Моделирование армирования бетона путем задания многсслойного Shell элемента

[konstant55 6]

Уважаемые коллеги, пытаюсь посчитать конструкцию из бетона - назовем её цилиндрическая оболочка. Оболочка армирована в несколько слоёв металлическими стержнями. Так  стержней арматуры довольно много, то прорисовать арматуру в явном  виде, на мой взгляд, будет полное извращение. Поэтому планирую задать оболочку многослойным SHELLом, например Shell181, и арматуру задать путём пересчёта на эквивалентную толщину слоя оболочки задав этим слоям свойства материала арматуры. Проблема заключается в следующем - на сколько я понимаю в Workbench, по крайней мере в версии 18.1 нет инструментов для проведения подобной операции. Соответственно разбить shell на несколько слоёв с заданием для каждого слоя соответствующего материала придётся вручную, а я с APDL почти не знаком. В helpe чёткого ответа как сделать подобную вставку я не нашёл. Подскажите, пожалуйста, как можно это сделать или порекомендуйте какие-нибудь примеры, где можно подсмотреть.  

[soklakov 1 475]

1 час назад, konstant55 сказал:

Проблема заключается в следующем - на сколько я понимаю в Workbench, по крайней мере в версии 18.1 нет инструментов для проведения подобной операции. 

точно нет? если и правда нет - ставьте по-свежее.

[konstant55 6]

Спасибо! Теперь понятно))

Ещё подскажите, пожалуйста - если я правильно понял Help, то слои разбиваются относительно оси Z. В моём случае ось Z по умолчанию продольная (рисунок 1).

                      Рисунок 1

Соответственно чтобы разбить оболочку на слои мне надо вставить локальную СК, чтобы ось Z стала радиальной (рисунок 2)?

                    Рисунок 2

 

И еще не совсем ясно можно ли как-нибудь отобразить слои на самой модели, чтобы было понятно правильно ли я всё сделал. Потому как в "Layers to display" отмечаю либо "all layers", либо какой-нибудь конкретный слой, но ничего не отображается (рисунок 3, 4).

 

      

[soklakov 1 475]

20 минут назад, konstant55 сказал:

Ещё подскажите, пожалуйста - если я правильно понял Help, то слои разбиваются относительно оси Z. В моём случае ось Z по умолчанию продольная (рисунок 1).

у оболочек элементные системы координат организованы хитрее. их ось Z - всегда нормальна к поверхности. так что дополнительно париться не придется. до тех пор пока не захотите продольную и поперечную арматуру с разными сечениями моделировать - вот тогда придется контролировать элементные системы координат и задавать им определенное направление.

22 минуты назад, konstant55 сказал:

И еще не совсем ясно можно ли как-нибудь отобразить слои на самой модели

нет, толщина отрисовывается для всех вместе. но результаты можно выводить послойно. там и проверяйте, все ли соответствует ожиданиям. и там же, в результатах, есть специальный результат Element Triads - помогает успокоиться по поводу элементных СК.

[konstant55 6]

Спасибо большое!)

[Alex_bud 0]

В 11.02.2019 в 13:02, konstant55 сказал:

Спасибо! Теперь понятно))

Ещё подскажите, пожалуйста - если я правильно понял Help, то слои разбиваются относительно оси Z. В моём случае ось Z по умолчанию продольная (рисунок 1).

                      Рисунок 1

Соответственно чтобы разбить оболочку на слои мне надо вставить локальную СК, чтобы ось Z стала радиальной (рисунок 2)?

                    Рисунок 2

 

И еще не совсем ясно можно ли как-нибудь отобразить слои на самой модели, чтобы было понятно правильно ли я всё сделал. Потому как в "Layers to display" отмечаю либо "all layers", либо какой-нибудь конкретный слой, но ничего не отображается (рисунок 3, 4).

 

      

Почему бы вам не использовать элементы reinf265 вместо shell181? https://www.sharcnet.ca/Software/Ansys/17.2/en-us/help/ans_str/Hlp_G_STRRFDEF.html

[Fedor 1 597]

А чего добиваетесь то ?  Вообще-то жб без всех этих ухищрений считается... :) 

[konstant55 6]

10 минут назад, Alex_bud сказал:

Почему бы вам не использовать элементы reinf265 вместо shell181? https://www.sharcnet.ca/Software/Ansys/17.2/en-us/help/ans_str/Hlp_G_STRRFDEF.html

Ну вот сейчас все глубже вникаю в проблему и склоняюсь к тому, что REINF, как минимум, стоит попробывать...однако есть проблема - я с APDL плохо знаком. Но рас уж Вы начали про reinf, то может поясните - я правильно понимаю, что если у меня, допустим оболочка представляла бы бутерброд из чередующихся слоев бетона и арматуры, то мне надо создать несколько именованных выборок, соответствующих элеменам в местах предполагаемого армирования, и потом уже в командной вставке задавать для этих выборок армирование, в соответствии с примером - https://cae-club.ru/publications/pohody-k-modelirovaniyu-armirovannogo-betona ???  

4 минуты назад, Fedor сказал:

А чего добиваетесь то ?  Вообще-то жб без всех этих ухищрений считается... :) 

Если вопрос адресован мне то добиваюсь упрощения самой расчётной модели. Арматурных прутьев очень много и вот так в лоб...их даже прочертить дело еще то)))

[Alex_bud 0]

2 минуты назад, konstant55 сказал:

Ну вот сейчас все глубже вникаю в проблему и склоняюсь к тому, что REINF, как минимум, стоит попробывать...однако есть проблема - я с APDL плохо знаком. Но рас уж Вы начали про reinf, то может поясните - я правильно понимаю, что если у меня, допустим оболочка представляла бы бутерброд из чередующихся слоев бетона и арматуры, то мне надо создать несколько именованных выборок, соответствующих элеменам в местах предполагаемого армирования, и потом уже в командной вставке задавать для этих выборок армирование, в соответствии с примером - https://cae-club.ru/publications/pohody-k-modelirovaniyu-armirovannogo-betona ???  

 

С Reinf265 это будет примерно так: вы создаете тело бетона, а затем в конечных элементах бетона создаете элементы армирования. Те вы можете создать элементы reinf с нужными вам параметрами только в определенных элементах. Для reinf265 задаются шаг стержней и их диаметр, как будто вместо пластины у вас были бы отдельные стержни с определенным шагом и диаметром. Ну и плюс физико-механические свойства. Данные элементы также являются внеузловыми, те не требуют общих с бетоном узлов. Насчет командных вставок. В WB (если вы работаете там) вы создаете тело бетона, потом для определенной выборки элементов делаете вставку с кодом reinf265. Те с APDL немного придется разобраться.

[Fedor 1 597]

Цитата

Если вопрос адресован мне то добиваюсь упрощения самой расчётной модели. Арматурных прутьев очень много и вот так в лоб...их даже прочертить дело еще то)))

Вам надо заармировать жб трубу или просто поиграться c модельками ? 

Самое простое определяете напряжения , по ним моменты  и осевую силу по моментам подбираете арматуру как в СП прописано  :) 

Изменено 13 февраля 2019 пользователем Fedor

[soklakov 1 475]

1 час назад, Fedor сказал:

Вам надо заармировать жб трубу или просто поиграться c модельками ?

да не бывает тут тех, кому надо заармировать трубу.

[konstant55 6]

14 часа назад, Fedor сказал:

Вам надо заармировать жб трубу или просто поиграться c модельками ? 

Самое простое определяете напряжения , по ним моменты  и осевую силу по моментам подбираете арматуру как в СП прописано  :) 

...ну собственно @soklakov за меня и ответил)))

[Fedor 1 597]

Понял, очередной любитель новизны с актуальностью,  железобетонный  :) 

Изменено 14 февраля 2019 пользователем Fedor

[Chingachguk 4]

Тоже интересовался этой темой...

такой подход на данный момент реализован во многих специализированных (строительных) КЭ комплексах. Рассчитал в линейной постановке, по РСУ или РСН определил армирование и далее для проверки просчитал в нелинейной постановке. Многослойная оболочка - слои бетона, слои арматуры. В

Ansys в шелах для слоя арматуры проблем нет, можно использовать ту же модель bkin. А вот с бетоном вопрос? Да и такие расчеты как правило делают с целью проверки ширины раскрытия трещин. Тоесть нужно писать какой-то макрос....

Изменено 14 февраля 2019 пользователем Chingachguk