Konstruktor budowlany

Edziu

Chciałbym zaprojektować strop żelbetowe z belką żelbetową jako podpora. Niestety wydaje mi sie że robot nie uwzględnia sztywności belki łącznie ze zbrojeniem - co prowadzi do tego że belka raczej nie stanowi podpory dla płyty - płyta odkształca się razem z belką i nie występują momenty górą w płycie nad belką - wygląda to tak jakby belki nie było (no prawie - niewielki spadek ugięcia). Jak wstawię w miejsce belki podpory i reakcje z tych podpór zadam na belkę to otrzymam niewiele zbrojenia i niewielkie ugięcia belki - zatem belka może podpierać strop. Robiłem próby zwiększając sztucznie wysokość belki to dopiero przy belce 1,5m wysokiej wygląda to tak jak bym oczekiwał. Czy ktoś może coś poradzić.

Stud

Z tego co sprawdzałem to w Robot-cie sztywność belki jest uwzględniana. Podejrzewam, że problem jest spowodowany tym, że nie uwzględniłeś przesunięcia osi belki i oś belki pokrywa się z osią stropu co daje niewielki wzmocnienie sztywności. Przesuń odpowiednio oś belki pod płaszczyznę stropu (funkcja offset), a sztywność będzie poprawna.

marcin_nazaruk

Witam. Czy Robot dobrze wymiaruje belki żelbetowe?

kozi

Funkcja offsetu nie jest funkcją zalecaną przez projektantów.
przesunięcie osi belki względem osi stropu powoduje powstanie wielkich sił rozciągających w belce i siły ściskające w płycie, w niektórych przypadkach wartości momentów są nawet 50% mniejsze niż w modelu bez funkcji offsetu.
Powstałe siły według zapisów normowych nie mogą być pominięte w obliczeniach i taką belkę należałoby wymiarować jako mimośrodowo rozciąganą a nie zginaną.

Musimy zauważyć, że belki stanowiące podpory w programach typu RM-WIN modelowane są jako podpory przegubowe, co nie pozwala uwzględnić podatności tej podpory.

Jeżeli w programie robot nie powstają momenty nad belkami można sie domyślać ze tam ich nie ma. Jednak zalecałbym dozbrajać te podpory. Mam jeszcze za mało wiedzy żeby powiedzieć ile.
Przeprowadzałem ostatnio analizę modelu płytowo belkowego, z użyciem funkcji offsetu, bez tej funkcji i z funkcją redukcji sztywności.
Wyniki porównałem z RM-WIN'em. Różnice w niektórych przypadkach są znaczne.
Mogę użyczyć moje materiały

Stud

Bylibyśmy wdzięczni za materiały i prosimy o linka.

Co do offsetu.
Jego wprowadzenie ma na celu tylko i wyłącznie umożliwić zachowanie prawidłowej sztywności podpory, bo taki problem się pojawił.
Aby wymiarować belkę można użyć innego schematu (po prostu belki obciążonej reakcją od stropu - przy prawidłowej sztywności podpór w modelu).

kozi

Praca ta została przygotowana na uczelnianą sesję kół naukowych WIL'u na Politechnice Krakowskiej.

Stosując offset płyta z belką pracują jak pewnego rodzaju kratownica, gdzie to płyta pas ściskany, a belka pas rozciągany.

Jeżeli ktoś ma jakieś swoje uwagi i widzi błąd w moich obliczeniach, prosiłbym o kontakt.

[link widoczny dla zalogowanych]

Stud

200Mb!!!! moze jakies podsumowanie tylko...

kozi

W poprzednim linku załączyłem pliki robota w celu dokładniejszego przeanalizowania sił w całej konstrukcji

tu załączam opis do prezentacji

[link widoczny dla zalogowanych]

Stud

Przede wszystkim gratuluje pracy i cieszę się, że ktoś w koncu podejmuje próbę zrozumienia zagadnienia, a nie tylko wykorzystywania gotowych algorytmów i wzorów co niestety jest bardziej popularne.

Nie mniej jednak miałbym kilka uwag i/lub sugestii:

Przyjąłeś dwa modele, które porównujesz:
Model A - oś żebra stropu pokrywa się z płaszczyzną środkową płyty
Model B - oś żebra jest przesunięta (funkcja offset) pod płytę to rzeczywistego położenia.

Modele te reprezentują inne zadania i nie powinny być porównywane.

kozi

Serdecznie dziękuję za analizę.

Co do dopuszczaniu czy niedopuszczaniu modelu A do wymiarowania, to wydaję mi się że nie można powiedzieć ze jest on zły i odwzorowywuje inna konstrukcję.

Jeżeli Model z offsetem generuje siły ktorych nie ma to dlaczego ma być brany pod uwagę?
Odwzororywuje bardzo dobrze geometrię konstrukcji, ale siły są zupełnie inne.

Na swoją obronę mogę tylko tyle powiedzieć, że konstruktorzy korzystają z modelu A do projektowania, Robobat swego czasu bardzo bronił tego offsetu, a później zaczął sie wycofywać i proponowali model A lub model A ale ze zredukowaną sztywnością (wsp ok 3). Ten model też analizowałem ale ze względu na ramy czasowe referatu zrezygnowałem z tego modelu.
Zamieszczam prezentację zawierającym model ze zredukowaną sztywnością.

[link widoczny dla zalogowanych]

Pozdrawiam

Stud

kozi

Ja jestem tylko studentem wiec mogę sie tylko bronić Very Happy

Pragnę zauważyć ze w mojej analizie zbrojenie było sprawdzane tylko ze względu na SGN, warunki ugięć zaniechałem.

Można by zapytać czy do analiz trzeba robić dwa modele, jeden do odczytania sił a drugi do wartości ugięć.

Trochę kłopotliwe by było modelowanie 3D po to żeby utrudniało nam prace i w przypadku offsetu trzeba było stosować algorytm na mimośrodowe rozciąganie, podczas gdy zawsze takiego rodzaju beleczki były wymiarowane na czyste zginanie.
3D ma pomagać a nie utrudniać.

Jak wiec mam modelować w przyszłym życiu inżynierskim i w swojej pracy mgr??

Stud

Stud

Wracając do tematu:

GMBh

Temat współpracy elementów belkowych z płytowymi jest ciekawym zagadnieniem. Wyniki obliczeń statycznych otrzymywane z Robota nie odbiegają od tych z innych programów np. ALGORA. Ze swojej praktyki odradzam stosowanie offsetu. Jeżeli płyta "nie zauważa" belki to znaczy, że jest ona za mało sztywna w stosunku do grubości i rozpiętości płyty. Jeżeli ktoś zakłada np. belki wysokości 40 cm w płycie grubości 25 cm to trudno spodziewać sie ich wyraźnego wpływu na rozkład momentów w płycie. Dobrym 1 przybliżeniem jest przyjmowanie wysokości belek równej 1/10 rozpiętości stropu ale często jest to niemożliwe ze wzgledów "architektonicznych". Jeżeli nie ma możliwości zwiększenia wysokości belek proponuje 2 rozwiązania.:
1. "Sztuczne" zwiększenie sztywności belki w obliczeniach statycznych - poprzez wpisanie większych charakterystyk momentu bezwładności lub użycie większego E (wartość wyznaczyć można np uwzgledniając przekrój teowy lub przesunięcie osi ob.) Spowoduje to że belka "kupi" więcej obciążeń na siebie (bedą wieksze momenty zginające w belce, a mniejsze w płycie).
2. Dorzucenie zbrojenia zebranego z sąsiednich pasm płyty równoległych do belki do jej zbrojenia.
Niezależnie od tego czy wychodzą momenty zginające górą nad belką czy nie - należy te przekroje zazbroić konstrukcyjnie.

Skrajnym przykładem jest szeroko stosowana na rynku francuskim metoda obliczeń stropów z belkami ukrytymi tzw BN. Są to belki całkowicie ukryte w stropie (o wysokości równej grubości płyty) jednak bardzo silnie zbrojone. Ich zastosowanie jest silnym impulsem dla płyty.
W obliczeniach ręcznych zbiera się poprostu obciążenia z przylegających do belki obszarów. Jak jednak poradzić sobie w MES? Jedną z metod jest zastosowanie belki "obróconej" czyli np 80x20 zamiast 20x80 tylko po to żeby "zebrała na siebie" znaczną część obciążeń. Takie podejście zapewnia zgodność z obliczeniami "ręcznymi" Dodam że płyty i belki BN są przeważnie grubości 20 cm zbrojone dołem przeważnie 8#16, górą 8#12 + strzemiona 8 ciete#8. Natomiast sama płyta zbrojona sitkami TS np #6 co 10 cm. Belki BN dzielą płytę na pola od ok 6mx6m-7,5 m