ANSYS Mechanical

vk.com/club152685050ANSYS Mechanical. Верификационный| vk.com/id446425943отчет. Том 4 (опыт применения в проектной и экспертной практике)

vk.com/club152685050ANSYS Mechanical. Верификационный| vk.com/id446425943отчет. Том 4 (опыт применения в проектной и экспертной практике)

Таблица 3

Отношения запаса прочности сечений фермы ФС1 (“обрыв” раскосов Р2 ФС1 по оси 5, нагрузки проектные)

vk.com/club152685050ANSYS Mechanical. Верификационный| vk.com/id446425943отчет. Том 4 (опыт применения в проектной и экспертной практике)

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

ANSYS Mechanical. Верификационный отчет. Том 4 (опыт применения в проектной и экспертной практике)

Таблица 4

Коэффициенты исчерпания несущей способности (отношение расчетных параметров НДС к нормативно допустимым) основных металлоконструкций покрытия цеха (по результатам линейных/СНиП’овских расчетов)

Примечания: Нагрузки на покрытие

1)Проектная 22.12.2005г. – расчетная нагрузка, включающая «фактическую» снеговую (0,8 кПа) и не включающая технологическую (0,6 кПа), которая реализовалась бы 22.12.2005г. при строго проектном исполнении кровли;

2)Проектная максимальная – расчетная нагрузка по проекту ЦНИИПСК;

3)Фактическая минимальная на 22.12.2005г. – при минимальной (из замеренных) толщине и плотности песка разуклонки;

4)Фактическая средняя на 22.12.2005г. – при средней (из замеренных) толщине и плотности песка разуклонки;

5)Фактическая максимальная на 22.12.2005г. – при максимальной (из замеренных) толщине и плотности песка разуклонки и учете снеговых мешков;

6)Гипотетическая при эксплуатации – расчетная нагрузка с учетом среднего фактического веса кровли, технологической и максимальной снеговой нагрузки (что могло бы реализоваться после 22.12.2005г., если бы не обрушилось покрытие)

vk.com/club152685050ANSYS Mechanical. Верификационный| vk.com/id446425943отчет. Том 4 (опыт применения в проектной и экспертной практике)

Рис. 3. Стропильная ферма ФС1. Фотография 10.04.2007г. Сварные соединения пояса (П1) с раскосами (Р) через накладку (Н1)

vk.com/club152685050ANSYS Mechanical. Верификационный| vk.com/id446425943отчет. Том 4 (опыт применения в проектной и экспертной практике)

Фрагмент с объемными КЭ

Рис. 4. Нелинейная объемно-стержневая КЭ-ANSYS-модель фермы ФС1 (с учетом 2-х плоскостей симметрии)

vk.com/club152685050ANSYS Mechanical. Верификационный| vk.com/id446425943отчет. Том 4 (опыт применения в проектной и экспертной практике)

ВП1+Н1+Р1+Р2

НП1+Н1+Р2+Р3

ВП1+Н1+Р3+Р4

Рис. 5. Нелинейная объемно-стержневая КЭ-ANSYS-модель фермы ФС1. Зоны (узлы) сварных соединений распорок и поясов

vk.com/club152685050ANSYS Mechanical. Верификационный| vk.com/id446425943отчет. Том 4 (опыт применения в проектной и экспертной практике)

1,0 – проектная нагрузка

1,16– “средняя” фактическая нагрузка

Рис. 6. Объемная КЭ-ANSYS-модель соединения НП1+Н1+Р2+Р3 фермы ФС1. Эквивалентные напряжения и деформированные состояния (масштаб перемещений – 100)

vk.com/club152685050ANSYS Mechanical. Верификационный| vk.com/id446425943отчет. Том 4 (опыт применения в проектной и экспертной практике)

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Белостоцкий А.М. Анализ причин обрушения конструкций покрытия СОК “Трансвааль-парк”. Часть 1. Постановка задач и методология численного моделирования.

Вестник МГСУ, 3/2006, 20–61 с.

2.Белостоцкий А.М. Прогнозное математическое моделирование состояния и техногенной безопасности ответственности объектов и комплексов мегаполиса. Вестник МГСУ, 3/2006, 20–61 с.

3.Белостоцкий А.М., Бутырин А.Ю. Компьютерное обеспечение производства судебной строительно-технической экспертизы. Строительный эксперт, №20(183), 2004,

стр.20-21.

4.Строительные нормы и правила. Нагрузки и воздействия. СНиП 2.01.07–85*., М., Госстрой России, ГУП ЦПП, 2003.

5.Строительные нормы и правила. Стальные конструкции. СНиП II-23−81*, Госстрой России, М., ГУП ЦПП, 2001

6.Robot Millennium (v. 18.0). Theoretical Manual. Melan, 2004

7.ANSYS/CivilFEM. Theoretical Manual, Madrid, Spain, Ingecyber, 2004

vk.com/club152685050ANSYS Mechanical. |Верификационныйvk.com/id446425943отчет. Том 4 (опыт применения в проектной и экспертной практике)

4. Суперэлементное моделирование статического и динамического НДС системы “грунтовое основание – здание” высотных многофункциональных комплексов

Приводятся и обобщаются результаты численного моделирования статического и динамического напряженно-деформированного состояния проектных вариантов двух высотных многофункциональных комплексов (Москва, Профсоюзная ул. и Поклонная ул., авторы проектов – ООО “Профпроект” и “Моспроект-2”), полученные в ходе выполнения НИР, в контексте повышенных требований, предъявляемых вступившими в силу московскими нормами МГСН 4.19-2005 [4]. При этом основной “акцент” делается на корректный учет взаимодействия зданий с грунтовым основанием.

4.1.К настоящему моменту часть грунтового основания под центральной зоной здания высотного МФК “Профсоюзная” усилена сваями “РИТ”. Для устранения возможного крена здания и его чрезмерной осадки в рассматриваемом конструктивном решении фундирования основания предполагается дополнительное устройство буронабивных свай.

Пространственная жесткость и устойчивость всего жилого комплекса обеспечивается совместной работой вертикальных монолитных диафрагм жесткости, лестничных и лифтовых блоков, объединенных жесткими поэтажными монолитными железобетонными дисками перекрытий. На уровне нижних этажей (-3, -2 и -1) к зданию присоединена подземная автостоянка, отделенная деформационным швом.

Рассмотрены следующие варианты высотного комплекса “Профсоюзная”: одно- и

двухподъездный, с плитным и плитно-свайным коробчатым фундаментами. Разработаны конечноэлементные модели и выполнены по альтернативным программным комплексам расчеты НДС здания при статических вертикальных и ветровых нагрузках с учетом взаимодействия с грунтовым основанием [3–5]. При этом коэффициенты постели «эквивалентного» неоднородного винклеровского основания для вариантов плитного и плитно-свайного фундамента принимались по результатам расчетных конечноэлементных исследований трехмерной системы “коробчатый фундамент – грунтовый массив (нелинейная модель Зарецкого Ю.К.)” (рис. 1, 2) [7]. Параметры модели Зарецкого Ю.К., сформулированной в рамках теории пластического течения с упрочнением, определяются при стандартных стабилометрических испытаниях грунта по траекториям раздавливания

[6, 8].

Также рассмотрены регламентированные МГСН 4.19-2005 сейсмическое воздействие и варианты локальных разрушений несущих конструкций, расчетный анализ последствий которых позволяет оценить устойчивость здания против прогрессирующего обрушения.

Расчетные пространственные оболочечно-стержневые конечноэлементные ANSYS-

иСТАДИО-модели двухподъездного варианта здания показаны на рис. 3. Для моделирования колонн и балок использовались конечные элементы типа BEAM4, а для представления стен, фундаментных плит и плит перекрытий – КЭ оболочки “средней” толщины SHELL63 [2]. Разработанные расчетные модели адекватно отражают геометрико-жесткостные и инерционные свойства и параметры нагрузок строительных конструкций и основания высотного здания. Об этом свидетельствует и вычислительная размерность построенных КЭ-моделей – более 88 000 узлов (более 528 000 степеней свободы) и 106 000 КЭ.

4.2.На железобетонную фундаментную плиту ГДК “Поклонная” (в плане – “почти” прямоугольник, постоянная толщина 2500 мм), лежащую на неоднородном грунтовом

основании, опираются 30 колонн 1400×1400 мм (в центральной части – сетка 6×5 на пересечении осей Б-Е и 3-8), 26 колонн 1200×1200 мм (окаймляют первые по осям А, 2, Ж и 9) и 34 периметральных колонн 500×500 мм, а также стены по цифровым и буквенным осям, расположение которых индивидуально для 3-х рассматриваемых стадий-вариантов: (рис.4): подземная часть (5 этажей); все здание с ж/б каркасом (5 подземных и 30 надземных этажей); все здание со стальным каркасом (5 подземных).