Сейчас веду активную работу над теоретическим армированием. Оказывается все разработчики ПО для расчетов строительных конструкций подходят по разному в вопросе нахождения теоретического армирования.
Перед нахождением теоретического армирования у всех разработчиков на руках результаты найденных напряжений по каждому КЭ в виде девяти тензоров напряжений:
Но для того что бы в коде не запутаться с направлениями X, Y, Z, они заменены на цифры:
В RSA например пользователю можно задать в относительных единицах от -1 до +1 значение поиска тензора напряжений, -1 это низ, +1 это верх, 0 - середина. Когда я писал код для Prometey я задавался вопросом о задании математической модели слоистых КЭ, но решил ограничиться классической оболочкой в 1 слой.
После того как у нас есть на руках 4 тензора напряжений для нахождения теоретического армирования по каждому из направлений мы можем собственно найти теоретическое армирование. И вот тут мне подножку первой поставила трещиностойкость. В любой расчетной программе расчет на трещиностойкость сводится к вводу в предварительных настройках диаметра арматуры, класса бетона, класса арматуры и расстояния до центра тяжести. Эти данные нам необходимы для понимания максимального раскрытия трещин не превышающих 0.3 мм при постоянных нагрузках. Но на практике реализация трещиностойкости оказалась всего лишь верхушкой айсберга стоящего на костылях и похоже каждый разработчик ПО систему костылей формирует по своему.
Для сравнения результатов подбора теоретического армирования я выбрал произвольную расчетную схему.
Начнем с сравнения прогибов:
Prometey - 133 мм
RSA - 81 мм
SCAD - 121 мм
Отличие RSA от Prometey и SCAD в том что RSA находит прогибы по физически нелинейной модели , где для каждого КЭ находится коэффициент снижения жесткости. А в Prometey и SCAD я принял общий коэффициент снижения начального модуля упругости бетона. В скором времени я реализую физическую нелинейность и для Prometey.
Рассмотрим теперь нижнее армирование по Х:
Результаты Prometey и SCAD отличаются примерно на 1 см^2, RSA же показывает значения в среднем на 3-5 см^2 больше.
Нижнее армирование по Y:
И снова результаты Prometey и SCAD отличаются примерно на 1-2 см^2, RSA же показывает значения в среднем на 5-13 см^2 больше. При этом очень много элементов с нижней растянутой арматурой в нижней зоне опорных зон, что само по себе невозможно и при этом со значениями в десятки тысяч см^2.
Верхнее армирование по Х:
Если не обращать внимание на пики значений, то все три программы показывают не большие различия в значениях теоретического армирования, разбежка в пределах 5-10%.
Верхнее армирование по У:
По направлению "У" снова Prometey и SCAD показывают близкие результаты, в то время как RSA показывает значения на 10-25% выше первых двух.
Вывод: разработчики RSA похоже так и не смогли разобраться в наших нормах подбора арматуры. В ближайшем обновлении будут исправлены все недочеты реализации расчета на трещиностойкость в текущей версии Prometey, в сравнении я использовал версию 2.0.0.3, она скоро будет доступна для скачивания. А пока можно скачать версию 2.0.0.2.
Обсуждение программы в телеграмм канале.
Начиная с записи "Отличие RSA от Prometey и SCAD в том что RSA находит прогибы по физически нелинейной модели" дальнейшее сравнение строго говоря некорректно. Т.е. одни программы считают с учетом нелинейности, другие без учета, но мы сравниваем... Ну тогда чему удивляться, что есть разница в результатах?
ОтветитьУдалитьТензор напряжений во всех трех программах одинаковый в КЭ, вычисляемые прогибы в RSA являются производными от тензора, иными словами прогиб в RSA зависит от уровня напряжения в КЭ и далее происходит уточнение модуля упругости в каждом КЭ исходя из этого уровня напряжений. Поэтому прогиб в RSA более точный чем в прометее и скаде, но это никак не влияет на площадь теоретическую арматуры. При этом в скад так же можно выполнить нелинейный расчет и сравнить результаты, но моя цель была сравнить результаты подбора теоретического армирования.
УдалитьТензор напряжений вообще у всех одинаковый в данном контексте :)
ОтветитьУдалитьХотел кстати, написать, что SCAD умеет делать нелинейный расчеты, поэтому и стоило делать их там также нелинейными.
Я не буду спорить про подбор арматуры в программах, ибо не в теме. Но по логике, напряжения и прогибы должны влиять на этот подбор арматуры. И если перемещения отличаются в 1,5 раза, то это тоже должно как-то повлиять. Но если не влияет, то непонятно зачем тогда учитывать нелинейность... Да и сама нелинейность крайне многогранна. Тогда уж считайте во всех программах без учета нелинейности.
По-моему, нельзя сравнивать результаты, если у вас исходные данные разные (я про исходные данные для армирования). Собственно об том я и написал.
Ну не совсем тензор одинаковый , значения немного отличаются из-за разных решателей. Прогиб в RSA это постпроцессор, почитайте про коэффициенты жесткости в RSA, эта не та нелинейность которую вы себе представляете. Армирование зависит от нормальных напряжений, и прогиб на это не влияет сильно. Прогиб я показал что бы показать отсутствие разницы между прометеем и скадом.
Удалить