульсаций при таком подходе.
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: 1.jpg
Просмотров: 296
Размер:	46.1 Кб
ID:	24266  Нажмите на изображение для увеличения
Название: 1a.jpg
Просмотров: 253
Размер:	36.4 Кб
ID:	24267  
Вложения
Тип файла: zip test1.zip (57.6 Кб, 108 просмотров)

Последний раз редактировалось ETCartman, 01.08.2009 в 09:34.
ETCartman вне форума  
 
Непрочитано 01.08.2009, 09:33
#16
-=Xaoc=-


 
Регистрация: 07.02.2007
Иркутск
Сообщений: 872


А это вам в ответ.
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: В ответ.jpg
Просмотров: 281
Размер:	47.6 Кб
ID:	24269  
Вложения
Тип файла: rar test_1a.rar (1.1 Кб, 96 просмотров)
__________________
Нет ничего невозможного ... Бывает мало времени ...
-=Xaoc=- вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 01.08.2009, 09:39
#17
ETCartman


 
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,660


Это не ответ, как вы понимаете, а другая схема. Трубу можно подобрать без оттяжек, ее частота окажется меньше fL и алгоритм для целого здания дает сбой. Это никак не предусмотрено в нем, в алгоритме, и фактически такие ошибки встречаются повсеместно, в том числе в уже построенных сооружениях (даже в башнях, этажерках, градирнях и т.д. - где неучет пульсаций не допускается и меняет результат в разы).
И, кстати, разработчики могли легко предусмотреть этот вариант, но не сделали это. Не сделали они возможность за пол- рабочего дня вставить в программу видоизмененную пользовательскую методику (как оно можно например в Ansys).
Но самое главное - не объяснили в справке, почему так нельзя делать.

Последний раз редактировалось ETCartman, 01.08.2009 в 09:53.
ETCartman вне форума  
 
Непрочитано 01.08.2009, 09:56
#18
-=Xaoc=-


 
Регистрация: 07.02.2007
Иркутск
Сообщений: 872


Значит Труба является неотъемлемой частью конструктива. Это ...
Цитата:
... как вы понимаете, а другая схема
__________________
Нет ничего невозможного ... Бывает мало времени ...
-=Xaoc=- вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 01.08.2009, 09:59
#19
ETCartman


 
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,660


Цитата:
Сообщение от -=Xaoc=- Посмотреть сообщение
Значит Труба является неотъемлемой частью конструктива. Это ...
Труба является не обязательной частью конструктива, и это важно.
Я могу сделать трубу высотой 10 см При этом в ответственных узлах "теряются" тонны усилий, программа заведомо и сильно искажает результат, сооружение получается аварийным сразу после постройки.
А как я могу убрать из пространственной схемы целую раму, например? Получается что я должен считать отдельно равноценные части, хотя в том и смысл, чтобы считать их вместе.
ETCartman вне форума  
 
Непрочитано 01.08.2009, 10:06
#20
-=Xaoc=-


 
Регистрация: 07.02.2007
Иркутск
Сообщений: 872


Цитата:
Сообщение от ETCartman Посмотреть сообщение
Труба является не обязательной частью конструктива, и это важно.
Значит ее в расчетной схеме не должно быть, а только усилия от нее передаваться. Это отдельная конструкция.
__________________
Нет ничего невозможного ... Бывает мало времени ...
-=Xaoc=- вне форума  
Ответ
Вернуться   Форум DWG.RU > Программное обеспечение > Расчетные программы > Калькуляция ветровых пульсаций в расчетных программах (SCAD/Lira) и ошибки с ней связанные

Размещение рекламы
Опции темы Поиск в этой теме
Поиск в этой теме:

Расширенный поиск


Похожие темы
Тема Автор Раздел Ответов Последнее сообщение
Расчет горизонтальных перемещений железобетонных зданий от ветровых воздействий. depak Расчетные программы 62 01.01.2011 19:52
Динамический расчет на действие пульсаций ветра (STARK) IngAlex STARK ES 12 22.02.2010 15:17
Случайный эксцентриситет p_sh Прочее. Архитектура и строительство 14 22.07.2009 11:32
Фундамент с динамическими нагрузками в Scad Tlelaxu SCAD 9 31.08.2007 10:44
Расчет ветровых нагрузок zhuk_maika Конструкции зданий и сооружений 12 31.10.2005 14:45