[Beirut]

Приятного времени суток!
Как многие знают, в этом году вышла новая версия программного продукта Lira 9.6. В этой версии появилась довольна полезная функция - Жесткие вставки пластин.
Собственно на суд общественности выставляется модель безбалочного покрытия с капителями. Капители смоделированы с помощью новой функции.

[cheap]

Лично для себя смысла в жестких вставках, моделирующих капители не вижу. У меня нет Лиры 9.6, но готов поспорить, что в оболочечных элементах капители увеличились растягивающие(сжимающие) напряжения и уменьшился изгибающий момент, по сравнению с обычной схемой, где центр тяжести капители находится в уровне центра тяжести основной плиты. На какие усилия армировать конструкцию будете?

[Beirut]

cheap, вы правы напряжения увеличились а вот изгибающий момент, налкапительной зоной увеличился а пролетный уменьшился.
Армировать будем по усилиям полученным по старой схеме, с применением АЖТ и с проверкой по МПР.

[cheap]

АЖТ моделируете капитель или стык колонны и капители? Если саму капитель, то это, я ситаю, неправильно т.к. существенно сокращает реально существущий пролет.

[Дрюха]

Сообщение от cheap АЖТ моделируете капитель или стык колонны и капители? Если саму капитель, то это, я ситаю, неправильно т.к. существенно сокращает реально существущий пролет.

а разве капители не созданы для этого (помимо продавливания) ?

[Beirut]

cheap, с использованием АЖТ подвешивается капитель к плите (по крайним узлам капители). Для стыка колонны и капители также используется АЖТ.
Позвольте узнать, почему АЖТ может сократить реальный пролет? Надеюсь речь не идет о образовании пластических шарниров (пролетных и опорных)

[cheap]

Выложите, пожалуйста, расчетный файл с АЖТ в формате txt, чтобы можно было быть увереным, что "говорим на одном языке"

а разве капители не созданы для этого (помимо продавливания) ?

а капители можно считать абслютно жестким телом? У них изгибная (цилиндрическая) жесткость бесконечна? Изгиб капители не влияет на увеличение момента в пролете?
Капители, помимо продавливания, предназначены для "стягивания" на себя опорного момента, за счет своей повышенной жесткости по сравнению с основной плитой. При этом, момент в пролете, конечно, уменьшается, но ошибочно считать саму капитель неизгибаемой.

Загрузил файлик.
Схемы (севрху вниз)
1. Ваш вариант, если я Вас правильно понял. Капители и основная плита разной толщины, стык колонны и капители через АЖТ, стык плиты и капители через АЖТ
2. Наиболее правильный (с моей т.з.) вариант - АЖТ только в места стыка колонны и капители
3. Схема с капителями без АЖТ
4. Схема без капителей

[Beirut]

cheap, интересно)) Завтра с работы сброшу свою модель

[Дрюха]

Штаерман. М.Я. "Безбалочные перекрытия" (1953), глава 1, параграф 1, стр 14 : "Они (капители) создают более жесткое сопряжение колонн с плитами и тем самым повышают жесткость всего перекрытия и уменьшают расчетные величины пролетов плиты, а следовательно, и величины изгибающих моментов".
Руководство по проектированию ЖБК с безбалочными перекрытиями (1979), пункт 1.5 : "Назначение капителей:
обеспечить необходимую жесткость, сопряжений перекрытий с колоннами в системе каркаса здания;
увеличить прочность плиты перекрытия на излом;
обеспечить плиту от продавливания в месте ее опирания на колонны;
увеличить жесткость перекрытия"

cheap, я и не считаю, что капитель-это абсолютно жесткое тело, но она жестче на порядок. Также я не считаю ,что жесткость ее бесконечна. И я не считаю, что капитель - неизгибный элемент. в ней присутсвуют наряду с изгибными и нормальные напряжения (как и в самой плите). и я не хочу говорить, что Вы правы, а я нет или наоборот. Я сам хочу разобраться в этом вопросе. На форуме достаточно тем по поводу моделирования капителей, и насколько я понимаю, большинство склоняется именно к варианту подвески (соединения через АЖТ) плиты и капители. Offtop: Мое мнение, что учитывать несосность плиты и капители необходимо

[cheap]

Сообщение от Дрюха я и не считаю, что капитель-это абсолютно жесткое тело, но она жестче на порядок

На конечный порядок. Вполне определимый соотношением с=h^3*E/*(12*(1-v^2)) (аналог ЕJ для балок в теории упругости, а вы ведь, скорее всего, считаете капители в предположении упругой работы)
v-коэффициент Пуассона

Сообщение от Дрюха На форуме достаточно тем по поводу моделирования капителей, и насколько я понимаю, большинство склоняется именно к варианту подвески (соединения через АЖТ) плиты и капители

Необходимо разобраться о какой подвеске идет речь. Если о такой, что я привел в своем файлике (верхняя схема), то такая подвеска неверная т.к. препятствует изгибу капители и развитию в ней усилий. Если имеется в виду подвеска с учетом несоосности (через жесткие вставки), которую в 9.4 смоделировать не удается, то опять таки я с ней не согласен и вот почему:
На границе капители и плиты в несоосной схеме происходит скачок изгибающего момента (уменьшение момента в капители) и увеличение сжимающих напряжений в капители. На какой изгибающий момент будете армировать капитель? Возникает непрозрачная путаница в усилия. Ее, конечно, можно распутать, привести продольные напряжения в пластине через эксцентриситет к изгибающему моменту, сложить его с изгибающим моментом со схемы... это ведет к ошибкам при ручном расчете и интерпретации усилий.
При использовании соосной схемы изгибающий момент прозрачен для восприятия, изгиб капители несколько больше, изгибающий момент и в капители и в плите чуть больше - но это ведь идет в запас, причем в очень небольшой.
Метод конечных элементов и без того криво косо распределяет усилия в пластине, даже при соосной капители и плите, приходится его "врукопашную" все время контроллировать и корректировать, поэтому, считаю, что более прозрачная схема более полезна для инженера, а не "более точная", результаты которой сложно интерпретировать правильно.
Да и потом, все эти расчеты КЭ основаны на упругой работе плиты, что изначально уже само по себе неверно.

[konnitiva]

думаю, корректно будет использовать комбинированную схему - АЖТ сопряжения капители с колонной и увеличенная толщина перекрытия в пределах капители с эксцентриситетом. убиваем всех зайцев.

[Armin]

Сообщение от cheap Необходимо разобраться о какой подвеске идет речь. Если имеется в виду подвеска с учетом несоосности (через жесткие вставки), которую в 9.4 смоделировать не удается....

Имеется в виду именно такая подвеска через жёсткие вставки (через стержни с на порядок большей жёсткостью), дабы несоосность учесть.
Именно так советуют сами Лировцы (на втором уровне обучения, как вариант, или на своём форуме поддержки) + жёсткие вставки "паучок" на пятно сечения колонны (ну это уже доставший всех пресловутый стык колонна-перекрытие, оно же стержень-пластина).
Именно к этому большинство склоняется/склонилось.

Капители в Лире
+
Моделирование капители колонны в программном комплексе Lira (форум поддержки)
см. пост #9 (ответ Александра Городецкого)

PS: Чего такого появилось в Лира 9.6, чего нет в версии 9.4, что стало возможно капители моделировать, а раньше ну ни как? Конкретно в данном случае. Я не имею в виду "лентяйскую" опцию, где она автоматом пластины подвешивает на жёсткие вставки (дабы вручную не тыкаться, тобишь экономия времени).

[cheap]

Авторы Лиры, при всем моем к ним уважении, мою ответственность за надежность конструктивных решений сооружения на себя не возьмут и с этой позиции вера в авторитеты не всегда оправдана, а иногда и вредна.

И тем не менее ни один сторонник "несоосности" мне не ответил на вопрос

Сообщение от cheap На границе капители и плиты в несоосной схеме происходит скачок изгибающего момента (уменьшение момента в капители) и увеличение напряжений в капители. На какой изгибающий момент будете армировать капитель?

Но, давайте оперировать хотя бы примерами.
Еще раз выкладываю на мой взгяд наиболее рациональный вариант моделирования капителей.
Там задача такая - перекрытие 16х16 м стоит на колоннах с шагом 4х4 м.
Сечение колонн 500х500 мм. Высота колонн 2м, сопряжение колонн с перекрытием и опорами - жесткое.
толщина плиты 100 мм, толщина капителей 350 мм. Габариты капителей 1.5х1.5 м.
Материал - изотропный, линейноупругий E=3e7кПа, v=0.2
Нагрузка на плиту (в том числе и на капители) 10кПа
Задача - определить прогиб и максимальный изгибающий момент в точке плиты с координатами 6м,6м (середина второго пролета)
Мой ответ z=1.25 мм
Mx=My=2.95кН*м/м
при сетке элементов 0.25х0.25м
Докажите мне на примере, что я не прав.

PS Пыхтел я пыхтел и вот чего напыхтел:
В ансис неплохую корреляцию по прогибам ОКЭ с моей Лира-схемой получил
[IMG]http://s60.***********/i167/0912/10/5779b41916a5t.jpg[/IMG]
[IMG]http://s47.***********/i117/0912/d4/998926f3d93at.jpg[/IMG]
Масимальный прогиб
Лира - 1.52 мм
Ансис - 1.59 мм
Прогиб в середине второго пролета
Лира - 1.25 мм
Ансис - 1.24мм
Если не напутал с размерностями... может и напутал)

[Дрюха]

Использованная версия лиры: 9.4 r7

Сообщение от cheap На какой изгибающий момент будете армировать капитель? Возникает непрозрачная путаница в усилия. Ее, конечно, можно распутать, привести продольные напряжения в пластине через эксцентриситет к изгибающему моменту, сложить его с изгибающим моментом со схемы... это ведет к ошибкам при ручном расчете и интерпретации усилий.

Капитель: maxMx=My=24,121кН*м/м (в вашей схеме 29,281). в Вашей схеме также возникают продольные напряжения, так что вопрос, заданный Вами, автоматически адресуется к Вам.

Сообщение от cheap Мой ответ z=1.25 мм

z=1.225мм (по вашей схеме на моей машине z=1.27мм)

Сообщение от cheap Mx=My=2.95кН*м/м

В КЭ, прилегающих к этой точке (координаты x=6, y=6) максимальный Mx=My=2.87кН*м/м (по вашей схеме на моей машине Mx=My=2.91кН*м/м)
Никто не собирается доказывать Вам, что Вы неправы (я это уже говорил). Мы должны выяснить, а не вставать гордо в позу. И я буду рад, если моя схема окажется неверной. я с радостью приму Ваш вариант схемыOfftop: тем более, что здания с капителями я не считал, поэтому я только изучаю этот подход для будущего, если она окажется верной.
Offtop: И считаю, что здесь должны собраться лучшие представители этого форума, хотя для сьевших собаку на моделировании это все покажется скучным и придется опять биться о камни молодым
Максимальный прогиб:
Лира (КЭ оболочки и стержневые элементы)- 1,42мм
Лира (ОКЭ) - 1,342мм
Прогиб точки:
Оболочки- 1,22
ОКЭ- 1,11

[cheap]

Дрюха,

Сообщение от Дрюха Вашей схеме также возникают продольные напряжения, так что вопрос, заданный Вами, автоматически адресуется к Вам.

На моей схеме продольные напряжения в пластинах обусловлены наличием поперечных сил в колоннах и, в конечном итоге, горизонтальными опорными (распорными) реакциями в колоннах. Их возникновение естественно. На границе капитель-плита скачка продольных напряжений нет. В данном случае, продольные усилия при подборе арматуры я бы отбросил. А армирование производил бы по полученному изг. моменту 29.28кН*м/м (разумеется, речь идет о условной конструкции. Реальную я бы еще и по полосам прогнал)

Сообщение от Дрюха В КЭ, прилегающих к этой точке (координаты x=6, y=6) максимальный Mx=My=2.87кН*м/м (по вашей схеме на моей машине Mx=My=2.91кН*м/м)

Каюсь, грешен. В своей схеме, чтобы получить усилие 2.95 и прогиб 1.25 локально сгустил сетку кэ. ваша машина считает так же, как и моя.
Разница моих и Ваших пролетных моментов и перемещений небольшая, просто мизерная. Вечером посмотрю, какие моменты получил Ансис - вчера ночью уже спать хотел)
Как я и говорил, по моей соосной схеме выходит небольшой запас, как по пролетному, так и по опорному моменту.

Но больше всего интересуют меня скачки продольных напряжений в вашей схеме. Скачок в продольном усилии - это компенсация недостающего верхнего момента в вашей схеме.
Арифметика простая
Беру усилия для центральной капители в схеме
приведенное на 1 п.м. продольное усилие в месте стыка капитель-плита со стороны плиты
(99.49+235.22+288.27)*2*0.25/1.5=207.66кН/м2
линейная продольная сила 207.66*0.1=20.76кН/м
со стороны капители
-(156.96+132.86+122.83)*2*0.25/1.5=-137.55кН/м2
линейная продольная сила -137.55*0.35=-48.1425кН/м
Абсолютная разница (скачок продольных усилий)
дельтаN=48.1425-20.76=27.39кН/м
Эксцентриситет проложения "скачка" к капители 0.125 м - разница между смещенными центрами тяжести
дельтаM=27.39*0.125=3.43кН*м/м - это тот момент, который есть и которы незаметно теряется при несоосности.
Идем дальше
Ваш средний момент по границе капители
Мx=(10.779+8.208+8.86)*2*0.25/1.5=9.2823кН*м/м
Mx+дельтаМ=9.28+3.43=12.70кН*м/м - реальный средний момент по границе капители
По моей схеме средний момент по границе капители
(16.71+12.02+12.44)*2*0.25/1.5=13.74кН*м/м
поправьте, если ошибаюсь.

[Дрюха]

Со всей математикой я абсолютно согласен. Изгибающий момент в схеме, предоставленной мною, меньше-это очевидно.

Сообщение от cheap Как я и говорил, по моей соосной схеме выходит небольшой запас, как по пролетному, так и по опорному моменту.

И вот это абсолютно закономерно. И Ваше желание обезопасить конструкцию вызывает во мне чувство уважения к Вам, как к специалисту, стремящемуся к увеличению "жизнеспособности" конструкций.
Но в то же время мы сознательно отказываемся от природы этого соединения. Штаерман писал в выводах из анализа современных методов расчета безбалочных перекрытий: "Из главных недостатков следует отметить следующие: 1)ни один из указанных методов расчета (о методах расчета и примерах использования можно узнать в этой же книге) не учитывает того, что наличие капители и надкапительной плиты, жестко связанных с плитой перекрытия, создает распор.....". А "распор, в ряде случаев, заметно повышает несущую способность плиты" (Голышев А.Б. "Проектирование ЖБК").Offtop: если что не так написал, то поправьте
Вот я и хочу понять, для чего мы только лишь увеличиваем изгибную жесткость на этом участке плиты, но отбрасываем факт существования того, что описано выше.
Еще раз повторяю, что желание получить устойчивую конструкцию неоспоримо положительно. Думаю, что и в случае расчета (если работать когда-нть устроюсь) с щекотливыми ситуациями я и сам буду склоняться к тому, чтобы взять побольше (лучше "перебдеть", чем "недобдеть"). Но все же хотелось бы разобраться, какова истинная схема моделирования данного узла. А, как известно, "в поисках истины приходится напрягаться" (c) EUDGEN. Что и хочется сделать (в смысле, и напречься, и истину найти)

[Beirut]

Приятного времени суток! Итак, прочитав все мнения и просмотрев оба варианта моделей одной задачи, решил предоставить третий вариант этой задачи с применением жестких вставок.

[Дрюха]

Сообщение от Beirut третий вариант

какой такой третий?

[Beirut]

Дрюха, первый вариант был при соосном расположении капители и плиты предложенный cheap, второй вариант наиболее широко применяемый с АЖТ, реализованный Вами. Третий вариант, при прежних исходных данных, только капители смоделированы жесткими вставками пластин. Данная функция появилась в последней версии Lira

[Дрюха]

Обсуждаемые cheapом и мною модели были с АЖТ на грани капители и колонны (хотя я не сторонник их употребления в таком виде, но для эксперимента это неважно, ибо не их мы тут обсуждаем). в вашей схеме их нет. поэтому результаты заведом отличаются от наших. Offtop: Да и кстати я уверен, что, как сказал Armin, задание жестких вставок для плит-это просто задание АЖТ или стержней повышенной жесткости в плоскости примыкания капители к плите для ленивых. то есть, я считаю, что результаты должны быть если не такими же, то очень близкими к моим