Учет наличия пилястр (ребер) в монолитных стенах в рамках расчета по МКЭ

задан 2017-08-25 17:50:56 +0300

95 ●2 ●5 ●11

Описание ситуации (пример):

Есть некоторый участок монолитной железобетонной стены (зачастую подвала), на которую выше опирается колонна, вследствие чего стена имеет пилястру. Также, например, пилястра может потребоваться для повышения жесткости стены и пр. Встает вопрос корректного расчета. Ситуация актуальна не только для стен, но и для плит с ребрами.

Варианты расчетной модели (возникшие у автора):

1. Плитные элементы

1.0. Пластина, моделирующая стену по основной толщине без ребра.

1.1. Пластины различной толщины с эксцентриситетом.

1.2. Пластины различной толщины без эксцентриситета.

2. Плитные и стержневые элементы

2.1. Добавление стержневого элемента полного сечения в одной плоскости с плитным.

2.2 Добавление стержневого элемента полного сечения с эксцентриситетом от плитного.

2.3. Вариант 2.1 с удалением дублирующего участка стены.

2.4. Вариант 2.2 с удалением дублирующего участка стены.

2.5. Вариант 2.1 с удалением дублирующей части сечения пилястры.

2.6. Вариант 2.2 с удалением дублирующей части сечения пилястры.

3. Объемная КЭ-модель.

Существуют ли еще приемлемые модели/упрощения, дающие хорошие результаты и удобные основания для конструирования?

Какие из этих моделей предпочтительны с точки зрения соотношения трудозатрат на моделирования/времени на расчет/точности?

изменить изменить тег "пожаловаться" закрыть Объединить удалить

добавить комментарий

4 ответа

Сортировать по » старые новые больше голосов

отвечен 2017-09-05 21:28:41 +0300

rt-em

291 ●8 ●13 ●22 http://stamtech.ru

updated 2017-09-05 21:31:32 +0300

Каждый из приведенных вариантов моделирования ребристой плиты по-своему несовершенен и при этом каждый из вариантов можно считать приемлемым для использования на практике со своими оговорками.

На первое место тут на мой взгляд выходят скорость моделирования, удобство анализа полученных результатов и то, каким образом выполняется конструктивный расчет (постпроцессор или отдельный расчет).

Возможно я не прав, но двойной учет материала может иметь влияние только при расчете в постпроцессоре программного комплекса, потому как сами конечные элементы не имеют ни толщины ни сечения, а их жесткостные характеристики заданы параметрически.

Отвечая на вопрос конкретнее: в большинстве случаев по соотношению точность/трудозатраты разумно выбрать варианты 2.2 или 2.6. Вариант 2.1 на мой взгляд дает наиболее понятные результаты по величинам моментов в самих элементых балок, по этой причине этот вариант тоже имеет право на существование. Выбор варианта разумеется нужно делат с оглядкой на то, каким обаразом выполнятеся конструктвный расчет.

Еще есть варинт, который не был рассмотрен, но который встречается на практике - это моделирование ребер пластинчатыми элементами в перпендикулярном направлении.

Ну и статья по теме, советую ознакомиться: http://scadhelp.com/downloads/article-1.pdf, тут рекомендуют применять вариант 2.6

изменить "пожаловаться" удалить ссылка

Единственное, не совсем согласен с тем, что двойной учет жесткости не происходит за счет того, что элементы идеализированы (пластина, стержень): как раз эта идеализация в отличие от постановки 3D дает возможность упростить с погрешностью модель. И вопрос собственно в том, что жесткости, учтенные дважды снижают деформации и напряжения в элементах, где фактически они будут больше.

efimovvo ( 2017-09-06 10:05:59 +0300 )изменить

Да, но за счет идеализации так же увеличивается пролет плитной части стены или перекрытия. Так что вероятно деформации уменьшатся в одних элементах и увеличатся в других.

rt-em ( 2017-09-06 10:16:42 +0300 )изменить

Согласен, что это противоположные процессы, компенсирующие отчасти друг друга. Но все таки не стал бы вопрос жесткости корректировать через пролет. К тому же если вопрос пролета принципиален, то тут АЖТ наилучший вариант пока.

efimovvo ( 2017-09-06 10:23:05 +0300 )изменить

добавить комментарий

отвечен 2017-09-07 22:59:21 +0300

Павел
56 ●1 ●1

Присоединяюсь к посту насчет микрофе. Там все с этим просто. Ребро моделируется стержнем по варианту 2.6, а при конструктивном расчете усилия собираются из оболочки и стержня автоматически. Конструирование производится как тавра или прямоугольника по выбору пользователя. Нет двойной жесткости, нет двойного собственного веса, колонна и пилястра соединяются в одном узле.
Если у вас не микрофе, то я бы использовал жесткую вставку для пилястры, моделируя ее полным сечением колонны, а стены тоже отодвигал жесткими вставками от пилястры. Это гибридный вариант 2.3 и 2.4.
И еще. На двг ру это уже было, подозреваю, что тыщи раз)))

изменить "пожаловаться" удалить ссылка

С точки зрения науки, самый правильный вариант - смоделировать объемными КЭ. С точки зрения проектироващика универсального метода нет, все перечисленные методы имеют как свои плюсы так и минусы, какой выбрать остается всегда на совести расчётчика, но стоит соблюдать разумный баланс между трудозатратами и повышением точности, например, метод 2.4, возможно будет более точный, но, когда речь идет о большом здании, ни один опытный расчётчик не будет так моделировать. Необходимо понимать, что изменение усилий на 2 или даже 5% внесут мизерный вклад в общую работу конструкции на фоне коэффициентов надежности к нагрузкам и прочих коэффициентов для подбора арматуры.
Подробнее об этой проблеме можно прочитать в разделе 4 книги: Расчёт и проектирование конструкций высотных зданий из монолитного железобетона. А.С. Городецкий

изменить "пожаловаться" удалить ссылка

добавить комментарий

отвечен 2017-08-29 17:41:20 +0300

Nikych
11 ●1

Корректная модель есть в MicroFe и в STARK ES. Там моделируется либо как стержень с эксцентриситетом, либо как область плиты с другой толщиной и эксцентриситетом. Есть даже в вопросах у них на сайте -Расчет ребристых перекрытий http://tech-soft.ru/index.php/faq1/microfe Там основное не столько моделирование, сколько последующий конструктивный расчет комплексного сечения.
Корректно учесть жесткость можно и просто введя стержень на АЖТ (например, в Лире или СКАДе), но заармировать такое перекрытие в программазх нельзя, только вручную. Разработчики предлагают использовать вариант 2.2 для армирования, но тогда получается двойная жесткость в зоне пересечения плиты и балки.

изменить "пожаловаться" удалить ссылка

добавить комментарий

Ваш ответ

Пожалуйста, начните делать публикации анонимно - ваша запись будет опубликована после входа в систему или после создания нового аккаунта.

Добавить ответ

Учет наличия пилястр (ребер) в монолитных стенах в рамках расчета по МКЭ

4 ответа

Комментарии

Комментарии

Ваш ответ

Инструменты для обсуждения

Статистика

похожие вопросы:

Учет наличия пилястр (ребер) в монолитных стенах в рамках расчета по МКЭ изменить

4 ответа

Комментарии

Комментарии

Ваш ответ

Инструменты для обсуждения

Статистика

похожие вопросы:

Учет наличия пилястр (ребер) в монолитных стенах в рамках расчета по МКЭ