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

Вернуться   Форум DWG.RU > Архитектура и Строительство > Конструкции зданий и сооружений > Железобетонные конструкции > Диаграммы состояния материалов. Нелинейные расчёты на практике

Диаграммы состояния материалов. Нелинейные расчёты на практике

Ответ
Поиск в этой теме
Непрочитано 27.03.2013, 21:37 1 | #1
Диаграммы состояния материалов. Нелинейные расчёты на практике
swell{d}
 
гадание на конечно-элементной гуще
 
Düsseldorf
Регистрация: 31.05.2006
Сообщений: 7,619

Чего-то я совсем запутался и не могу разобраться. Как верно заметил коллега - я пытаюсь подогнать реальную работу конструкции под аппарат метода предельных состояний.
Offtop: Всему виной проклятый скад, будь он неладен
Далее по тексту мои гипотетические рассуждения.

Действие первое, сцена первая
Значит, есть гипотетическая расчётная модель здания (элемента/сечения/бесконечно малой точки сечения - нужное подчеркнуть).
От собственного веса в элементах возникают какие-то усилия и какие-то деформации. При этом сами элементы обладают какой-то жёсткостью.
На первом этапе рассчитываем здание на расчётные нагрузки от собственного веса, принимая в расчёте для бетона диаграммы, отвечающие кратковременному действию нагрузки для 1 группы ПС (только ветвь сжатия), и получаем распределение усилий в элементах, а соответственно - напряжения и деформации.

Теперь я хочу определить перемещения.
Вопрос #1. Мне нужно посчитать новую модель на нормативные нагрузки и заложить новые диаграммы для бетона, отвечающие кратковременному действию нагрузки для 2 группы ПС (ветви растяжения и сжатия) ?
Но в таком случае я, вероятно, получу другое распределение усилий в элементах.
Не представляю, насколько они будут отличаться, и будут ли, но думаю, что будут,
т.к. пластика достигается при разных напряжениях, плюс диаграммы для 1ПС не учитывают растяжение бетона, а для 2 ПС - учитывают,
следовательно, разные жёсткости элементов, следовательно, разное распределение усилий в статически неопределимых системах.

Сама идея 2х предельных состояний загоняет меня в тупик - момент трещинообразования мы должны определять по значениям для 2ПС.
Но ведь когда я делал первый расчёт с учётом диаграмм для 1ПС, распределение жесткостей получалось с учётом того, что бетон вообще не работает на растяжение.

Или же всё вообще не так и я должен, зная "расчётные" напряжения из предыдущего расчёта, через коэф-т надёжности по нагрузке перейти к "нормативным" напряжениям и по новым диаграммам как-то найти перемещения? Как?
Или наоборот, посчитать на нормативные нагрузки и с диаграммами для 2ПС, а затем полученные напряжения умножить на коэф-ты надёжности?
Аааа, моя голова сейчас взорвётся.

Картинка для привлечения внимания. Ветвь сжатия для B30 и отн. влажности 40-75%:


Действие первое, сцена вторая
Идёт время. Допустим, год. В ж/б развиваются деформации ползучести.
Т.е. если я правильно понимаю, то идёт процесс увеличения деформаций (перемещений) без изменения напряженного состояния.
Или напряжения меняются?
Значит, получается как-то так:

Как этот эффект получить в расчётной модели?

Антракт.
После перерыва вас ожидает действие второе, в котором появится новый увлекательный персонаж - кратковременная нагрузка, действующая на деформированную с учётом ползучести модель,
а также действие третье - динамические нагрузки на примере сейсмики и прогрессирующего обрушения.

П.С. Доп. мысли для параллельного обсуждения:
- диаграммы состояния подходят только для расчёта нормальных сечений
- диаграммы состояния подходят только для одноосного растяжения-сжатия
- диаграммы состояния не учитывают касательные напряжения и деформации сдвига
Можно ли вообще использовать аппарат НДМ для расчёта всего здания, или же им можно пользоваться только для расчёта нормальных сечений элементов с незначительной поперечной силой?

П.П.С. Убедительно прошу вас не разводить в этой теме санта-барбару на тему необходимости нелинейных расчётов в принципе.

Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: 2013-03-27_20-58.png
Просмотров: 3260
Размер:	9.4 Кб
ID:	99766  Нажмите на изображение для увеличения
Название: 2013-03-27_21-06.png
Просмотров: 3255
Размер:	15.3 Кб
ID:	99767  

__________________
.: WikiЖБК + YouTube :.
Просмотров: 9131
 
Непрочитано 27.03.2013, 21:47
2 | #2
tutanhamon


 
Блог
 
Регистрация: 06.09.2007
Архангельск/СПб
Сообщений: 444


Цитата:
Сообщение от swell{d} Посмотреть сообщение
П.С. Доп. мысли для параллельного обсуждения:
- диаграммы состояния подходят только для расчёта нормальных сечений
Вот небольшая выдержка из трудов Залесова:

Цитата:
В настоящее время для расчета прочности железобетонных конструкций по нормальным сечениям на действие изгибающих моментов и продольных сил разработана и принята для практического использования достаточно совершенная расчетная деформационная модель, позволяющая оценивать напряженно-деформированное состояние железобетонного элемента в нормальном сечении и учитывать в комплексе упруго-пластического свойства бетона и арматуры. Эта модель основана на использовании уравнений равновесия внешних и внутренних сил в нормальном сечении, закона распределения деформаций по сечению и диаграмм деформирования бетона и арматуры, устанавливающих связь между напряжениями и деформациями в бетоне и арматуре вплоть до их предельных значений.
Что касается расчета прочности железобетонных элементов по наклонным и пространственным сечениям на действие поперечных сил и крутящих моментов, то здесь трудности в построении достаточно удовлетворительной расчетной модели связаны с весьма сложным характером напряженно-деформированного состояния железобетонного элемента при образовании и развитии наклонных и пространственных (спиральных) трещин и конечного сопротивления железобетонного элемента. Например, в сопротивлении железобетонного элемента по наклонным сечениям участвуют бетон над наклонной трещиной, находящийся в условиях сложного и достаточно неопределенного напряженно-деформированного состояния, поперечная арматура, пересекающая наклонную трещину, с неравномерным распределением усилий по длине трещины, продольная арматура, пересекающая наклонную трещину, испытывающая не только растяжение, но и изгиб в составе бетонного слоя, наконец, крайне неопределенные, но существенные силы зацепления, действующие по берегам наклонной трещины. Все это показывает трудности, и возможно непреодолимые, для построения достаточно удовлетворительной модели для расчета прочности железобетонных элементов по наклонным сечениям на действие поперечных сил. Как видим, здесь не так просто оценить напряжения, но и тем более деформации в каждой составляющей, участвующей в сопротивлении железобетонного элемента по наклонному сечению, а отсюда и общее напряженно-деформированное состояние элемента вплоть до разрушения. Поэтому для построения методики расчета приходится использовать непосредственно экспериментальные данные и получаемые из них эмпирические зависимости, которые имеют достаточно ограниченный характер и позволяют судить только об общих конечных результатах.
А вот, Свелл{Д}, фрагмент из книги того же Залесова, который косвенно относится к Вашим вопросам

Последний раз редактировалось tutanhamon, 27.03.2013 в 21:54. Причина: Добавка
tutanhamon вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 27.03.2013, 22:54
#3
swell{d}

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


да не косвенно, а прямо относится. а что за книга?
__________________
.: WikiЖБК + YouTube :.
swell{d} вне форума  
 
Непрочитано 28.03.2013, 08:46
4 | #4
tutanhamon


 
Блог
 
Регистрация: 06.09.2007
Архангельск/СПб
Сообщений: 444


Цитата:
Сообщение от swell{d} Посмотреть сообщение
да не косвенно, а прямо относится. а что за книга?
Вот эта книга: «Краткие заметки о расчете железобетонных конструкций монолитных зданий». Залесов А.С. (Изд. 2007 г.)

Ну и еще цикл тех же книг:
«Краткие заметки по расчету железобетонных конструкций на действие изгибающих моментов и продольных сил». Залесов А.С. (Изд. 2008 г.)
«Краткие заметки по расчету железобетонных конструкций на действие поперечных сил». Залесов А.С. (Изд. 2008 г.)
«Краткие заметки о расчете железобетонных конструкций методом конечных элементов» Залесов А.С. (Изд. 2008 г.)
tutanhamon вне форума  
 
Непрочитано 29.03.2013, 21:20
3 | #5
Ал-й


 
Сообщений: n/a


Здравствуйте! Пока про П.С.
1) Не совсем так. Если речь идет о расчете по методике СП, то да - в СП есть НДМ для нормальных сечений, а есть модель наклонных и пространственных сечений, где диаграммы деформирования никак не задействованы. Но есть и другие методики - где без диаграмм не обойтись. К примеру, если будете по наклонным трещинам считать солидами, то в любом случае диаграммы понадобятся, для построения тех-же поверхностей разрушения...
2) Опять же, нет. Диаграммы в любом случае будут одним из исходных данных.
3) Диаграмма - сама по себе - это график зависимости нормальных напряжений от деформаций. Влияние касательных напряжений и деформаций сдвига учитывается не в диаграмме, а в теориях прочности (различных).

А вот основной вопрос я пока пытаюсь понять... Нужен порядок расчета что-ли? ) Так он вкратце расписан в том же приложении В СП 63.....
И пока он такой какой есть и усилия получены из упругого расчета, а расчет конструктивных элементов ведется с учетом нелинейных моделей либо на стадии разрушения - нелогичностей не избежать. Это и матерые специалисты по реализации всем подтвердят - почитайте например, последний вопрос тут: http://www.liraland.ru/support/faq/s...SECTION_ID=194

Будет ли в итоге переход к полностью нелинейным расчетам на набор комбинаций? Не знаю. Но что бы ни было, ты Дим, молод и все застанешь ) А пока - приложение В.
 
 
Автор темы   Непрочитано 30.03.2013, 15:23
#6
swell{d}

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


Цитата:
Сообщение от Ал-й Посмотреть сообщение
1) Не совсем так. Если речь идет о расчете по методике СП, то да - в СП есть НДМ для нормальных сечений, а есть модель наклонных и пространственных сечений, где диаграммы деформирования никак не задействованы. Но есть и другие методики - где без диаграмм не обойтись. К примеру, если будете по наклонным трещинам считать солидами, то в любом случае диаграммы понадобятся, для построения тех-же поверхностей разрушения...
2) Опять же, нет. Диаграммы в любом случае будут одним из исходных данных
3) Диаграмма - сама по себе - это график зависимости нормальных напряжений от деформаций. Влияние касательных напряжений и деформаций сдвига учитывается не в диаграмме, а в теориях прочности (различных)
если я правильно понял, то моделирование солидами + диаграммы + теория прочности Мора позволят мне рассчитать любое сложное напряженное состояние и я буду круче Залесова?
Цитата:
Сообщение от Ал-й Посмотреть сообщение
А вот основной вопрос я пока пытаюсь понять...
я слишком непонятно пишу? или много букаф и лень всё читать?
третий раз перечитал прил.В СП63 - нет там ответов на мои вопросы. попробую переформулировать всё кратко ещё раз и теперь без диаграмм:

первая расчётная модель. заложили начальный Eb для бетона, посчитали, получили армирование, заложили новый Eb с учётом армирования, посчитали.
теперь хочу получить деформации. для этого мне нужны другие нагрузки (или другие усилия) и другой модуль деформации, т.к. длительное действие + ползучесть.
мне нужно рассчитывать новую модель? но если я её посчитаю, у меня может получиться совсем другое распределение усилий
__________________
.: WikiЖБК + YouTube :.
swell{d} вне форума  
 
Непрочитано 30.03.2013, 16:24
1 | #7
Ал-й


 
Сообщений: n/a


Цитата:
Сообщение от swell{d} Посмотреть сообщение
если я правильно понял, то моделирование солидами + диаграммы + теория прочности Мора позволят мне рассчитать любое сложное напряженное состояние и я буду круче Залесова?
Не все так просто. А крутость Залесова в том, что он в силу своих знаний видел еще больше трудностей, чем увидим все мы тут на форуме, а это не помешало ему разработать методику расчета наклонных сечений, понятную всем и используемую много лет и подтвержденную практикой проектирования. Теория прочности Мора для расчета бетона - это вообще к Fedor'у тут - http://fsapr2000.ru/index.php?showforum=34
Ну и в целом, я отвечал на конкретные вопросы из П.С., а речи о том как надо, а как не надо - не было. Поэтому, опять же в целом - нет, не получится быть круче Залесова =)


Цитата:
Сообщение от swell{d} Посмотреть сообщение
я слишком непонятно пишу? или много букаф и лень всё читать?
Да нет - я все прочитал. Я не понимаю - зачем такие вопросы?
Порядок расчета прост - есть МКЭ модель, есть полученные усилия, есть, в итоге, подобранное армирование. И с учетом этого армирования нужно проверить - будет ли проходить сечение по деформациям (к примеру, на самом деле есть и другие проверки - от прогрессирующего до общей устойчивости).

Цитата:
Сообщение от swell{d} Посмотреть сообщение
мне нужно рассчитывать новую модель?
Да


Цитата:
Сообщение от swell{d} Посмотреть сообщение
но если я её посчитаю, у меня может получиться совсем другое распределение усилий
Ну и..? По хорошему можно и нужно определить несколько схем загружения плит, хотя опасные и "на глаз" легко выбираются. В том то и дело, что я не понимаю проблемы даже все прочитав...
 
 
Автор темы   Непрочитано 30.03.2013, 17:58
#8
swell{d}

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


не ясна суть проблемы. так, попробуем подойти к вопросу с другой стороны.

я плохо знаком с другими расчётными комплексами, кроме скада, но на сколько я знаю, в лире 9.6 (как сейчас - не знаю) нелинейные расчёты производились для всей модели для определённых комбинаций нагрузок, а нагрузка разбивалась на части, прикладываемые по отдельности, т.е. допустим 10%, 20%, 30% и т.д.
была ли, есть ли возможность одновременного учёта монтажа и нелинейности - я не знаю.

достаточно серьезные подвижки в моём сознании произошли после знакомства с плаксис 3д.
поясню для всех. обязательным элементом любого расчёта является задание "фаз" расчёта.
причём эти фазы могут иметь как линейную структуру - одна за другой, так и древовидную, т.е. из каждой фазы может начинаться новая ветвь расчётов.
есть возможность на определённых этапах "сбрасывать" перемещения, сохраняя при этом напряжения.
есть возможность учёта реологии, т.е. задавать длительность фазы во времени.
вот здесь лежит пособие. то, о чём я сейчас говорю, можно посмотреть на страницах 37 и далее (для примера)

поясню на геотехническом примере:
фаза1 - чистое поле, напряжение в грунте от собственного веса
фаза2 - сбрасываем перемещения от фазы1, моделируем шпунтовую стенку
фаза3 - откапываем 2 м, шпунт как-то гнётся, напряжения в грунте меняются, возможен некоторый подъем дна котлована.
фаза4.1 - вводим распорку в котловане
фаза5.1 - откапываем ещё 2м
и дополнительная альтернативная ветка
фаза4.2 - откапываем ещё 2м (распорки нет)

и т.д. идея, наверно, понятна.

теперь, допустим, рассматриваем строительство здания.
фаза1 - чистое поле, напряжение в грунте от собственного веса
фаза2 - сбрасываем перемещения от фазы1, откапываем котлован.
фаза3 - возводим фундаментную плиту (нагрузки от расчётного собственного веса). ф.плита как-то деформирует под собственным весом
фаза4 - делаем конструкции подвала, причём длины стен-колонн и отметки перекрытий не учитывают того, что ф.плита как-то изогнулась. т.е. могут получиться колонны разной длины, например.
фаза5-55 - возводим поэтапно этажи.
здесь было бы круто автоматически учесть ползучесть, задавшись скоростью возведения одного этажа.
фаза56 - грузим длительными нагрузками

перемещения, как мне кажется, должны определяться в этой же модели, а не в другой. если для отображения перемещений необходим учёт коэф-тов надёжности, то м.б. просто уменьшать отображаемые значения на какой-то вычисленный коэф-т. но не делать новую модель!

фаза57 - грузим полными полезными кратковременными нагрузками - "накапливаем повреждения", т.е. трещины, везде, где они могут появиться, должны появиться.
фаза58- снимаем кратковременные нагрузки, возвращаемся к постоянным и длительным нагрузкам.

дальше начинаем ветвление:
- отдельно ветер + пульсации
- отдельно сейсмика
- отдельно устойчивость положения

в результате всех этих расчётов получаем некое РСУ, с которым уже и работаем дальше.

я извиняюсь за сумбур, но меня волнует этот вопрос и мне непонятно почему только меня одного...
__________________
.: WikiЖБК + YouTube :.
swell{d} вне форума  
 
Непрочитано 30.03.2013, 19:08
#9
palexxvlad


 
Сообщений: n/a


Цитата:
Сообщение от swell{d} Посмотреть сообщение
есть ли возможность одновременного учёта монтажа и нелинейности
Есть
Цитата:
Сообщение от swell{d} Посмотреть сообщение
теперь, допустим, рассматриваем строительство здания.
фаза1 - чистое поле, напряжение в грунте от собственного веса
фаза2 - сбрасываем перемещения от фазы1, откапываем котлован.
фаза3 - возводим фундаментную плиту (нагрузки от расчётного собственного веса). ф.плита как-то деформирует под собственным весом
фаза4 - делаем конструкции подвала, причём длины стен-колонн и отметки перекрытий не учитывают того, что ф.плита как-то изогнулась. т.е. могут получиться колонны разной длины, например.
фаза5-55 - возводим поэтапно этажи.
здесь было бы круто автоматически учесть ползучесть, задавшись скоростью возведения одного этажа.
фаза56 - грузим длительными нагрузками

перемещения, как мне кажется, должны определяться в этой же модели, а не в другой. если для отображения перемещений необходим учёт коэф-тов надёжности, то м.б. просто уменьшать отображаемые значения на какой-то вычисленный коэф-т. но не делать новую модель!

фаза57 - грузим полными полезными кратковременными нагрузками - "накапливаем повреждения", т.е. трещины, везде, где они могут появиться, должны появиться.
фаза58- снимаем кратковременные нагрузки, возвращаемся к постоянным и длительным нагрузкам.

дальше начинаем ветвление:
- отдельно ветер + пульсации
- отдельно сейсмика
- отдельно устойчивость положения
А в чем же вопрос? Это реализуемая(в пределах одной модели) на инженерном уровне задача. Но очень ресурсоемкая.
 
 
Автор темы   Непрочитано 30.03.2013, 22:46
#10
swell{d}

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


вопрос в наших нормах,
которые с одной стороны говорят при расчёте по 1ПС определять жёсткость элементов с учётом армирования и трещин (надеюсь, ссылки давать не надо),
с другой стороны говорят определять момент трещинообразования по 2 группе ПС.
как выполнить это требование? меня даже не столько волнует "как", как "зачем"?
__________________
.: WikiЖБК + YouTube :.
swell{d} вне форума  
 
Непрочитано 30.03.2013, 23:04
2 | #11
Ал-й


 
Сообщений: n/a


swell{d}, если вкратце - забыв о динамике, монтаже, учете основания, инженерной нелинейности и т.п., то можно обходиться либо начальными значениями жесткостей, либо их корректировкой в первом приближении.
И тогда алгоритм предельно прост - есть МКЭ модель, нагрузки, РСУ. Есть группы конструктивных элементов, подобранное армирование. Заметим, что армирование подобрано в том числе и по трещиностойкости (из автоматически сформированных сочетаний для второй группы) и вряд-ли для этого случая в процессе проектирования кто-то создает отдельную модель со своим вариантом перераспределения усилий. Поверьте - погрешность действующих методик помноженная на условности, принятые в Вашей МКЭ модели - съест разницу в результатах, полученную созданием отдельной модели для расчета по трещиностойкости.
А далее остаются прогибы. Как правило, вырезаются отдельные плиты, в них назначаются нелинейные жесткостные характеристик и выполняется полноценный нелинейный расчет (или их серия - к примеру, для учета невыгодного положения нагрузки). На стадиях, далеких от разрушения, инженерные ПК дают вполне приемлемый результат. Если прогибы превысили допустимые (что на самом деле практически исключено при использовании адекватных соотношений пролета и высоты сечения), то добавляется участками дополнительная арматура, расчеты повторяются.
Это самый простой, базовый порядок. Его есть смысл усложнять, учитывая достижения науки и техники (та же Лировская инженерная нелинейность), + свои нюансы вносят сложные типы расчетов (динамика, прогрессирующее и т.п.), а так-же расчеты на устойчивость формы и положения + расчеты по 2-й группе для здания в целом (крены, колебания), но это отдельная история.
 
Ответ
Вернуться   Форум DWG.RU > Архитектура и Строительство > Конструкции зданий и сооружений > Железобетонные конструкции > Диаграммы состояния материалов. Нелинейные расчёты на практике

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

Расширенный поиск


Похожие темы
Тема Автор Раздел Ответов Последнее сообщение
Документация Проектировщику на Torrents DEM Разное 258 10.08.2019 18:29
Учет отходов на изготовление в КМ. Fellini Металлические конструкции 36 22.11.2016 17:33
Диаграммы состояния бетона DDlis Расчетные программы 2 01.11.2011 23:13