Определение усилий в балке, образующей ступень

Здравствуйте!Крутим вот балку, сопрягающую две монолитные плиты в разных уровнях.Конечноэлементные программы дают в такой балке зубчатую ломаную эпюру моментов.Кто-нибудь пытался получить истиные усилия в такой балке?Мы пробовали 2 пути:1) М(балочный)=М(стержня)+0,5*Н(стержня)*N(стержня);2) М(балочный)=Rраст*z=1/2*h(растяж)*Sigma (растяж)*b(стержня)*2/3*H(стержня)1-й способ вроде как инженерный (отдаленно понятный);2-й способ на основе эпюры напряжений в сечении стержня по гипотезе плоских сечений...

У зв'язку з великою кількістю неіснуючих підписок на оновлення форуму була проведена очистка. Якщо ви перестали отримувати повідомлення з оновленнями, прохання провести підписку знову.
Пошук  Правила  Увійти
Форум » «ЛИРА-САПР» » Проблемы моделирования
Сторінки: 1 2 3 Наст.
RSS
Определение усилий в балке, образующей ступень
 
#1
0  
07.03.2008 08:27:04
Здравствуйте!
Крутим вот балку, сопрягающую две монолитные плиты в разных уровнях.
Конечноэлементные программы дают в такой балке зубчатую ломаную эпюру моментов.
Кто-нибудь пытался получить истиные усилия в такой балке?

Мы пробовали 2 пути:

1) М(балочный)=М(стержня)+0,5*Н(стержня)*N(стержня);

2) М(балочный)=Rраст*z=1/2*h(растяж)*Sigma (растяж)*b(стержня)*2/3*H(стержня)

1-й способ вроде как инженерный (отдаленно понятный);
2-й способ на основе эпюры напряжений в сечении стержня по гипотезе плоских сечений (равнодействующая растягивающих напряжений на плечо между равнодействующими растяжения и сжатия).

2-й способ должен быть более правильным, но по 1-му эпюра получается ровнее, но все равно не идеальная, с какими-то впуклостями.

Просматривается некоторая аналогия с балками на жестких вставках, подвешенных к монолитному перекрытию, но не совсем.
Можно, конечно, заармировать на автомате (ссылаясь но то что программа-то сертифицированная :), но это несовсем верно (эпюра моментов в балке при распределенной нагрузке не может быть зигзагообразной с + на - на отдельных эл-тах).
В общем, хотелось-бы послушать другие мнения и докопаться до истины.
Заранее, спасибо!
 
 
 
#2
0  
07.03.2008 10:59:59
AK47,
Почему-то не могу скачать Ваш файл!  :?:  
 
 
 
#3
0  
07.03.2008 12:09:15
действительно, не качается
залил сюда
***

[by admin]
Уже качается
 
 
 
#4
0  
07.03.2008 12:32:40
AK47,
Зигзагообразность эпюры должна уменьшиться, если Вы КЭ оболочки, а следовательно, и КЭ стержней с АЖТ разобъете еще мельче.
Какие у Вас размеры КЭ?
 
 
 
#5
0  
10.03.2008 14:24:52
AK47,
Дело все в том, что Вы применили принцип моделирования для "плит перекрытий, усиленных балками", основные позиции которого в учете мебранных усилий одного знака в оболочках и другого знака в стерженвых элементах подвешенных на жестких вставках к оболочкам и дальнейшем переходе от этих усилий к изгибающему моменту.
В Вашем случае мембранные усилия одного и другого знака возникают в основном в "верхних" и "нижних" оболочках соответственно. Что можно проиллюстрировать преобразив вашу задачу в симметричную относительно параметров плиты вышележащей и нижележащей, тогда продольные усилия в стерженвом элементе будут нулевыми, он будет находится ровненько на нетральной оси... Из всего вышесказанного, по моему мнению, Вы получаете моменты далекие от истины
 
 
 
#6
0  
11.03.2008 04:34:24
AK47, проблему не понял, зигзагообразность - "нормальное" явление дискретизации расчетной модели с разномерными элементами. В этом смысле, что Лира вообще строит "нормальные" эпюры для стержней это плюс, нежели просто просматривать значения усилий в левой и правой точках стержня.
АЖТ пробовали? Играть с жесткостью соединительных элементов? Менять сетку КЭ? А самое интересное, Вы учли, чтобы габарит балки не учитывался дважды?
Вы извините, конечно, но Вам про "пилообразность" эпюры стержней спрашивать как-то не с руки.
 
 
 
#7
0  
11.03.2008 10:06:25
ander,
Дело не в пилообразности эпюры, а в том, что для данного случая это вообще не верный подход. В такой постановке если "отцепить" верхние или нижние оболочки моменты, вычисленные по одному из озвученных AK47 путей увеличаться  :?:
 
 
 
#8
0  
11.03.2008 11:49:17
Евгений Гуменинко,
При соединении КЭ оболочек и КЭ стержней с помощью АЖТ - "пилообразность" эпюры имеет место быть, а вот продольные усилия N в стержне - это вопрос!!! Хорошо бы увидеть расчетную схему!
К данному высказыванию:"... мембранные усилия одного и другого знака возникают в основном в "верхних" и "нижних" оболочках соответственно. ... тогда продольные усилия в стерженвом элементе будут нулевыми, он будет находится ровненько на нетральной оси... ", я присоединяюсь  :!: .  
 
 
 
#9
0  
12.03.2008 11:01:42
Евгений Гуменинко,  правильно Вы говорите, если жесткости верхней и нижней пластин равны и равны нагрузки, то продольное усилие в стержне = 0. Но для этого вообще должно быть все идеально симметрично. С учетом податливости основания и взаимного влияния фундаментов это достатоточно проблематично.
Еще если раз в 10 увеличить Е стержня, то эпюра М распрямляется.
Рабочая схема сдесана в SCADе. Есть ранний вариант импорта из SCADа в Лиру, выложу, как только подправлю.
То ander.  По поводу двойного учета габарита балки - картинка из описания к 11 Скаду - они это именно так рекомендуют делать(2 раза учитывается только очень маленькая часть).
To All.  Так каким же путем здесь нужно идти, раз все мои выкладки не верны?
P.S. Спасибо за проявленный интерес.
 
 
 
#10
0  
12.03.2008 11:26:59
AK47,
Если Вы замените КЭ оболочек на КЭ плит, то эпюра моментов в стержне будет тоже красивой :D , но это не выход из сложившейся ситуации, а еще более не верный подход...
В вашем случае необходимо перейти к результирующим мембранных усилий в оболочках (на разумном участке) и через плечо перейти к моментам
 
 
 
#11
0  
12.03.2008 15:22:30
Евгений Гуменинко,
То, что вы говорите - это как раз и есть первый подход. Мембранные усилия определил как реакции в верхних и нижних узлах от соответственно верхних и нижних пластин. Если рассматривать сумму верхней и нижней реакции в пределах одного АЖТ, то это как раз N в стержне. Т.к. расстояния от оси балки до верхнего и нижнего узлов АЖТ равны, то истиный момент получается М(балочный)=М(стержня)+0,5*Н(стержня)*N(стержня), со своими знаками. М(стержня) - осредненный в узле.
Единственное, приходится не согласится со СКАДовцами и высоту стержня принять от верхнего до нижнего узла пластин. В этом случае и бетон 2 раза не учитывается, хотя разница в значениях усилий ~5% в меньшую сторону (жесткость меньше стала).

Схема - секция подземного паркинга, отрезанного швами, грунт с одной стороны, стараниями архитекторов покрытие разорвано.
*** (с форума опять не качается)

[by admin]
уже качается
 
 
 
#12
0  
12.03.2008 20:26:18
AK47,
Я так понимаю, Вы считаете, что N в стержне - это сумма абсолютных величин результирующих мембранных усилий растяжения и сжатия, берете от нее половину и умножаете на плечо (в Вашей модели это 0,4 м).
Но ведь в такой модели N - это разность абсолютных величин результирующих мембранных усилий растяжения и сжатия. Косвенно это подтверждается возможностью получения N=0, для симметричной модели. А вообще открепите из АЖТ нижнюю оболочку и момент в балке, вычесленный по изложенной методике будет больше, чем Вы получаете сейчас, может это Вас смутит...
 
 
 
#13
0  
13.03.2008 03:27:29
AK47, я бы Вам (ради точности) рекомендовал балку задать от низа одной плиты до верха другой, поскольку конструировать Вы будете, скорее всего, именно так, а плиты укоротить на половину ширины балки.
 
 
 
#14
0  
13.03.2008 07:49:21
Евгений Гуменинко,
По-моему откреплять нижнюю пластину из АЖТ некорректно, конечно момент будет больше, пластины в какой-то степени друг друга уравновешивают и нижнее перекрытие совместно изгибается.
Цитата

В вашем случае необходимо перейти к результирующим мембранных усилий в оболочках (на разумном участке) и через плечо перейти к моментам
Не могу понять, как то, что Вы пишете реализовать практически, из полей напряжений что-ли выуживать? И где эти разумные участки?

ander,
если сделать, как Вы говорите, то изгиб стержня будет происходить не в вертикальной плоскости, а под некоторым углом, что не совсем корректно, тогда уж лучше оставить все как на СКАДовской картинке, особенно при автоматическом армировании.
 
 
 
#15
0  
13.03.2008 10:05:59
AK47,
Откреплять нижнюю оболочку от АЖТ будет некорректно - я с Вами согласен, т.к. нижняя оболочка работает совместно с верхней оболочкой и балкой.
Вы писали: "Если рассматривать сумму верхней и нижней реакции в пределах одного АЖТ, то это как раз N в стержне". Сколько не пытался (нагрузка на фрагмент) - у меня N в стержне так и не совпало с суммой реакций!!! Может я что-то не так делаю?
 
 
 
#16
0  
13.03.2008 10:46:25
Trusol,
Вот та же схема с нагр. на фрагмент. Нужно складывать N соседних эл-тов со своими знаками и все сходится.
 
 
 
#17
0  
13.03.2008 10:52:04
AK47, Trusol:
Я порекомендовал открепить нижнюю оболочку, для того, чтобы убедить что при уменьшении нагрузки на балку момент увеличивается - как подтверждениее некорректности моделирования. НО НЕ В КОЕМ СЛУЧАЕ КАК РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ДАННОЙ ЗАДАЧИ
 
 
 
#18
0  
13.03.2008 17:13:39
АК47,
Предлагаю рассмотреть такой вариант: в конечном итоге необходимо рассчитать балку с Z-образным поперечным сечением. Всплывает извечный вопрос, какую величину свеса полок предусмотреть? Для Вашей задачи мы, наверное, будем находиться в пределах 5-6 толщин плит. Определившись с топологией поперечного сечения балки, вычисляем момент инерции сечения. Это было в качестве прелюдии.
В модели же вводим в уровне крайних узлов верхних и нижних оболочек (там, где у Вас сейчас АЖТ) стержни с параметрами поперечного сечения такими, чтобы моменты инерции сечения, состоящего из этих стержней относительно оси проходящей через середину отрезка между верхними и нижними узлами совпадали с моментами инерции действительного Z-образного сечения, о котором вели речь в прелюдии. Дабы мембранные усилия между стержнями и оболочками не распределялись согласно их жесткостям меняем КЭ оболочек на КЭ плит, т.к. КЭ плит мембранные усилия будут игнорировать. В составе АЖТ оставляем два узла верхний и нижний. В итоге получаем N в стержнях, умножаем на плечо Z и возможно имеем дело с изгибающем моментов в рассматриваемой балке.
Чтобы исключить изгиб стержней, а иметь дело с продольными усилиями можно ввести на концах КЭ стержней шарниры. Для Вашей схемы будет конечно проблемным появление КЭ плит вместо КЭ оболочек, потому что много ребер, смоделированных стержнями с жесткими вставками, но может, есть смысл для упрощения получения данных по армированию перейти к стержням таврового сечения
Я не успел все до конца проверить, возможно, есть проблемы со стыковкой КЭ различных размерностей, может на этот вопрос ответит кто-то другой, пока времени мало…  
 
 
 
#19
0  
14.03.2008 03:18:16
думаю, что такое моделирование неудачное, это очевидно. Кручение балки здесь неочевидно. Из конкретной схемы следует убрать балку. Расчет соединения вести на срез с учетом арматуры. Не смотрел, правда какие толщины плит и какой эксцентриситет. Там и так создается жесткое тело, чему там работать? Необходимо протестировать на схеме в объемных телах. За очевидностью моделирования, мне кажется, кроется принципиальная ошибка.
 
 
 
#20
0  
14.03.2008 08:25:46
Да-а! Чем дальше в лес, тем больше дров!  :)
Господа! Хотел бы еще раз обратить Ваше внимание на то, как это предлагает моделировать SCAD Soft (выдержка из известного документа SCAD11news.pdf), правда о том, что делать дальше, надо наверное у г-на Перельмутера спрашивать :)
 
 
 
Сторінки: 1 2 3 Наст.
Читають тему (гостей: 1)