Преднапряжение

[Degen1103 25]

А вот интересно, как в Simulation смоделировать преднапряжённую конструкцию? Например, натянутую стальную арматуру в бетонной матрице. Или, скажем, изогнутую как лук упругую балку, стянутую "тетивой".

Какой тут м.б. оптимальный алгоритм и есть ли он? Вроде Simulation позволяет деформированную деталь выгружать, но позволит ли это её дальше нагружать по-разному?...

[soklakov 1 475]

08.02.2021 в 12:13, Degen1103 сказал:

что модуль зависти от свойств материала

модуль и есть свойство материала.

08.02.2021 в 12:13, Degen1103 сказал:

Ну да... при изгибе, при сжатии, при растяжении...

модули упругости при сжатии и при изгибе - это две величины, определенные в разных экспериментах. при этом используются расчетные формулы, чтобы из пермещений в эксперименте прийти к модулю упругости. по идее, они должны совпасть. но так получается не всегда))) например, если наши формулы не описывают реальность в достаточной степени.

 

06.02.2021 в 07:33, ДОБРЯК сказал:

вы доказываете что если растянутую арматуру залить бетоном, то бетонная балка изогнется.

да, если арматура не проходит через ЦТ сечения балки. но про это  уже было сказано.

06.02.2021 в 07:33, ДОБРЯК сказал:

И что арматура будет растянута, а бетон сжат.

да. при чем для этого арматура может лежать и на оси балки, проходящей через ЦТ.

06.02.2021 в 07:33, ДОБРЯК сказал:

Вы можете объяснить как вы это моделируете? Болтами или через температуру или через пластины или еще как-то..

через температуру. на арматуру задается отрицательная температура. это сообщает ей тепловые деформации - уменьшение размеров, но на бетон температура не задана, при этом он жестко связан с элементами арматуры (бетон может быть и в солидах и в оболочках, не принципиально), то есть бетон не уменьшается в размерах, пока арматура пытается стать короче. из-за этого арматура оказывается натянутой, а бетон сжатым. арматура сжимает бетон, а бетон не дает сжиматься арматуре, поэтому она растягивается.

если оси не совпадут, то будет еще и изгиб, как следствие внецетренного сжатия.

 

еще до кучи добавлю, что если речь пойдет не об арматуре, а, например, о канате преднатяжения, проложенному в канале, то есть не жестко связанному с бетоном, то хорошо бы еще суметь учесть проскальзывание.

 

а чтобы смоделировать состояние этого каната через 60 лет, учитывается ползучесть, но только для определения того, какими должны быть температуры, то есть выполняется их корректировка вместо моделирования ползучести внутри КЭМ.

 

это не единственно верный вариант, это ответ на вопрос "как мы моделируем".

[ДОБРЯК 602]

4 часа назад, soklakov сказал:

06.02.2021 в 07:33, ДОБРЯК сказал:

Вы можете объяснить как вы это моделируете? Болтами или через температуру или через пластины или еще как-то..

через температуру. на арматуру задается отрицательная температура. это сообщает ей тепловые деформации - уменьшение размеров, но на бетон температура не задана, при этом он жестко связан с элементами арматуры (бетон может быть и в солидах и в оболочках, не принципиально), то есть бетон не уменьшается в размерах

И арматура будет сжата и бетон при таком моделировании. 

Это уже обсуждали в этой теме. 

Потом кто-то стал рассказывать как моделируется болт. Что болт растянут, бетон сжат. Но автор идеи забыл что при этом нужно моделировать зазор между болтом и корпусом детали (бетоном).

Автор этой идеи забыл что бетон жестко связан с элементами арматуры.

[karachun 2 038]

2 часа назад, ДОБРЯК сказал:

Это уже обсуждали в этой теме. 

Это не обсуждали. Это вы так утверждали а вас все хором пытались переубедить. Вот теперь еще и @soklakov к нам примкнул.

 

Но я так подумал - лучше послушаться совета @DrWatson и оставить все как есть. Пусть каждый останется при своем мнении.

[ДОБРЯК 602]

2 часа назад, karachun сказал:

Это не обсуждали.

Именно это и обсуждали.

04.02.2021 в 16:48, karachun сказал:

Можно олдскульным методом - через температурные деформации. Скажем у стальной арматуры будет к-т термического расширения а у бетона - нет.

@karachun вы предложили этот метод...

04.02.2021 в 17:49, ДОБРЯК сказал:

В методе перемещений правая часть это силы. И не зависит от того как они задаются через решение стационарной тепловой задачи или без решения. 

Я вам объяснил.

[karachun 2 038]

4 минуты назад, ДОБРЯК сказал:

Я вам объяснил.

Меня ваши доводы не убедили.

[ДОБРЯК 602]

05.02.2021 в 11:51, ДОБРЯК сказал:

10 стержней. Нагрузка температура в узле. Решается стационарная теплопроводность.

Потом  решаем термоупругую задачу.

   вектор правых частей.
   вектор номер 1
 степень свободы.    правая часть
 1     2.750619E+004 
 7     2.200504E-007 
 13     5.501352E-008 
 19     1.650405E-007 
 25     1.100343E-007 
 31     3.300665E-007 
 37     -2.750619E+004 
 43     3.850873E-007 
 49     4.813555E-007 
 55     4.400972E-007 
 61     2.750639E-007 

Эти силы можно сразу приложить не решая тепловую задачу.

Приложите в одну сторону арматура и бетон будут растягиваться. Приложите в другую арматура и бетон будут сжиматься.

@karachun эту задачу и обсуждали...

9 минут назад, karachun сказал:

Меня ваши доводы не убедили.

Где ваши доводы или аргументы? 

2 часа назад, karachun сказал:

Это вы так утверждали а вас все хором пытались переубедить.

Где доводы или аргументы группы товарищей? 

Изменено 20 февраля 2021 пользователем ДОБРЯК

[soklakov 1 475]

5 часов назад, ДОБРЯК сказал:

И арматура будет сжата и бетон при таком моделировании.

а Вы приглядитесь к арматуре. каждый ее элемент своими узлами привязан к бетону, который не уменьшается в размерах, так на него отрицательные температуры не заданы.

то есть фактически каждый элемент арматуры, это остывший стержень с фиксированными заделками по концам.

он сжат или растянут?

еще раз, попроще.

берем стержень, крепим по концам и остужаем. размеры стержня не меняются, но он растянут - в нем растягивающие напряжения.

10 минут назад, ДОБРЯК сказал:

Где доводы или аргументы группы товарищей? 

тут целая ветка доводов и аргументов товарищей, в том числе переписанные с учебника доводы. если Вы будете делать вид, что их нет, они от этого не исчезнут.

5 часов назад, ДОБРЯК сказал:

Автор этой идеи забыл что бетон жестко связан с элементами арматуры.

а с канатом преднатяжения бетон жеско не связан. и что это меняет?

20 минут назад, ДОБРЯК сказал:

В методе перемещений правая часть это силы. И не зависит от того как они задаются через решение стационарной тепловой задачи или без решения. 

решение тепловой задачи тут не при чем. оно у нас есть - температура известна.

а вот в какие силы по итогу превратится эта температура зависит и от закреплений и от самой величины температуры. 

[ДОБРЯК 602]

15 минут назад, soklakov сказал:

а Вы приглядитесь к арматуре. каждый ее элемент своими узлами привязан к бетону, который не уменьшается в размерах, так на него отрицательные температуры не заданы.

Можно и на третий круг.

Я решил эту задачу. Сделал модель и решил. Вы тему перечитайте.

Арматура уменьшается в размере (сжимается). А узлы общие поэтому и бетон уменьшается в размере (сжимается). И наоборот.

Если узлы общие не может арматура растягиваться, а бетон сжиматься по одним и тем же узлам. Бетон сжимается только от сил которые возникают в арматуре.

На четвертый круг идем?

[karachun 2 038]

2 минуты назад, ДОБРЯК сказал:

На четвертый круг идем?

Нет, достаточно.

Мы все уже поняли что вы не можете в преднапряженный бетон и вообще в преднапряженные конструкции в целом.

А доказательства. Споры.
Это все бессмысленно. Это как спорить с плоскоземельщиком.

Изменено 20 февраля 2021 пользователем karachun

[ДОБРЯК 602]

13 минут назад, karachun сказал:

Мы все уже поняли

@karachun не прикрывайтесь словом МЫ.

11 часов назад, soklakov сказал:

через температуру. на арматуру задается отрицательная температура. это сообщает ей тепловые деформации - уменьшение размеров, но на бетон температура не задана

@karachun в этой задаче арматура будет сжата или растянута?

 

11 часов назад, soklakov сказал:

арматура пытается стать короче. из-за этого арматура оказывается натянутой, а бетон сжатым

При таком моделировании арматура пытается стать короче, поэтому и арматура и бетон сжимается.

[karachun 2 038]

24 минуты назад, ДОБРЯК сказал:

в этой задаче арматура будет сжата или растянута?

Растянута естественно.

[Fedor 1 597]

Цитата

модули упругости при сжатии и при изгибе - это две величины, определенные в разных экспериментах

Обычно при расчетах берут 0.3 Eb   при изгибе, 0.6 Eb для колонн и стен на сжатие и 0.4 при изгибе преднапряженных.   Так учитывают ползучесть и разные мелочи вроде нелинейного поведения :) 

Когда нельзя допустить трещин, то берут 0.2 Eb  чтобы прогибы были гарантированно меньше ... 

[karachun 2 038]

@ДОБРЯК Слушайте, вы же можете у себя посчитать эту задачу и вывести усилия в арматуре и напряжения по компонентам в объемных КЭ? У вас же есть нагружение температурой?

Посчитайте и сами все увидите.

 

Я бы посчитал у себя но я знаю что расчетам в других программах, кроме ИСПЫ вы не поверите. Скажете что это программа неправильная.

[ДОБРЯК 602]

3 минуты назад, karachun сказал:

@ДОБРЯК Слушайте, вы же можете у себя посчитать эту задачу и вывести усилия в арматуре и напряжения по компонентам в объемных КЭ? У вас же есть нагружение температурой?

Посчитайте и сами все увидите.

 

Я бы посчитал у себя но я знаю что расчетам в других программах, кроме ИСПЫ вы не поверите. Скажете что это программа неправильная.

Я уже давно решил эту задачу. И любой расчетчик понимает что стержень не может одновременно и растягиваться и сжиматься. Это противоречит здравому смыслу.

Вот решите в своей программе, а потом аргументированно доказывайте. С этого и надо было начинать.

[Jesse 958]

6 минут назад, ДОБРЯК сказал:

Это противоречит здравому смыслу

не не не.. это то что вы пишите в этой теме противоречит здравому смыслу..) Вопрос только "Зачем?". Потому что крайне сомнительно что у человека с таким стажем в инженерии нет элементарного понятия о преднапряжении в болтах или арматуре...
Хз короч.. быть может виной всему СДВГ синдром

[karachun 2 038]

24 минуты назад, ДОБРЯК сказал:

Вот решите в своей программе

Да пожалуйста. мне не сложно.

Вот брусок 100х100х1000 мм с балкой d=10 мм проходящей по центру. Ко всем узлам приложена отрицательная температура. У материала бруска КТЛ нулевой, у материала балке - ненулевой.

Нормальные напряжения по оси Х (красным цветом) у бруска отрицательные - это сжатие. Осевое усилие у балочного элемента положительное - он растянут. Сам брусок и арматура зафиксированы консольно.

Предлагаю тезисы для ответов:

- нужна сетка в формате Настран;

- объясните что такое температурное нагружение;

- запишите уравнение для RBE2 элемента;

- решите эту сетку вручную;

- почему цвета стрелок и цифр не совпадают.

 

UPD. Вот, еще поменял цвет, а то балку плохо видно. Ну и толщину включил.

Изменено 20 февраля 2021 пользователем karachun

[Fedor 1 597]

Цитата

И любой расчетчик понимает что стержень не может одновременно и растягиваться и сжиматься. Это противоречит здравому смыслу

Это только неграмотный такой смысл видит, а грамотный разбирающийся в механике знает что в композитах запросто потому что как и при сварке механическая система должна быть уравновешена, если есть растяжения то должны быть и сжатия. Так в преднапряжении бетон стержня сжат, а арматура стержня растянута :) 

[ДОБРЯК 602]

35 минут назад, Jesse сказал:

не не не.. это то что вы пишите в этой теме противоречит здравому смыслу..

Если для всех узлов стержня задать отрицательную температуру стержень сжат или растянут?

@Jesse  ответьте без лишних рассуждений.

Можете объяснить почему стержень одновременно укорачивается и растягивается?

[Jesse 958]

2 минуты назад, ДОБРЯК сказал:

Если для всех узлов стержня задать отрицательную температуру стержень сжат или растянут?

@Jesse  ответьте без лишних рассуждений.

одиночный стержень, которому ничего не мешает сжаться, будет сжиматься без напряжений. Если по торцам стержня приварены два куба, которые сами жёстко закреплены по своим торцам, то температурная деформация стержня уже не будет свободной: он будет сжат, и в нём будут растягивающие напряги. В данном случае и в кубах будут растягивающие напряжения..)

8 минут назад, ДОБРЯК сказал:

Можете объяснить почему стержень одновременно укорачивается и растягивается?

 

8 минут назад, ДОБРЯК сказал:

Можете объяснить почему стержень одновременно укорачивается и растягивается?

когда температурные деформации стеснены, так бывает. Про это ещё говорят "термоупругость"

[ДОБРЯК 602]

36 минут назад, karachun сказал:

Вот брусок 100х100х1000 мм с балкой d=10 мм проходящей по центру. Ко всем узлам приложена отрицательная температура. У материала бруска КТЛ нулевой, у материала балке - ненулевой.

Нормальные напряжения по оси Х (красным цветом) у бруска отрицательные - это сжатие. Осевое усилие у балочного элемента положительное - он растянут.

Вы приложили к модели всего две сжимающие силы. По оси стержня. При этом у вас стержень растягивается, а бетон сжимается.

Вы сжимаете стержень, а вы говорите что стержень растягивается...