Καταπόνηση τεγίδας από αντιανέμιο

[AlexisPap]

Εννοείται ότι το κριτήριο που έγραψα με το Νcr ΔΕΝ είναι για να σχεδιάζουμε αντισεισμικούς φορείς και ΔΕΝ προβλέπεται από τους κανονισμούς. Είναι απλώς για να κάνουμε αξιολογήσεις για δράσεις που ΔΕΝ είναι δράσεις σχεδιασμού...

[lida80]

....Στην συνέχεια θέλεις να αναλύσεις και για τον σεισμό. Κάνεις νέο μοντέλο με ΟΛΑ τα μέλη των χιαστί και λύνεις. Ελέγχεις στα θλιβόμενα στοιχεία αν και κατά πόσο το θλιπτικό φορτίο λόγω σεισμού υπερβαίνει το Ncr. Αν δεν το υπερβαίνει κατά πολύ τότε θα παραλάβουν πλήρως την (δυναμική) θλίψη και το μοντέλο σου είναι ΟΚ. Αν όχι, το μοντέλο δεν είναι τέλειο, αλλά ΔΕΝ σε νοιάζει διότι ο σεισμός δεν είναι η κύρια δράση και ΠΟΥΘΕΝΑ στον φορέα δεν θα δώσει εντατικά μεγέθη......

 

AlexisPap νόμιζω τα λες ανάποδα....Γιατί στη φόρτιση του ανέμου να αγνοήσεις τα θλιβόμενα στοιχεία; O EAK λέει να τα αγνοήσεις όχι ο EC3.

 

@Άρη το θέμα έχει σαφέστατα ξεφύγει από την δική μου ειδική περίπτωση πλαισίου και να σου πω την αλήθεια δε με ενοχλεί. Συνεπώς δεν έχει σημασία αν στο δικό μoυ το πλαίσιο ο σεισμός είναι κρίσιμη δράση ή όχι. Πες ότι είναι για χάρη του διαλόγου.Προσπαθούμε να εξάγουμε ένα γενικό συμπέρασμα για μια σωστή τακτική προσομοίωσης μεταλλικών πλαισίων. Εγώ έθεσα ένα πλαίσιο για δύο μοντέλα και κάλεσα τους συναδέλφους να σχολιάσουν.Περίμένω τα σχόλια σας λοιπόν. Μέχρι στιγμής το έχει κάνει μόνο ο AlexisPap και το σχόλιο μου για την προσέγγιση του βρίσκεται ακριβώς πάνω από την παράγραφο αυτή.

[AlexisPap]

Όχι, δεν τα λέω ανάποδα. Όταν κάνουμε γραμμική ανάλυση για μία στατική δράση που καλούνται να την παραλάβουν από κοινού κάποια μέλη, εκ των οποίων ορισμένα δεν επαρκούν να αναλάβουν το μερίδιό τους λόγω φαινομένων δευτέρας τάξεως, τότε εκείνα τα μέλη τα αγνοούμε.

 

Αν κάναμε ανάλυση δευτέρας τάξεως τότε τα μέλη αυτά θα προέκυπταν να αναλαμβάνουν κάποια φορτία <= των κρίσιμων φορτίων και οι αντίστοιχες τιμές στο μητρώο δυσκαμψίας των μελών αυτών θα μειωνόταν αναλόγως. (Αλλά τέτοια ανάλυση δεν κάνουμε για συνηθισμένα έργα)

 

Τώρα, αφού το θέμα τίθεται σε γενικότερη βάση, οι χιαστί σύνδεσμοι έχουν σαφή μειονεκτήματα όταν εφαρμόζονται σε κατασκευές που σχεδιάζονται έναντι σεισμικής δράσης:

- Δεν απορροφούν πολύ ενέργεια και γι’ αυτό έχουν και μικρό q.

- Σε πολυώροφα κτήρια όταν διαρρεύσει μία διαγώνιος (η κάποιος κόμβος της) έχουμε δημιουργία μηχανισμού.

- Ακόμη κι εάν επιλέξουμε μέλη που δεν υπόκεινται σε λυγισμό για τον σεισμό σχεδιασμού, σε έναν πραγματικό σεισμό (που δεν έχει ποτέ «λείο» φάσμα) μπορεί σημειωθεί λυγισμός.

- Δεν «βολέβουν» αν θέλουμε να κάνουμε ικανοτικό σχεδιασμό επειδή συνήθως καταλήγουν να έχουν μεγάλη φέρουσα ικανότητα.

 

Έτσι τους προτιμούμε για ελαφριές μονώροφες κατασκευές ή όταν χρειαζόμαστε την μεγάλη τους δυσκαμψία.

 

Αλλιώς βάζουμε συνδέσμους με εκκεντρότητα ή τοιχία από Ω/Σ.

[lida80]

AlexisPap υπό στατική φόρτιση είναι εύκολο να τσεκάρεις τα θλιβόμενα στοιχεία σε λυγισμό. Αν δεν ξεπερνά η αναλαμβανόμενη δύναμη το κρίσιμο φορτίο λυγισμού τότε ποιός ο λόγος να τα βγάλεις από το χωρικό μοντέλο (εκτός και αν δεν θέλουμε να μπούμε στον κόπο να τσεκάρουμε για λυγισμο τη θλιβόμενη διαγώνιο με το χέρι. Αν αυτός είναι ο λόγος σεβαστός); Τα προβλήματα αρχίζουν στην περίπτωση που ο σεισμός είναι η κρίσιμη ένταση. Έκει ο ΕΑΚ λέει ότι η αντοχή των θλιβόμενων σε ανακυκλιζόμενη φόρτιση είναι μικρή. Αν όμως αφαιρέσεις τις θλιβόμενες διαγωνίους από το μοντέλο έχεις μια διαφορετική κατάσταση στην ελαστική περιοχή, διαφορετικές ιδιομορφές και άρα διαφορετική σεισμική ένταση.

[ΑΡΗΣ ΧΑΝΙΑ]

AlexisPap νόμιζω τα λες ανάποδα....Γιατί στη φόρτιση του ανέμου να αγνοήσεις τα θλιβόμενα στοιχεία; O EAK λέει να τα αγνοήσεις όχι ο EC3.

 

@Άρη το θέμα έχει σαφέστατα ξεφύγει από την δική μου ειδική περίπτωση πλαισίου και να σου πω την αλήθεια δε με ενοχλεί. Συνεπώς δεν έχει σημασία αν στο δικό μoυ το πλαίσιο ο σεισμός είναι κρίσιμη δράση ή όχι. Πες ότι είναι για χάρη του διαλόγου.Προσπαθούμε να εξάγουμε ένα γενικό συμπέρασμα για μια σωστή τακτική προσομοίωσης μεταλλικών πλαισίων. Εγώ έθεσα ένα πλαίσιο για δύο μοντέλα και κάλεσα τους συναδέλφους να σχολιάσουν.Περίμένω τα σχόλια σας λοιπόν. Μέχρι στιγμής το έχει κάνει μόνο ο AlexisPap και το σχόλιο μου για την προσέγγιση του βρίσκεται ακριβώς πάνω από την παράγραφο αυτή.

 

lida πραγματικά δεν ξέρω τι άλλο θα ήθελες να σχολιάσω.

Έχω την αίσθηση ότι δεν μπορώ να πω κάτι άλλο.

Βάζε όλα τα μέλη απλά πρόσεχε στην διαστασιολόγιση διαγωνίων, κεφαλοδοκών, υποστυλωμάτων και των συνδέσεων τους.

Εχω δει και μοντέλα με ντίζες για κατακόρυφα χιαστί σε υπόστεγα που δεν ήταν κρίσιμος ο άνεμος στα οποία ο μελετητής έπαιρνε την μισή δύναμη στο εφελκυόμενη. Ακραία περίπτωση και όχι για τους ομιλούντες αλλά χαρακτηριστική...

[Leonardo]

Εξαιρετικά ενδιαφέρουσα και επιμορφωτική ανταλλαγή απόψεων και επιχειρημάτων - σας ευχαριστώ! Με αγχώνει όμως το ότι ακόμα δεν έχει υπάρξει κοινή συμφωνία/αποδοχή για το σημαντικό αυτό τεχνικό θέμα...

 

Με στενοχωρεί που δεν υπάρχει μεγαλύτερη συμμετοχή από άλλα μέλη, όχι δηλαδή ότι έχουν την υποχρέωση ή το χρόνο να απαντήσουν!

 

http://www.michanikos.gr/showthread.php?t=694

 

Πού είναι αυτοί οι 80; Θέλω να πιστεύω ότι οι περισσότεροι δεν υπογράφουν μελέτες μεταλλικών χωρίς να γνωρίζουν την απάντηση ή τουλάχιστον να έχουν μία σχετική άποψη! Θέλω να πιστεύω ότι δεν πουλάνε στον πελάτη μούρη και στο συνάδελφο μελετητή κάνουν την πάπια...

[ΑΡΗΣ ΧΑΝΙΑ]

Leonardo όλοι περνάνε πολλές φάσεις στην ζωή τους....είναι και περίεργοι οι καιροί...

Είσαι στα 80 μηνύματα ! Να τα χιλιάσεις! Ελπίζω να έχεις την ίδια διάθεση και αντοχή τότε!

Ομοίως lida

[lida80]

Άρη σε ευχαριστώ για τα σχόλια σου. Νομίζω ο διάλογος ήταν δημιουργικός. Έθεσα έναν προβληματισμό σχετικά με τις παραδοχές που έχει η μη μοντελοποίηση των θλιβόμενων διαγωνίων όταν η κρίσιμη ένταση είναι ο σεισμός και όταν δεν είναι. Δεν νομίζω ότι υπάρχει μια εύκολη απάντηση και γι'αυτό δεν έχει δωθεί ως τώρα.

Πάντως καλό θα ήταν για όλους μας ακόμα και αν έχουμε παγιωμένες τεχνικές μοντελοποίησης να μπαίνουμε σε τέτοιου είδους συζητήσεις και προβληματισμούς. Μαθαίνουμε πιστεύω.

Το θέμα δεν είναι πόσα μέλη βάζουμε στο χωρικό μοντελο αλλά αν γνωρίζουμε τις συνέπειες των παραδοχών μας. Σε αυτό τον τομέα νομίζω κάτι έχω προσφέρει.

Και κάτι ακόμα. Κάποιες τεχνικές μοντελοποίησης για διαστασιολόγηση του φορέα έναντι σεισμού έχουν παγιωθεί από την εποχή της ισοδύναμης στατικής μεθόδου. Ας το έχουμε αυτό υπόψην μας όταν εφαρμόζουμε τη φασματική μέθοδο. Χωρίς να έχω καταλήξει σε συμπέρασμα για το ποια είναι η σωστή τακτική μοντελοποίησης θα πω τα εξής: Η παράληψη των θλιβόμενων διαγωνίων, σύμφωνα με τον ΕΑΚ, κατά την γνώμη μου μπορεί (εξαρτάται από το πως μεταβάλλονται οι ιδιομορφες) να οδηγήσει σε μικρότερες επιβαλλόμενες δράσεις για την κατασκευή. Έτσι ενώ οι χιαστί διαστασιολογούνται ορθά υπαρχει πιθανότητα τα λοιπά μέλη της κατασκευής να υποδιαστασιολογούνται...Μήπως τελικά η λύση είναι 2 μοντέλα για τον σεισμό (ένα με και ένα χωρίς θλιβόμενες διαγωνίους) και αποδοχή της δυσμενέστερης περίπτωσης;

[AlexisPap]

Αν δεν ξεπερνά η αναλαμβανόμενη δύναμη το κρίσιμο φορτίο λυγισμού τότε ποιός ο λόγος να τα βγάλεις από το χωρικό μοντέλο (εκτός και αν δεν θέλουμε να μπούμε στον κόπο να τσεκάρουμε για λυγισμο τη θλιβόμενη διαγώνιο με το χέρι. Αν αυτός είναι ο λόγος σεβαστός); Τα προβλήματα αρχίζουν στην περίπτωση που ο σεισμός είναι η κρίσιμη ένταση. Έκει ο ΕΑΚ λέει ότι η αντοχή των θλιβόμενων σε ανακυκλιζόμενη φόρτιση είναι μικρή. Αν όμως αφαιρέσεις τις θλιβόμενες διαγωνίους από το μοντέλο έχεις μια διαφορετική κατάσταση στην ελαστική περιοχή, διαφορετικές ιδιομορφές και άρα διαφορετική σεισμική ένταση.

 

Αν δεν ξεπερνά το φορτίο λυγισμού τότε προφανώς δεν τα αγνοείς.

 

Ο ΕΑΚ μας λέει:

- Ns<=NPd (Γ.5.2[1])

- λ<140 (Γ.5.2[2], βλέπε και σχόλια)

- συνιστά αλλά δεν επιβάλει να λαμβάνονται υπόψη μόνο οι εφελκυόμενες διαγώνιοι (Γ.5.1[2]: "...συνήθως μόνο από τις εκάστοτε..." και Γ.5.2[2].ΣΗΜΕΙΩΣΗ: "...θεωρείται ότι αναλαμβάνεται εξ' ολοκλήρου..."

- πλάστημα στοιχεία είναι οι διαγώνιες (Γ.5.1[1]), άρα ικανοτικός σχεδιασμός των μη διαγωνίων μελών (Γ.5.3[1])

- ικανοτικός σχεδιασμός κόμβων (εκ των άνω και των 4.1.6[1] Γ.3.1)

- Και τα υπό λυγισμό μέλη μπορούν να απορροφήσουν ενέργεια λόγω κάμψης (Σ.Γ.5.2§3)

- q=3 (πίνακας 2.6)

 

Άρα: όταν διαμορφώνω τον φορέα, προκειμένου να μην έχω υπερβολές λόγω ικανοτικού θα επιλέξω Ns περίπου ίδο με το ΝPd. Επίσης θα επιλέξω λυγιρότητα μικρότερη του 140. Ωστόσο αφού το Ns είναι πολύ κοντά στο NPd ο λυγισμός δεν πρόκειται να βγεί. (Παρ' όλαυτά ο ΕΑΚ δεν μου απαγορεύει να πάρω οσοδήποτε μεγάλο NPd > Ns)

Τώρα αφού λ<140 τότε χ>0,37 (για καμπύλη λυγισμού α) που σημαίνει ότι το Ncd της διαγωνίου δεν είναι αμελιταίο.

Σύμφωνα με την 3.2.3 "στο προσομοίωμα της κατασκευής θα λαμβάνονται υπόψη όλα τα φέροντα στοιχεία που έχουν σημαντική συμβολή στην δυσκαμψία του συστήματος" και "Σε στοιχεία που αναπτύσσουν πλαστικές αρθρώσεις θα χρησιμοποιείται η τέμνουσα δυσκαμψία στο υπολογιστικό σημείο διαρροής"

 

Θεωρώ ότι: για το σύνολο των δύο διαγωνίων, η παραμόρφωση που οδηγεί σε διαρροή λόγω εφελκυσμού είναι ε. Για την παραμόρφωση αυτή το φορτίο και των δύο διαγωνίων είναι περίπου Nb για την θλιβόμενη και Nt για την εφελκυώμενη. Άρα η τέμνουσα δυσκαμψία του συνδέσμου (δυστένεια) είναι (Nb+Nt)/ε.

Για παράδειγμα αν επιλέξουμε NPd = Ns και λ=140 και καμπύλη λυγισμού α τότε χ=0,37 και Νb=0,37Nt οπότε είναι Κ=1,37Nt/ε. Επομένως μπορώ να βάλω και τις δύο διαγωνίους στο μοντέλο με επιφάνεια διατομής ίση με 1,37/2*Α.

 

Προσωπικά δεν έχω εφαρμόσει ποτέ αυτό τον συλλογισμό. Παίρνω το δυσμενέστερο των Κ=Νt (μία διαγώνιος) ή Κ=2*Νt(δύο διαγώνιοι) και ξεμπερδεύω, όντας προς την μεριά της ασφαλείας.

 

Τώρα αφού κάναμε την δυναμική ανάλυση μπορούμε να επιλέξουμε διατομή διαγωνίων, μένοντας πιστοί στον λόγο NPd/Ns που προεπιλέξαμε. Όμως αφού στο παράδειγμά μας έχουμε λυγισμό πρέπει όλα τα φορτία να τα αναλάβει η εφελκυώμενη ράβδος.

 

Για να συμβεί αυτό κάνω το εξής: Εναλλάξ, αφαιρώ την θλιβόμενη διαγώνιο και ανακατανέμω το φορτίο της ώστε να ικανοποιούνται οι συνθήκες ισορροπίας (με το χέρι, ο φορέας είναι πλέον ισοστατικός). Με τα νέα εντατικά μεγέθη που προκύπτουν επιλέγω διατομή εφελκυώμενης διαγωνίου και στην συνέχεια βρίσκω τον ικανοτικό συντελεστή και ελέγχω ικανοτικά τα υπόλοιπα μέλη και τους κόμβους.

 

Εναλλακτικά θα μπορούσα να έκανα δυναμική μόνο με μία διαγώνιο στο μοντέλο, με δυσκαμψία Κ=1,37Nt/ε. Αν όμως ο φορέας δεν είναι συμμετρικός πρέπει να κάνω την δυναμική δύο φορές, μία για κάθε διαγώνιο, για να έχω τα σωστά ικανοτικά εντατικά μεγέθη στα υποστυλώματα / δοκούς.

[lida80]

Απαντώ στην αρχική σου απορία:

Το αν θα δημιουργίσει το πρόγραμμα αυτόματα κόμβους στην ανάλυση ή όχι για γραμμικά στοιχεία που είναι κοντά, το καθορίζεις από το options/preferences/dimensions-tolerances/auto merge tolerance. Όταν εφάπτονται (όπως στην περίπτωσή σου) δεν έχω βρει κάτι... Θα ενδιέφερε πάρα πολύ αν κάποιος συναδελφος γνωρίζει κάτι επ' αυτού....

 

Η λύση σε αυτό το πρόβλημα για το etabs είναι:Επιλέγεις τα στοιχεία και Assign --> Frame/Line --> Automatic Frame Subdivide --> No Auto Meshing