Строим дом Мечты сбываются

Как не наделать ошибок с осями пластин при расчете в Лире. Видеоурок.

Для тех, кто торопится: внизу статьи есть видео по теме ↓. Но сначала, как всегда, "немного" текста с иллюстрациями.

В Лире есть такая возможность – построить самому объекты любой конфигурации и любой сложности с нуля. Собрать свой лего из палочек и пластинок. Вот только иногда из-за незнания особенностей построения можно получить очень странные результаты. И хорошо, если вы имеете представление о работе конструкции и знаете, где должна быть расположена рабочая арматура. А если нет? Если опыт расчетов невелик и вы доверяете результатам программы? Тогда будьте готовы заармировать все с точностью до наоборот.

На рисунке выше вы видите изгибающие моменты в двух практически одинаковых расчетах лестниц. Слева все понятно и логично: момент с одним знаком на опорах, с другим – в пролете. Прямо классика. А вот справа лестницу явно штормит. Смена моментов непонятна и нелогична. А если взглянуть на армирование, то вообще за голову схватиться можно – в нижнем марше рабочая арматура окажется сверху, а в самой верхней площадке надопорная арматура будет снизу.

Чем же таким отличаются эти два расчета?

Почему такая разительная разница в результатах? А разница только в одном – в направлении местных осей пластин.

При построение любого трех- или четырехузлового элемента в Лире, ему назначаются местные оси, их можно увидеть, если активировать соответствующий маркер во флагах рисования ("Местные оси пластин"). Направление этих местных осей программа определяет сама и они как-то связаны с очередностью построения элементов. Нам нужно всегда следить, чтобы местные оси пластин совпадали с глобальными – только тогда мы сможем без проблем прочесть результаты расчета. Я для себя поняла, что если я строю 4-узловой элемент вручную или же выполняю построение триангуляцией контура, мне нужно указывать узлы в такой очередности, чтобы контур рисовался против часовой стрелки. Тогда местная ось пластин Z cовпадет с глобальной. Но вот с осями Х и У не все так просто. Их направление тоже зависит от того, где будет первая точка построения контура и в каком направлении вы будете очерчивать контур.

На рисунке выше у меня показаны четыре 4-узловых элемента, которые я строила указанием четырех узлов, с подсвеченными местными осями пластин. Первый элемент я начинала строить из точки 1 и вела построение против часовой стрелки; второй – из точки 2 по часовой; третий – из точки 3 по часовой; четвертый – из точки 4 против часовой. Видите разницу в направлении осей? В нижнем левом углу показаны глобальные оси. Только первый элемент по положению местных осей совпадает  с глобальными. У остальных те или иные оси смотрят в разные стороны.

А теперь давайте глянем на плиту, построенную с помощью триангуляции контура:

Эту плиту я строила, начиная из узла 1, обводя против часовой стрелки. В итоге местные оси Z для всех элементов совпадают с глобальными. Это хорошо. Но если взглянуть на оси Х и У – кто в лес, кто по дрова. Программа разворачивает их совсем не так, как нам хочется.

На что может повлиять несовпадение местных осей с глобальными?

Результаты расчета (усилия – моменты, поперечная сила и т.д., армирование) показывается для местных осей, а не для глобальных. Если местные оси сонаправлены с глобальными, мы видим понятную картину – верх совпадает с верхом, низ с низом, левая сторона – с левой, а правая – с правой. 

Если не совпадают местная и глобальная оси Z, мы в эпюрах увидим не те знаки (плюс вместо минуса и минус вместо плюса), а в результатах армирования – неправильное положение арматуры (нижняя вместо верхней и верхняя вместо нижней).

Если местная ось Х (или У) оказалась перпендикулярной глобальным осям Х (или У), в результатах усилий и армирования мы получим не то направление (Му вместо Мх и арматуру вдоль У вместо арматуры вдоль Х).

Давайте я поясню эту путаницу на простом примере.

Есть плита, шарнирно опирающаяся по двум сторонам.

Рассчитаем ее в двух вариантах: слева – когда местные оси пластин совпадают с глобальными; справа – когда местная ось Z направлена в противоположную сторону глобальной, а оси местные Х и У повернуты относительно глобальных на 90 градусов.

Давайте сравним результаты расчета.

Перемещения по оси Z:

Как видите, прогибы плит абсолютно одинаковы, местные оси пластин не влияют на закон тяготения – вниз так вниз.

Изгибающие моменты Мх:

А вот тут пошло интересное. Слева картина классическая – плита не работает в направлении глобальной оси Х и момент в ней одинаково близок к нулю. А вот справа нам показаны усилия классического изгибающего момента в плите, только с другим знаком. В центре – момент максимален, на опорах равен нулю. На картинке я постаралась изобразить эпюру изгибающего момента в привычном формате, и вышло, что она в принципе такая, как в классической схеме с шарнирным опиранием по двум сторонам, но только повернута "пузиком" вверх. Почему так вышло? Да просто эпюры усилий в элементах даются с учетом местных осей, а не глобальных. Напомню, мы рассматриваем момент Мх. Местная ось Х в плите слева направлена так же, как глобальная и эпюра выглядит абсолютно предсказуемо. А вот местная ось Х в плите справа направлена вдоль глобальной оси У (непривычный взгляд). И момент Мх в плите показывает ее работу вдоль плиты, то есть вдоль глобальной оси У. Почему же максимальный момент Мх в плите справа отрицательный, а не положительный? Ведь мы привыкли уже, что растяжение в нижней зоне плиты соответствует положительному моменту. Все дело в направлении местной оси Z: так как она направлена сверху вниз – навстречу глобальной оси, момент тоже изменил знак относительно привычного значения.

Видите, как местные оси влияют на результаты расчета! Этот фактор всегда нужно учитывать.

Если вы посмотрите другие эпюры, в них будет та же "путаница". Но я хочу сразу перейти к армированию.

Изначально нас интересует армирование вдоль оси У, так как именно в этом направлении работает плита. Даже не глядя на арматуру, можно предположить, что нижняя арматура вдоль У будет максимальной в пролете и снижаться к опорам, а верхняя арматура вдоль У будет минимальна, т.к. плита опирается шарнирно. Это предположение полностью оправдывают рисунки левой плиты (см. рисунок выше). Но вот правая плита выдает парадоксальный результат: нижняя арматура в плите как бы вообще не нужна, зато отчего-то нужна верхняя. Будем так армировать? Неа. Мы ведь уже знаем, что в результаты вмешались местные оси пластин – армирование же показывается тоже относительно местных осей элементов. И чтобы разобраться с арматурой, нужно всегда обращать внимание на направление всех осей: местные оси Х и У показывают направление арматуры, а местная ось Z показывает, где в пластине нижняя арматура (ближе к местному нулю по оси Z), а где – верхняя.

На этом я обзор завершаю, дальше вы можете поиграть с результатами расчетов самостоятельно. Единственное, к чему призываю: следите, чтобы по возможности (по крайней мере в горизонтальных элементах) местные оси изначально совпадали с глобальными. А если не совпали, то хотя бы откорректируйте их, Лира дает такую возможность.

И напоследок предлагаю вам просмотреть видео на эту тему, в нем рассматривается ситуация, когда при расчете лестницы местные оси пластин были направлены по воле случая.

 

 

Добавить комментарий


Последняя статья на сайте

Опирание монолитных плит на стены. Ответы на вопросы

Данная статья появилась благодаря Евгению Н. В рамках консультации он прислал мне целую группу вопросов по конструированию железобетона, отвечаю на них в этой статье.

Если вы желаете заказать статью о железобетоне на волнующую вас тему, пишите мне Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Вопросы по схемам из руководства по конструированию железобетонных конструкций

Первая группа вопросов на рисунке ниже:

Прочитать статью

Новые статьи

Новое в блоге

Странные отношения с заказчиком

Иногда случаются странные вещи, и я не могу их объяснить.

Работа – работой, но отношения с людьми для меня всегда на первом месте. Нет нормальных отношений – работа тоже нормальной не будет.

Не так давно был  у меня случай. Человек нашел мой сайт, написал мне письмо и попросил помочь с двумя расчетами. Ок. Договорились о цене, сроках, выяснила все исходные данные и принялась за работу. Когда работа была выполнена, написала заказчику и сказала, что работа готова, после оплаты вышлю результаты.

Обычная вроде бы схема, никогда не подводила.

Прочитать статью

Изменение по ходу проекта – чем аукается?

Ох уж эти переделки… Иногда выучишь наизусть и содержимое чертежей, и ход их выполнения, пока десять раз переделаешь.

А знаете, чем чревато? Ошибками. Переделка – это всегда незамеченные замыленным глазом, не отловленные ошибки. Причем и проверщик не поможет: у проверщика тоже глаз замыливается…

Прочитать статью

Как у Бога за пазухой

Интересное дело. Конструктор чаще всего получает работу от архитектора, ну или от человека, выполняющего роль ГИПа – координатора между заказчиком и всеми исполнителями проекта. Напрямую от заказчика работа поступает редко и мимолетно – это обычно те люди, которые строят без проекта, но особо ответственные конструкции сами "проектировать" не рискуют.

Прочитать статью

Популярные статьи

Последние комментарии

  • Иринa 19.01.2019 15:29
    Сошлитесь на то, что он должен вам задание на проектирование выдать (это в нормах есть).

    Подробнее...

     
  • Irina 19.01.2019 15:07
    Спасибо за ответ! Заказчик не захотел подписывать карточку ....просит ссылки на ДБН...ЭХ..А так ...

    Подробнее...

     
  • Иринa 19.01.2019 08:01
    Ирина, не стоит одинаковые вопросы плодить в разных разделах.

    Подробнее...

     
  • Иринa 19.01.2019 08:00
    Здравствуйте! Нет таких документов. Это не часть проекта, это приложение к договору между заказчиком ...

    Подробнее...

     
  • Irina 18.01.2019 22:06
    Добрый вечер! Подскажите, пожалуйста, есть ли документы (ДБН, ДСТУ), которые регламентируют ...

    Подробнее...

     
  • Irina 18.01.2019 21:53
    Добрый вечер! Подскажите, пожалуйста, есть ли документы (ДБН, ДСТУ), которые регламентируют ...

    Подробнее...

     
  • Иринa 17.01.2019 16:37
    Решение очевидно, но трудоемко - обеспечить условия для того, чтобы перфоратор таки разместился.

    Подробнее...