Eforturi in grinda

calinmihai88

Buna ziua, am asa o problema, am modelat in ETABS o Biserica si boltile le-am rezemat la partea inferioara pe grinzi. Cum pot sa modelez corect legatura dintre bolti si grida, boltile fiind de tip shell, ca sa imi apara corect eforturile in grinda, acuma acestea au valori ft mici fata de ceea ce am calculat eu manual. Si in zona de intersectie bolta- grinda elementele de tip shell se transforma in "wall" cu toate ca initial le-am declarat tip plate. Aceeasi problema o am si la rezemarea peretilor pe grinzi, adica nu stiu sa modelez corect ca sa imi iasa eforturile corect. Ms

SN2013

Bună ziua,

Acest răspuns completează într-o mică măsură si întrebarea din topicul 'plăci curbe subțiri'.

Ce nu prinde softul forte bine la acets tip de construcții este efectul de grindă perete ce se realizează la nievlul bolților, cel pe care, în mod indirect, aștepți să apară "să îmi apară corect eforturile în grindă".

Acele grinzi, nu sunt chiar grinzi, sunt, mai exact, centuri (cele pe care le-ați modelat). În acest tip de elemente apar mai mult eforturi de tip N (întinderi sau compresiuni) și T (torsiune). Pentru cazul dumneavoastră, unde deschiderile nu sunt foarte mari, apreciez că reguluile constructive de conformare ar arsigura o rezistență suficientă, se pot folosi cele din CR6. Astfel în aceste 'grinzi' nu se vor afla momente încovoietoare și V. Forța tăietoare și moment se va calcula în ansmblu cu zona de zidărie, va fi un element ce are sus și jos(la nivelul fundație) centuri și lateral stâlpișori/stâlpi ( ca un panou bordat). Etrierii din centură se dispun pe criteria constructive.

Recomand un factor redus de comportare pentru întreg ansamblul, q= 2/2.5. (sau se poate determina prin analize nelinaire).

Legătura dintre bolți și grinzi se modelează corect prin discretizare, punctele shell-urilor să corespundă cu punctele de divizare a grinzii și cu shell-urile peretelui (toate se reduc la centrul de greutate a elementului). 

Pe ce se acordă atenție, unde progarmul 'anulează' acest effect; efortul din shell-lul bolții, de moment m11/m22 se transmite la nivelul grinzii ca moment de torsiune de tip T, acesta va fi mai redus cu cât curbura bolții va fi mai mare, progarmul trasmite direct la shell-urile peretelui. Mai apare un efect de încovoiere la M22 a grinzii din împingerea bolții. Acetste eforturi se suprapun, dar în mod curent au valori reduse, intră și zidăria în preluarea lui M22.

Cum s-au modelat bolțile, s-a dat curbură shell-urilor (Sap2000 oefră posibilitate unei modelări mai facile)?

Pentru eforturi în 'grinzi', arce și bolți nu se definește planșeul ca diafragmă rigidă.

Pentru un perete ce are comportare de grindă perete, recomand să se verifice prin integrare soft ca spandrel (zona de integrare doar shell-urile din perete), prin evaluare tensiuni în shell-uri /ml și manual (prin ipoteze simplificatoare).

Pentru boltă se paote face similar peretelui; tensiunile și distribuția acestora în shell-uri modelate în soft oferă rezulate bune (N11, N22) pentru zone cu concentrări de eforturi (se pot urmări). (pentru N11=N_fi și N22=N_theta parcă, nu sunt foarte sigur de corelație)

SN2013

Sper că nu v-am derutat, dacă faceți referire la grinzile arc.

Pentru acele grinzi (arc), M33 este mai redus față de cele drepte; N,T și (V) prezintă interes, în funcție de curbură. Recomand pentru M33 să se determine manual, sau cel puțin să se vericfice cel dat de soft.

calinmihai88

Ms mult pt raspuns. Problema la mine e ca bolta nu-i chiar asa mica, adica is defapt 3 bolti una langa alta, 2 mici laterale (o latura pe zid una pe grinda) si una mare centrala (ambele laturi pe grinda) cu deschiderea de 8.55 m, boltele se intersecteaza pe o grinda, grinda in care eu vreau sa aflu eforturile, dechiderea maxima a grinzii e de 6.80 m si un momemnt de 70 kNm mi se pare ft mic cand la un calcul manual aproximativ mi-a dat 750 kNm. Eu banuiesc ca aceasta "eroare" imi apare datorita faptului ca elementele de shell is practic verticale la contactul cu grinda si imi apare ceva de genul grinda perete cu toate efectele descrise de mai sus de dvs. Boltile le-am modelat dupa un exemplu de pe net, tot o modelare de biserica, modeland mai intai un arc de cerc prin segmente, copiindu-l, la o distanta mica ~30-40 cm si modeland cate un element mic de shell prin 4 puncte, pana ajungi sa  faci o bolta completa de ~30-40 cm si i-am dat replicate ca sa termin bolta. Eu am folosit functia de devide frames la intersectia cu puncte asa ca automat s-a impartit grinda in punctele de intersectie cu elementele de shell ale boltilor  (http://documents.tips/documents/modelare-biserici-cu-etabs.html). Mi-a luat ceva vreme luand in calcul ca are cam 650 m^2 la sol, demisol, parter si etaj si o cupola mare ci diametru de 8.55 m. Am incercat pt. grinda perete si integragrarea cu sprandel, problema e ca la mine grinda e rotunda si pe ea reazema turnul central cu cupola, si ea reazeama in 4 pcte pe arce, da tot mi se par mici momentele pt. armare :). Nu am folosit diagragme rigide la bolti si cupole. Eu as putea sa aproximez manual cand vine vorba de incarcari gravitationale, dar la seism nu stiu daca imi iese, de aceea ma gandeam poate stie cineva care s-a mai intalnit cu aceasta problema.

calinmihai88

https://s31.postimg.org/56wdptuuz/Default.png, o sectiune din arhitectura a bisericii. Ms

SN2013

Bună ziua,

S-ar putea să fie corectă valorea de 750kNm a momentului, dar aceasteia îi va corespunde următoarea secțiune transvesală:

Astfel armătura dispusă în această secțiune cotribuie la determinarea capacității grinzii la încovoiere, nu doar ce din zona dreptunghiulară; ce vă spuneam de efectul de grindă perete.

Aripile se pot aproxima prin 4....6h sau mai mult (0.7l), ține de curbură (exact acel fenomen de perete pe care l-ați sesizat).

Pe ingineri un desen (geometria) îi poate ajuta mai mult decât descrierea completă (analitică - algebraică) a situației.

Spor și calitate!

calinmihai88

Multumesc mult!