výpočtové modely nosných konštrukcií, spoľahlivosť a
Post on 03-Nov-2021
3 Views
Preview:
TRANSCRIPT
VÝPOČTOVÉ MODELY NOSNÝCH KONŠTRUKCIÍ,
SPOĽAHLIVOSŤ A POSÚDENIE PODĽA NORIEM
Daniel Bukov OK TEAM s.r.o., autorizovaný inžinier , Bratislava
SLOVENSKÁ KOMORA STAVEBNÝCH INŽINIEROV
Krajská odborná sekcia - statika stavieb
Témy
Geometrický tvar pôsobenie konštrukcie a vhodný výpočtový model
Interakcia stavby s podložím pri úlohách statiky a dynamiky
konštrukcií
Zníženie tuhosti ŽB konštrukcii vplyvom trhlín pri výpočte odozvy
Oceľové konštrukcie , globálny model ,stužidlá , spoje a kotvenie
Postup výstavby a vplyv na výpočet vnútorných síl a deformácií
Príklady jednoduchých úloh – porovnanie výsledkov
Výpočtové modely , SKSI 2017
Výpočtové modely a výpočtové programy
Výpočtové modely , SKSI 2017
• Využitie numerických metód je podmienené výkonnými a dostupnými počítačmi
1963 –CDC 6400 5*104 o/s 1.mil USD
2013 - PC 2.8 GHz os W7 2.8*1012 o/s 0.001.mil USD
1978 -SM 3-20 os DOS 64 kB RAM 16bit 1.25MB externý disk
Metóda konečných prvkov (MKP) (1960-1970) J. H. Argyris (1913-2004), R. W. Clough (1920) ,O.
C. Zienkiewicz (1921-2009), Ernest Hinton (1946-1999), Bruce Irons(1924-1983),G. Ciarlet (1938) ,u nás V.
Kollář (1928-2000) , J. Sobota (1926- 2002) a ďalší v teoretickej časti J. Lovíšek
• Programy v minulosti ANSYS, SAP IV (1973), u nás BK, DEFOR, NE-XX, FEAT
• Súčasnosť : Dostupné programy od 5 000 - 20 000 € náročné úlohy aj podstatne viac ANSYS,ABAQUS ,NASTRAN, ADINA,SOFISTIK,STAAD,LIRA,MIDAS,SAP2000,ETABS SCIA ENGINEER , RFEM,
STRAP , RSTAB a mnoho ďalších
Výpočtový model – zásady tvorby Statické zaťaženie, dynamické zaťaženie, nelinearity
Metóda riešenia úlohy
Použitie vhodných prvkov pre modelovanie konštrukcie
Okrajové podmienky a interakcie
Výpočtový model a geometria riešenej úlohy
Predbežné zhodnotenie kritických častí
Odhad rozsahu úlohy a možnosti prijateľného zjednodušenia
Odladenie menších častí konštrukcie a potom spojenie do celku
Výpočtový model je modelom nosnej konštrukcie, časti konštrukcie tvoriace iba
zaťaženie do rozsiahleho modelu zadať ako zaťaženie a hmoty
Posúdenie podľa noriem
Výpočtové modely , SKSI 2017
• Prútové , plošné konštrukcie , telesá
• Rovinná napätosť, rovinná deformácia , osovo symetrický stav napätosti ,6°voľnosti
Stena Ozub, oporný múr Valcová nádrž
Výpočtové modely , SKSI 2017
Geometrický tvar pôsobenie konštrukcie a vhodný výpočtový model
• Kontaktná plocha a výpočtový model , pätka, rošt , doska, doska pilóty
• Interakcia s podložím - jeden model alebo oddelené modely ?
• Pätka – plošný model, model s pružnými väzbami
pre výpočet tuhostí a konštánt útlmu je mnoho vzťahov v literatúre aj s
účinkom hĺbky zabudovania
• Doska – Winkerovský model (hustá kvaplina), Winkler -Pasternakov,
3D model
• Doska + pilóty – plošný model s diskrétnymi pružnými väzbami
plošný model s prútovým modelom pilót
Výpočtové modely , SKSI 2017
Interakcia stavby s podložím
• Dynamické zaťaženie
Tuhosti podložia sú závislé na rýchlosti šírenia šmykových vĺn Vs , poissonovom čísle υ (EC8 (3.1) hmotnosti zeminy a sú rozdielne od statickej tuhosť
Horizontálne statické tuhosti hláv pilot podľa EC8 Príloha C STN EN 1998-5
Nevhodný výpočtový model
Výpočtové modely , SKSI 2017
• Redukcia ohyb. tuhosti ŽB podľa EC8 čl.4.3.1 (7) = 0.5 tuhosti bez trhlín• V doskách s znižujú ohybové tuhosti • Zníženie tuhosti stien a nadpraží • Pri stenách je sú dôležité lokálne osi prvku pre redukciu tuhosti• Redukcia všetkých tuhostí značne mení pôsobenie konštrukcie• V stenách hlavne v nadpražiach je vhodné redukovať príslušnú membránovú tuhosť• Pri stenách treba postupovať opatrne zníženie F12 zníži tuhosť v šmyku v rovine steny
Výpočtové modely , SKSI 2017
Zníženie tuhosti ŽB konštrukcii vplyvom trhlín
• Modelovanie plošných prvkov (napr. trapézový plech)
• Modelovanie iba ťahaných prvkov – stuženie
• Modelovanie kotvenia do základov
• Modelovanie spojov
Výpočtové modely , SKSI 2017
Oceľové konštrukcie , globálny model ,stužidlá , spoje
• Výpočet hotovej konštrukcie
• Výpočet s postupom výstavby bez zmrašťovania a dotvarovania
• Výpočet s postupom výstavby s zmrašťovaním a dotvarovaním
Výpočtové modely , SKSI 2017
Postup výstavby a vplyv na výpočet vnútorných síl
• Riešenie na priestorovom výpočtovom modeli - 3D prvky
• Riešenie odozvy na seizmické zaťaženie
metóda lineárnych spektier odozvy (RSA)
• Riešenie odozvy metódou numerickej integrácie pohybových rovníc (THA)
Akcelerogramy umelé prirodzené
Výpočtové modely , SKSI 2017
Dynamické výpočty a nelinearita
• Riešenie na priestorovom výpočtovom modeli - 3D prvky
• Riešenie odozvy na seizmické zaťaženie
metóda lineárnych spektier odozvy (RSA)
• Podiel efektívnej modálnej hmoty a celkovej hmoty ≥ 0.90
• Interakcia s podložím - jeden model alebo oddelené modely ?
• Posúdenie prierezov EC2, EC8 súvisí s q - duktilitou DCH, DCM,DCL
(ak ag>0.1g nesmie sa použiť DCL)
steny – integrálne výslednice, účinky vzperu
nadpražia - šmyk a ohyb , osová sila
stĺpy – využitie prierezu bez výstuže
Posúdenie prierezov EC3 pre DCH, DCM
sú dovolené iba prierezy Triedy 1
Výpočtové modely , SKSI 2017
Dynamické výpočty a nelinearita
• Statická analýza riadený posun ( Pushover)
• Nelineárne riešenie - nesmie sa použiť metóda RSA
• Pretvorenia musia byť závislé na pôsobiacich sílách
• Prútové konštrukcie (rámy) uzly s plastickými kĺbmi
• Steny vrstevnaté prvky alebo náhrada prútmi s kĺbami Riešenie odozvy
• Okrajové podmienky , tlmiče
• Čím väčšia deformácia tým menšie sily
• Prípustné hodnoty pre komfort, a pre zriadenia
Výpočtové modely , SKSI 2017
• Riešenie na priestorovom výpočtovom modeli - 3D prvky
Výpočtové modely , SKSI 2017
Blokové základy strojov
Odborný inžiniersky posudok na zadnej strane poštovej obálky
je niekedy viac,
ako 10 000 strán počítačového výstupu
(neznámy autor)
Výpočtové modely , SKSI 2017
top related