[Голубев Алексей]

Вопрос: как в SCAD правильно задать шарнирное сопряжение ригеля с колонной (например, в многоэтажной многопролетной раме) чтобы учесть момент, возникающий в колонне от опорной реакции ригеля, приложенной с эксцентриситетом (расстояние от внешней грани колонны до нейтральной оси). При жестком сопряжении используются жесткие вставки на концах ригеля - это понятно. Как быть когда сопряжение шарнирное?

[Дрюха]

правильно ли я понял, о чем идет разговор? Схема во вложении

Сообщение от Голубев Алексей При жестком сопряжении используются жесткие вставки на концах ригеля - это понятно.

а вот это как понять?

[Голубев Алексей]

Уважаемый Дрюха, на вашей схеме я не могу понять где стоят шарниры?

[Дрюха]

А их там и нет. Зато там есть т.н. "твердые тела" (название из SCADа) с соответствующими направлениями связей

[Голубев Алексей]

Когда я говорил про жесткие вставки я имел в виду "абсолютно жесткие вставки" п.4.3 руководства по SCAD. А какая жесткость у "твердого тела"? И где можно про него посмотреть в Руководстве?

[Дрюха]

Сообщение от Голубев Алексей Когда я говорил про жесткие вставки я имел в виду "абсолютно жесткие вставки" п.4.3 руководства по SCAD.

А что, если не поставить эти абсолютно жесткие вставки, то жесткого соединения не получится?
вот в этой статейке вроде есть

[Ильнур]

Думается, если вместо тел и прочих задать кусок обыкновеннейшего стержня длиной в полширины колонны той же жесткости, что и у колонны, то разница в усилиях будет незначительной по сравнению с "жесткими". Зато все намного проще.
Можно жесткость и больше взять, но не на порядки.

[IBZ]

Сообщение от Голубев Алексей Вопрос: как в SCAD правильно задать шарнирное сопряжение ригеля с колонной

Для плоской схемы 2 равнокорректных варанта:

1. Колонны задаются по 2-типу конечных элементов, а ригель по 1-му.
2. Все элеменнты задаются по 2-му типу, а на ригеле устанавливаются шарниры.

Если задать шарниры и на верхних точках колонн, сосредоточенный внешний момент не воспримется системой. А если задавать "апендикс" на колонне, то абсолютно без разницы использовать ли жесткие вставки или элемент конечной жесткости.

[Голубев Алексей]

Уважаемые Ильнур и IBZ, идея поставить в месте сопряжения колонны с ригелем стержень конечной жесткости длиной в полсечения колонны с шарниром на конце со стороны ригеля тоже приходила мне в голову. Но ведь такое решение спорно - жесткость то нужна в этом месте не конечная, а "бесконечная", т.е. абсолютная. Может кто-то знает более "чистое" решение этого узла?

Сообщение от Голубев Алексей Уважаемые Ильнур и IBZ, идея поставить в месте сопряжения колонны с ригелем стержень конечной жесткости длиной в полсечения колонны с шарниром на конце со стороны ригеля тоже приходила мне в голову. Но ведь такое решение спорно - жесткость то нужна в этом месте не конечная, а "бесконечная", т.е. абсолютная. Может кто-то знает более "чистое" решение этого узла?

А зачем Вам нужна бесконечная жесткость? При той малой длине, которую имеет "апендикс", это погоды не делает. Особенно, если Вы искусственно повысите жесткость этого "апендикса".

[pahan4ik]

Решил вашу задачу. Тип системы 2. Смоделировал однопролетный поперечник. Тип стойки стержень плоской рамы (2), тип ригеля стержень плоской ферма (1), что уже само собой подразумевает шарнирность соединения. Для того чтобы на стойке был момент от поперечной силы ригеля ввел жесткую ставку по оси х для колонн (само собой на расстояние от ц.т. колонны до ее края). Все вышло на ригеле момент ql2/8. На колонне момент от поперечной силы*e.
Вот только я задумался насколько это надо, ведь расцентровка незначительна и момент мал. Так, при составление РСУ и учете ветра ветровой момент в опоре (в случае жесткой базы) будет уменьшен на эту величину. Подумайте конкретно над своей конструкцией.

[Ильнур]

Сообщение от Голубев Алексей ... Но ведь такое решение спорно - жесткость то нужна в этом месте не конечная, а "бесконечная", т.е. абсолютная. ..

Спорна наверно как раз "абсолютность" жесткости: во-первых, такого нет в природе, во-вторых, рассмотрите ближе узел в натуре (ну, на чертеже, хорошо выполненном), и сразу увидите - что там есть чему "подвнуться" и "поддаться" (в пределах узла). Колонна-то вовсе не из монолитного вольфрама или алмаза . А всего лишь из обычного бетона или обычной стали.
Применение вместо "жесткого элемента" стержня с конечной жесткостью иной раз чище будет. А абс. жесткость - всегда будет гарантированно не соответсвовать реальности.
Вы просто возьмите очень простую рамку с одной нагрузкой и просто сравните два варианта. Для практических целей точности за глаза. Заодно, если процесс "исследования понравится", прощупаете разумные пределы задаваемой для консольки жесткости. И нам сообщите, чтобы в работе учесть.
P.S. Жесткие вставки рекомендуется вводить для исключения потери точности вычислений из-за плохой обусловленности матрицы жесткости по причине резкого отличия жесткостей. Ну и для других задач.

[IBZ]

Сообщение от Голубев Алексей Уважаемые Ильнур и IBZ, идея поставить в месте сопряжения колонны с ригелем стержень конечной жесткости длиной в полсечения колонны с шарниром на конце со стороны ригеля тоже приходила мне в голову. Но ведь такое решение спорно - жесткость то нужна в этом месте не конечная, а "бесконечная", т.е. абсолютная. Может кто-то знает более "чистое" решение этого узла?

В данном случае доказательство этого предложения очень простое: задайте сначала одну любую жесткость (например, такую же как для колонны), потом увеличте ее в 10 раз, потом в 100, затем в 1000 . Попробуйте абсолютно жесткую вставку и поделитесь с нами результатами

Ладно, открою Вам страшную тайну: во всех случаях результат должен быть один. Сие следует из решения данной рамы методом сил. Выкинув ригель, заменив его неизвестным, построив единичную эпюру, легко заметить, что на этом "апендиците" единичной эпюры нет и, следовательно, никакого влияния на расчет рамы он не оказывает. Поэтому правильным будет и вариант приложения просто сосредоточенного момента в этой точке M=R*e.

Кстати, основное назначение абсолютно жесткой вставки - корректная математика при сильно отличающихся погонных жесткостях. Если увеличивать жесткость элемента и дальше, в какой-то момент результаты могут "поплыть", а далее программа вообще откажется считать. И второе предназначение - получение момента для ригеля по грани колонны, а не по ее оси, который иногда выходит существенно меньшим. И конечно же эта вставка "внутри" имеет вполне конечную, а не "абсолютную" жесткость.

[pahan4ik]

Сие следует из решения данной рамы методом сил. Выкинув ригель, заменив его неизвестным....

Ведь мы освобождаем систему от связи, а не от элемента..Там же основная система получается путем удаления лишней связи.
Что такое жесткая вставка. Элемент, с жесткостью стремящейся к бесконечности. Тогда, если руководствоваться методом сил, который вспомнил IBZ, то коэффициент канонического уравнения будет стремиться к нулю. И перемещения будут стремится к нулю.
Применение элемента вместо вставки. Я думаю некорректно, так как он будет деформироваться.

[IBZ]

Сообщение от pahan4ik Ведь мы освобождаем систему от связи, а не от элемента..Там же основная система получается путем удаления лишней связи.

Приплыли ...

[pahan4ik]

А.В. Дарков - Строймех. Стр. 196 в самом низу читаем предложение. И потом на 197 дочитываем. А потом посмотрите примерчик на странице 203 с обычной 1 раз неопределимой балки.
Если статически неопределимая балка вы что предложите что бы найти в ней усилия - избавиться от нее .

[OXOTHUK]

а что, нельзя разве задать и жесткую вставку и шарнир?
в какой бы там ни было раме?

[pahan4ik]

Да, можно. Сделал так. Тип схемы 2. ТЭ 2 (СПР). Шарнир Uy. Абсолютно те же эпюры что и в случае описанном мной выше..

[Just Dream]

тоже самая проблема , колонна воспринимает момент от ригеля только в нижней части..каким образом поставить все на свои места?
Тип КЭ колонны 2 а фермы 1!
а когда меняю ферму на КЭ 2 и ставлю шарниры по Uy. то при расчете пишет что геометрически изменяемая система.

[pahan4ik]

Да я тоже заметил такое. Но моменты сил получаются такие мизерные, что при составлении РСУ я пренебрегал ими вообще.
Вроде как снеговая нагрузка - силы вертикальные, а момент возникает от какой то горизонтальной. Непонятно. Может это перемещение нижнего растянутого пояса дает мизерный распор??
А в вашем примере получается значение силы 0,003 т. где то... а момент 0,003*21 = 0,063 т*м.

[Just Dream]

я вышел из этой ситуации путем наложения связей в узлах примыкания по Uy
эпюры получились вроде нормальные

[StNff]

Доброго всем дня!
Подскажите, каким образом выполняется сопряжение в узле крепления ригеля к колонне, в случае создания схемы мы имеем шарнирный узел непосредственно в колонне, но тогда моменты от верхней части колонны не передаются на нижнюю, необходимо выполнить шарнирный узел, примыкающий к стержню колонны, каким образом это делается?

Для иллюстрации привожу чертеж. Слева - исходная схема, справа - необходимая.

В данный момент я добавил в расчетную схему условия примыкания стержней, освободив связи по UX, для верхней части колонны - узел 1, для нижней - узел 2. Все ли верно?

[Ильнур]

Сообщение от StNff .... Все ли верно?

Нет. Вы же сами пишете:

Сообщение от StNff ...Слева - исходная схема, справа - необходимая.

В необходимой схеме шарнир принадлежит ригелю. Так зачем мучать колонну?

[StNff]

но в таком случае, как же передать момент по колонне?

[Ильнур]

Два элемента колонны должны соединяться между собой жестко, как будто одно продолжение другого. Ригель должен прийти в узел с шарниром, т.е освобожденным в примыкаемом конце по повороту (UY) в плоскости схемы.

[StNff]

Понемногу дошло, узлы в СКАД не дают ни одной степени свободы элементам, пересекающимся в них (почему-то изначально считал, что узлы представляют собой шарниры со всеми степенями свободы).

Спасибо за помощь

[SergeyKonstr]

Вот поблема.
В узле колонны "жеская" вставка" на пол высоты сечение стойки -далее в упругой области -шарнир по искомому направлению.

[Ильнур]

Сообщение от SergeyKonstr Вот поблема...

Пост 22 появился через 3 года после поста 21 .
Здесь уже не о эксцентреситете.