Доброго времени суток!
Натолкнулся в сети вот на такие статьи, интересно что по этому поводу думают другие участники форума и собственно разработчики.
Далее привожу текст статей, расположенных по этому адресу:
1
Приведем цитату из Руководства к ПК Лира, в который описан процесс подбора арматуры по СНиП в нормальных сечениях при действии двух моментов и продольной силы.
«В пространственном случае сечение разбивается на элементарные прямоугольные площадки. Предельное состояние находится итерациями. Сечение принимается линейно-упругим на каждом шаге итерации. Из сечения удаляется растянутый и перенапряженный бетон, а также перенапряженная арматура. При удалении перенапряженных элементарных площадок внешние усилия снижаются до величины, которую способны воспринять перенапряженные элементы сечения при их расчетных сопротивлениях. Затем пересчитываются геометрические характеристики преобразованного сечения и итерации продолжаются до тех пор, пока на 2-х смежных шагах не произойдет изменений в сечении или не наступит «вырождение» сечения. В последнем случае увеличивается площадь арматуры и итерационный цикл повторяется».
Как видно из описания, процесс существенно отличается от рекомендаций СНиП. Согласно п. 3.38 СНиП, необходимо отыскивать положения границы сжатой зоны бетона таким образом, чтобы удовлетворялись два условия равновесия:
1) Разность между усилиями в бетоне и арматуре должна быть равна внешнему продольному усилию – формула (66) СНиП;
2) Расстояние от точки приложения внешней продольной силы до прямой, соединяющей точки приложения усилий в бетоне и арматуре, должно быть равно нулю (в этом случае упомянутые три точки лежат на одной прямой).
При этом напряжения в каждом арматурном стержне зависят от расстояния от центра тяжести его сечения до прямой, параллельной границе сжатой зоны и проходящей через точку сжатой зоны, наиболее удаленную от границы; напряжения определяют по формулам (67) СНиП.
Таким образом, рекомендации СНиП в ПК Лира не реализованы, и потому результаты расчетов существенно отличаются от получаемых по СНиП.
При расчете наклонных сечений в ПК Лира используют методику отмененных норм 1975 г., поэтому результаты также не соответствуют СНиП.
2.
Приведем несколько примеров расчетов с использованием ПК Лира 9.2.
Пример 1. По программе Лира-арм (локальный) требуется подобрать арматуру в нормальном сечении железобетонного элемента в соответствии со СНиП. Учитываются условия прочности и трещиностойкости. Элемент работает на внецентренное сжатие: N = 100 тс; М = 30 тсм; коэффициенты надежности по нагрузке и учета длительности нагрузки γb2 равны соответственно 1.1 и 0.9; конструкция статически неопределимая, сборная. Физическая и расчетная длина элемента равна 1 м, размеры сечения 400x600 мм. Конструкция относится к 3-й категории трещиностойкости и эксплуатируется в закрытом помещении при естественной влажности. Арматура состоит из четырех одинаковых стержней класса A-III, расположенных по углам. Расстояния от центра тяжести сечения стержней до ближайших граней равны 40 мм.
В результате расчетов оказалось, что при классах бетона В20 и В60 площадь поперечного сечения каждого стержня составляет 3.72 см2 (диаметр 22 мм), т.е. класс бетона на армирование не влияет. При расчетах по программе «ОМ СНиП Железобетон» при классах бетона В20 и В60 диаметр каждого стержня равен соответственно 22 мм и 14 мм, т.е. при повышении класса бетона армирование существенно падает. Таким образом, при классе бетона В60 по ПК Лира будет поставлено арматуры в 2.5 раза больше требуемой по СНиП.
Пример 2. Рассмотрим Пример 1 расчета плоской рамы, приведенный в Руководстве пользователя ПК Лира (см. Рисунок, цифрами обозначены номера конечных элементов).
Для сечения 1 элемента 3 из расчета получены следующие сочетания наиболее опасных комбинаций усилий N и M:
№№ N, тс M, тсм
сочетания
1 -14.644 6.7325
2 -16.290 -6.3056
3 -19.425 6.6002
4 -20.906 -5.1340
Рассматриваемое сечение имеет прямоугольную форму размером 40x60 см. Рама изготовляется из тяжелого бетона класса В25 естественного твердения. Элемент армируется 4 одинаковыми стержнями из арматуры класса А-III, расположенными по углам сечения, расстояния от центра тяжести стержней до ближайших граней равны 3 см. По программе Лира-арм (локальный) требуется определить площади сечения стержней из условий прочности и трещиностойкости. Допустимая ширина кратковременного и длительного раскрытия трещин составляет соответственно 0.4 и 0.3 мм. Коэффициенты расчетной длины элемента в обоих направлениях равны 0.7.
Если рассчитать сечение на первые три сочетания нагрузок, то площадь поперечного сечения каждого арматурного стержня окажется равной 1.2 см2 (диаметр 14 мм). Если же дополнительно ввести 4-е сочетание нагрузок, то оказывается, что армирования не требуется, т.е. бетонное сечение воспринимает все нагрузки. Этот результат явно является неправильным.
Пример 3. Условия расчетов оставим, в основном, теми же, что и в Примере 1. Будем считать, что на элемент действуют два сочетания нагрузок: N = 100 тс; М = 30 тсм и N = 20 тс; М = 21.9 тсм. В таблице РСУ зададим эти два сочетания как несовместные. Из расчета по ПК Лира получаем, что наиболее опасным является первое сочетание N = 100 тс; М = 30 тсм, а второе сочетание N = 20 тс; М = 21.9 тсм отбрасывается как менее опасное. Между тем, если по программе Лира-арм определить армирование отдельно для первого и второго сочетания, то диаметры стержней окажутся равными соответственно 22 и 32 мм. Таким образом, при выборе РСУ наиболее опасные сочетания, дающие максимальное армирование, пропускаются. По результатам ПК Лира, арматуры будет поставлено в 2.1 раза меньше требуемой.
Натолкнулся в сети вот на такие статьи, интересно что по этому поводу думают другие участники форума и собственно разработчики.
Далее привожу текст статей, расположенных по этому адресу:
1
Приведем цитату из Руководства к ПК Лира, в который описан процесс подбора арматуры по СНиП в нормальных сечениях при действии двух моментов и продольной силы.
«В пространственном случае сечение разбивается на элементарные прямоугольные площадки. Предельное состояние находится итерациями. Сечение принимается линейно-упругим на каждом шаге итерации. Из сечения удаляется растянутый и перенапряженный бетон, а также перенапряженная арматура. При удалении перенапряженных элементарных площадок внешние усилия снижаются до величины, которую способны воспринять перенапряженные элементы сечения при их расчетных сопротивлениях. Затем пересчитываются геометрические характеристики преобразованного сечения и итерации продолжаются до тех пор, пока на 2-х смежных шагах не произойдет изменений в сечении или не наступит «вырождение» сечения. В последнем случае увеличивается площадь арматуры и итерационный цикл повторяется».
Как видно из описания, процесс существенно отличается от рекомендаций СНиП. Согласно п. 3.38 СНиП, необходимо отыскивать положения границы сжатой зоны бетона таким образом, чтобы удовлетворялись два условия равновесия:
1) Разность между усилиями в бетоне и арматуре должна быть равна внешнему продольному усилию – формула (66) СНиП;
2) Расстояние от точки приложения внешней продольной силы до прямой, соединяющей точки приложения усилий в бетоне и арматуре, должно быть равно нулю (в этом случае упомянутые три точки лежат на одной прямой).
При этом напряжения в каждом арматурном стержне зависят от расстояния от центра тяжести его сечения до прямой, параллельной границе сжатой зоны и проходящей через точку сжатой зоны, наиболее удаленную от границы; напряжения определяют по формулам (67) СНиП.
Таким образом, рекомендации СНиП в ПК Лира не реализованы, и потому результаты расчетов существенно отличаются от получаемых по СНиП.
При расчете наклонных сечений в ПК Лира используют методику отмененных норм 1975 г., поэтому результаты также не соответствуют СНиП.
2.
Приведем несколько примеров расчетов с использованием ПК Лира 9.2.
Пример 1. По программе Лира-арм (локальный) требуется подобрать арматуру в нормальном сечении железобетонного элемента в соответствии со СНиП. Учитываются условия прочности и трещиностойкости. Элемент работает на внецентренное сжатие: N = 100 тс; М = 30 тсм; коэффициенты надежности по нагрузке и учета длительности нагрузки γb2 равны соответственно 1.1 и 0.9; конструкция статически неопределимая, сборная. Физическая и расчетная длина элемента равна 1 м, размеры сечения 400x600 мм. Конструкция относится к 3-й категории трещиностойкости и эксплуатируется в закрытом помещении при естественной влажности. Арматура состоит из четырех одинаковых стержней класса A-III, расположенных по углам. Расстояния от центра тяжести сечения стержней до ближайших граней равны 40 мм.
В результате расчетов оказалось, что при классах бетона В20 и В60 площадь поперечного сечения каждого стержня составляет 3.72 см2 (диаметр 22 мм), т.е. класс бетона на армирование не влияет. При расчетах по программе «ОМ СНиП Железобетон» при классах бетона В20 и В60 диаметр каждого стержня равен соответственно 22 мм и 14 мм, т.е. при повышении класса бетона армирование существенно падает. Таким образом, при классе бетона В60 по ПК Лира будет поставлено арматуры в 2.5 раза больше требуемой по СНиП.
Пример 2. Рассмотрим Пример 1 расчета плоской рамы, приведенный в Руководстве пользователя ПК Лира (см. Рисунок, цифрами обозначены номера конечных элементов).
Для сечения 1 элемента 3 из расчета получены следующие сочетания наиболее опасных комбинаций усилий N и M:
№№ N, тс M, тсм
сочетания
1 -14.644 6.7325
2 -16.290 -6.3056
3 -19.425 6.6002
4 -20.906 -5.1340
Рассматриваемое сечение имеет прямоугольную форму размером 40x60 см. Рама изготовляется из тяжелого бетона класса В25 естественного твердения. Элемент армируется 4 одинаковыми стержнями из арматуры класса А-III, расположенными по углам сечения, расстояния от центра тяжести стержней до ближайших граней равны 3 см. По программе Лира-арм (локальный) требуется определить площади сечения стержней из условий прочности и трещиностойкости. Допустимая ширина кратковременного и длительного раскрытия трещин составляет соответственно 0.4 и 0.3 мм. Коэффициенты расчетной длины элемента в обоих направлениях равны 0.7.
Если рассчитать сечение на первые три сочетания нагрузок, то площадь поперечного сечения каждого арматурного стержня окажется равной 1.2 см2 (диаметр 14 мм). Если же дополнительно ввести 4-е сочетание нагрузок, то оказывается, что армирования не требуется, т.е. бетонное сечение воспринимает все нагрузки. Этот результат явно является неправильным.
Пример 3. Условия расчетов оставим, в основном, теми же, что и в Примере 1. Будем считать, что на элемент действуют два сочетания нагрузок: N = 100 тс; М = 30 тсм и N = 20 тс; М = 21.9 тсм. В таблице РСУ зададим эти два сочетания как несовместные. Из расчета по ПК Лира получаем, что наиболее опасным является первое сочетание N = 100 тс; М = 30 тсм, а второе сочетание N = 20 тс; М = 21.9 тсм отбрасывается как менее опасное. Между тем, если по программе Лира-арм определить армирование отдельно для первого и второго сочетания, то диаметры стержней окажутся равными соответственно 22 и 32 мм. Таким образом, при выборе РСУ наиболее опасные сочетания, дающие максимальное армирование, пропускаются. По результатам ПК Лира, арматуры будет поставлено в 2.1 раза меньше требуемой.
