Redukcija krutosti ploča i zidova pri modalnoj analizi

Odgovori
WD
Postovi: 137
Pridružio se: Uto Jun 06, 2006 8:35 am
Lokacija: Varaždin

Redukcija krutosti ploča i zidova pri modalnoj analizi

Post od WD »

Molim sve koji znaju kako redukcija krutosti ploča i zidova na savijanja pri modalnoj analizi (i kasnije pri seizmičkom proračunu) utječe na rezultate istih, da mi to razjasne na nekom elementarnom (jednostavnom) modelu koji bih mogao proračunati demo verzijom.
Za poduku i bilo kakve korisne informacije častim pićem pri sljedećem susretu. :D
NBM
Postovi: 284
Pridružio se: Sre Jun 07, 2006 7:11 am

Re: Redukcija krutosti ploča i zidova pri modalnoj analizi

Post od NBM »

Ne znam zasto si ogranicen na demo Tower 6. Sve ovo mozes potvrditi i na Tower-u 5.x ali u dva nezavisna modela. Tower 6.0 omogucava ovo u jednom modelu.

Sa ovim unapredenjam (moguc poseban tretman seizmike u jednom modelu i ostalim...) Tower 6 je sjajan po pitanju mogucnosti modeliranja objekata i analize na seizmicke uticaje.
Sa uvedenom opcijom Reduktor i njenim unapredjenjem siguran sam da postaje izuzetan po pitanju navedene problematike.
Last edited by NBM on Pon Feb 04, 2008 9:12 pm, edited 1 time in total.
WD
Postovi: 137
Pridružio se: Uto Jun 06, 2006 8:35 am
Lokacija: Varaždin

Post od WD »

Ajmo biti konkretni. Promatrajmo model koji se sastoji samo od zidova i ploča:

- u modalnoj analizi Tower 6 nudi redukciju krutosti zidova. Nije navedeno decidirano, ali pretpostavljam da se radi o krutosti zidova okomito na njihovu ravan. Da se radi o krutosti u njihovoj ravnini, ne bi uopće bio moguć prijenos horizontalnih sila u modelu (Tower 6 nudi samo mogućnost da se krutost reducira za sve zidove, ne i za pojedine),

- to znači da zidovi ne preuzimaju momente savijanja okomito na njihovu ravan. Problem je u tome što se vanjske horizontalne sile i ne prenose kao momenti savijanja okomiti na zid (osim u vrlo specijalnim slučajevima),

- zidovi prenose vanjske horizontalne sile unutarnjim uzdužnim silama u dva okomita smjera. Ako im i smanjimo krutost okomito na ravninu praktično na nulu, oni će biti i dalje u stanju da u potpunosti prenose uzdužne sile.

Moram priznati da mi ova priča s redukcijom krutosti zidova u dinamičkom proračunu nije baš jasna. Isto tako čvrsto vjerujem da bi se sve ovo moralo moći razjasniti na nekom elementarnom modelu, jednako kao i druge stvari iz domene statičkih i dinamičkih proračuna.

Stoga pozivam kolege iz Radimpexa da nam probaju objasniti što se htjelo postići uvođenjem ovih opcija u modalnu analizu. Mislim da može biti itekako kontraproduktivno (da ne kažem opasno) koristiti neke stvari koje nisu u potpunosti jasne.
NBM
Postovi: 284
Pridružio se: Sre Jun 07, 2006 7:11 am

Post od NBM »

Probao sam da budem konkretan...ali izgleda bez rezultata.
Sto se tice zidova radi se iskljucivo o redukciji krutosti upravno na srednju ravan zida...ovo je vec jednom bilo napisano.

Kontraproduktivnost ponudjenih opcija apsolutno nije moguca jer se radi o stvarima koje su jasne, baziraju se na osnovnim principima i pretpostavkama kako modalne tako i seizmicke analize.

Bilo je nekad rijeci o ovome na forumu...tako da odustajem.
Astrodome
Postovi: 304
Pridružio se: Sre Maj 31, 2006 7:58 pm
Lokacija: Bačka Topola

Post od Astrodome »

WD wrote: Stoga pozivam kolege iz Radimpexa da nam probaju objasniti što se htjelo postići uvođenjem ovih opcija u modalnu analizu. Mislim da može biti itekako kontraproduktivno (da ne kažem opasno) koristiti neke stvari koje nisu u potpunosti jasne.
Ne verujem da ce Radimpex izaci sa nekim jednostavnim modelima na kojima bilokako objasnjavaju prakticnu primenu programa - alata koji su nam dali sa novim mogucnostima proracuna :(
GF1984
Postovi: 47
Pridružio se: Sre Okt 10, 2007 9:05 pm
Lokacija: Makedonija

Post od GF1984 »

WD:
Stoga pozivam kolege iz Radimpexa da nam probaju objasniti što se htjelo postići uvođenjem ovih opcija u modalnu analizu. Mislim da može biti itekako kontraproduktivno (da ne kažem opasno) koristiti neke stvari koje nisu u potpunosti jasne.
O ovome na forumu je bilo dosta napisano, ali ipak, evo radim jedan veliki objekat sa dve dilatacije , na temeljnu plocu, i ponovo, moram iskreno reci, sam sebi ispitujem i prelistavam forum i trazim najbolje resenje kad su i pitanje dva modela, modela za statiku i modela za dinamiku (seizmiku) .
Mozda i previse trazimo, ali, ja se pridruzujem kolgi WD na pozivu, da ekipa Radimpexa izadje sa nekim jednostavnim modelima na kojima bilo kako objasnjavaju prakticnu primenu alata.
Mislim da sve ovo bi bilo u cilju unapredjenje i pravilno rukovanje svih korisnika Tower 6.

Unapred zahvalni Radimpex timu
b.milan
Site Admin
Postovi: 2142
Pridružio se: Čet Jun 01, 2006 5:53 pm
Lokacija: Beograd
Kontakt:

Post od b.milan »

GF1984 wrote: Mozda i previse trazimo, ali, ja se pridruzujem kolgi WD na pozivu, da ekipa Radimpexa izadje sa nekim jednostavnim modelima na kojima bilo kako objasnjavaju prakticnu primenu alata.
Mislim da sve ovo bi bilo u cilju unapredjenje i pravilno rukovanje svih korisnika Tower 6.
Unapred zahvalni Radimpex timu

Pokusacu da budem koncizan i objasnim svrhu uvodjenja novih alata u seizmickoj analizi. Ako budu znali cemu ovi alati sluze, korisnici ce znati da odluce dali ce ili nece da ih koriste.


U "napredne opcije seizmickog proracuna" spada izbor nacina grupisanja masa - mislim da tu ne treba nikakvo dublje objasnjenje osim napomene da je omogucavanje grupisanja masa samo po izabranim nivoima bilo neophodno zbog postojanja mogucnosti da se u okviru drugih "naprednih opcija seizmickog proracuna" utice na krutost zidova i stubova na savijanje.

Takodje, u napredne opcije spada i mogucnost povecanja krutosti oslonaca - ovde takodje mislim da ne treba da se daje neko objasnjenje.


Ono sto Vas najvise interesuje je uticanje na krutost konstruktivnih elemenata, i ovo je glavna stvar.


Kod prostornih modela, sa kompleksnom dispozicijom vertikalnih elemenata, odredjivanje tacne preraspodele uticaja usled seizmickog dejstva, za inzenjera je prakticno nemoguca misija. Veze izmedju zidova i zidova, zidova i ploca, stubova i ploca od prostornog modela prave jedno slozeno telo, cije ponasanje ne moze da se analizira bez pomoci softvera. Iako mi pravimo taj softver i iako smo mi uvereni da taj softver radi kako treba, ne savetujemo nikome da se bezbrizno prepusti masini i softveru - jer masina i softver ne snose odgovornost za posledice pogresnih rezultata nastalih iz raznoraznih razloga, a najcesce zbog pogresnog modeliranja.


Da bi inzenjer smeo da stavi potpis na svoj proracun, on prvo mora da moze da bude u stanju da sam izvede proracun (naravno, "na ruke"). Da bi to bio u stanju, on mora da pojednostavi model. Taj pojednostavljeni model mora da bude na strani sigurnosti. Ostajanje na strani sigurnosti se obezbedjuje zanemarivanjem nekih povoljnih efekata koji se javljaju kada se prostorna konstrukcija optereti horizontalnim opterecenjem.

"Napredne opcije seizmickog proracuna", zajedno sa novinama kod granicnih uslova u ploci i oslobadjanjima uticaja na krajevima greda koje su uvedene u programu Tower 6, sluze bas toj svrsi - da se od prostorne konstrukcije stvori sistem koji se sastoji od 2D podsistema (zidova/ramova) medjusobno povezanih samo u nivoima tavanica. Sa takvim modelom ce se uci u seizmicku analizu. Takav sistem je moguce analizirati i "na ruke".

Kada se program "natera" da daje rezultat koji se ocekuje na osnovu proracuna "na ruke" misija je ispunjena.

Znajuci ovo, korisnik moze veoma lako na svom konkretnom modelu da ispita efekte koji se primenom ovih alata dobijaju. Kada kazem efekte, mislim na drugaciju raspodelu sila po vertikalnim elementima, i da uporedi sa rezultatima dobijenim rucnim proracunom.
WD
Postovi: 137
Pridružio se: Uto Jun 06, 2006 8:35 am
Lokacija: Varaždin

Post od WD »

Jedna, prema mom mišljenju, bitna napomena o kojoj do sada nije bilo riječi: smanjenjem krutosti pojedinih konstruktivnih elemenata u seizmičkoj analizi, nerijetko period osciliranja konstrukcije možemo dovesti u područja elastičnog spektra koja u konačnici mogu dati i višestruko manju ukupnu seizmičku silu.
Tako je pitanje s koje strane sigurnosti se naš model nalazi ipak dvojbeno :)
Astrodome
Postovi: 304
Pridružio se: Sre Maj 31, 2006 7:58 pm
Lokacija: Bačka Topola

Post od Astrodome »

WD wrote:Jedna, prema mom mišljenju, bitna napomena o kojoj do sada nije bilo riječi: smanjenjem krutosti pojedinih konstruktivnih elemenata u seizmičkoj analizi, nerijetko period osciliranja konstrukcije možemo dovesti u područja elastičnog spektra koja u konačnici mogu dati i višestruko manju ukupnu seizmičku silu.
Tako je pitanje s koje strane sigurnosti se naš model nalazi ipak dvojbeno :)
U propisima i preporukama za ovo se koristi izraz: "PREMA INZENJERSKOM NAHODJENJU I ISKUSTVU". Budi pametan inzenjeru moj! :wink:
NBM
Postovi: 284
Pridružio se: Sre Jun 07, 2006 7:11 am

Post od NBM »

Vrlo bitno je o kojim krutostima elementa govorimo. Ovo sto je Milan napisao se uglavnom odnosi na nekonstruktivne elemente, a ne na konstruktivne. Pod nekonstruktivnim se podrazumijevaju svi elementi koji ne mogu biti ozbiljan garant prijema seizmickih sila odnosno disipacije seizmicke energije. Moze element ili njegova nosivost biti konstruktivna za prijem gravitacije ili vjetra ali ne i seizmike.
Nesto kao kod betona...ima cvrstocu na zatezanje (istina malu u odnosu na pritisak) ali je ipak zanemarujemo u svim proracunima-dimenzionisanju.
Uvedene opcije nisu tu samo radi pojednostavljenja modela i mogucnosti provjere i uporedjenja sa tracionalnim-rucnim nacinom proracuna. Takodje u vecini slucajeva ne znaci ni da je pojednostavljeni model na strani sigurnosti.

Nesto o krutostima konstruktivnih elemenata...
Od velike je vaznosti imati u vidu propise, kada je krutost u pitanju. Ako se ko sjeca predstandarda EC8 tj. ENV, u startu je bilo propisano da se seizmicki uticaji racunaju na modelu sa punim krutostima konstruktivnih elemenata. Seizmicka sila se redukovala npr. 5 puta za skeletnu konstukciju (ili 4-4.5 za npr. konstrukcije sa AB zidovima ili mjesovitim sistemimam). Vrlo brzo autori EC8 su shvatili da su poprilicno uprskali. Naime, pokazalo se da cesto potrebnu armaturu, za prijem seizmickih uticaja, nije moguce fizicki smjestiti u presjeke iako oni po svim ostalim parametrima zadovoljavaju (izuzev smjestaja). "Naprasno" 2001. izlazi finalna verzija EC8 koja vas obavezuje da u modelu seizmicke analize koristite "samo" 50% krutosti konstruktivnih elemenata. Sta sad? Finalna verzija EC8 propisuje mnogo manju seizmicku silu nego isti predstandard. Naizgled, neko vas svjesno gura da dobijete manju seizmicku silu!
Smanjiti seizmicku silu samo za navedenih 4-5 puta je ocigledno malo pa su se "dosjetili" da ce je kroz veci period jos smanjiti a dobiti zadovoljavajuci nivo seizmicke sile i vrlo bitna realna pomjeranja. Tako koristiti EC8 sa punim krutostima konstruktivnih elemenata je nerazumno, bez obzira sto cemo u odredjenim slucajevima dobiti vece periode-manje sile.

Novozelandski propisi (inace nejjnapredniji seizmicki propisi na kojima se bazira EC8) jos preciznije definisu redukciju krutosti i u granicima su od oko 25-40% (za ZP i grede dok je za stubove oko 40-60-80%). Znaci jos vise nego EC8. Opet vas propis"gura" u naizgled seizmicki sigurnu nesigurnost. Inicijalna-puna krutost se veoma brzo "potrosi" i realnije je racunati na pojavu prslina i redukovanu krutost, na osnovu koje se i bazira mogucnost znacajne redukcije seizmickih sile. Krutost i seizmicke sile koje ona "navlaci" su promjenljive u toku trajanja zemljotresa.

Vracam se sada na stare seizmicke propise iz '81 koji su i dalje u upotrebi. Kod njih se seizmicka sila smanjuje za nekih 8-10 puta ali se racuna sa punim krutostima. Kod ovih propisa nije predvidjeno smanjivanje krutosti konstr. elemenata i suludo je koristiti manju krutost presjeka od pune.

Konacno, propis definise potreban nivo seizmicke sile sa ili bez redukcije krutosti poprecnih presjeka konstruktivnih elemenata. Nikakvog opravdanja nema bojazan da cemo propisanom redukcijom krutosti dobiti vece periode - manje sile jer je u "igri" paralelno i redukcija seizmickih sila (pomenuti faktor ponasanja 4-5 po EC8 ili 8-10 po starim propisima iz '81).

Na kraju ko je od vas dozivio ozbiljniji zemljotres?
Pamtim VIII stepeni Merkalija, na prvom spratu stambene zgrade i mogu reci da je iskustvo uzasno. Buka iz utrobe zemlje je neopisiva, a slijedi je skripa prozora, stolarije i ostalog namjestaja koji "seta" po sobama... Neki ljudi koji su se zatekli na ulici tvrde da su "vidjeli" pomjeranja vrhova petospratnica od sigurnih 25-35 cm. Opet, jedan kolega tvrdi da je tokom zemljotresa posmatrao sa distance staru zidanu zgradu duzine oko 35-40 m (4-5 nivoa) koja je pratila vertikalnu deformaciju tla odnosno seizmickog tlasa u poduznom pravcu, tako da se deformisala po nekoj vetikalnoj krivoj/polutalasu. Covjek nije mogao da vjeruje da zgrada posjeduje toliku nazovi elasticnost. Opet ljudi su gledali puteve koji se vidno uvijaju.
Steta koju je proizveo je relativno mala, bilo je ostecenja ali gotovo ne pamtim objekat koji se srusio. Naravno ovo ne znaci da neki drugi zemljotres istog inteziteta ali nepovoljnijeg frekventnog karaktera i duzine trajanja ne bi izazvao veca ostecenja i rusenja.
WD
Postovi: 137
Pridružio se: Uto Jun 06, 2006 8:35 am
Lokacija: Varaždin

Post od WD »

Dodao bih još neke stvari vezane za EN 1998: ordinate elastičnog spektra za niže osnovne periode vibracija (okvirno za T < 2 s) su uglavnom (ovisno o ag i razredu tla) veće od ENV 1998. U to područje upada većina objekata uobičajene visokogradnje. Ordinate su niže za više osnovne periode vibracija, što je uglavnom vezano za konstrukcije mostova.

Osnovni faktor ponašanja q0 je u EN 1998, posebno za DCM, smanjen -> veća seizmička sila.

Istina je da smanjenje fleksione i posmične krutosti na pola vodi u dio elastičnog spektra sa nižim ordinatama -> manja seizmička sila.

Nisam do sada radio konkretne usporedbe rezultata proračuna prema EN 1998 i ENV 1998, a nisam ni čitao nešto na tu temu. Sve informacije su dobrodošle.
WD
Postovi: 137
Pridružio se: Uto Jun 06, 2006 8:35 am
Lokacija: Varaždin

Post od WD »

Ujedno bih htio pozvati Radimpex da razmisli o mogućnosti uvođenja redukcije fleksione i posmične krutosti na nivo cijelog seizmičkog modela pri provođenju modalne analize. Mislim na još jednu dodatnu opciju u "Napredne opcije seizmičkog proračuna".

Pretpostavljam da to ne bi trebao biti veliki problem, radi se samo o redukciji modula elastičnosti E, a samim time i modula posmika G.

Uostalom, na to nas "tjeraju" novi EC propisi :)
Ana
Postovi: 47
Pridružio se: Sre Feb 18, 2009 12:39 pm

Post od Ana »

Čitajući ovu temu došla sam do zaključka da ja sa seizmičkom analizom imam veliki problem. U stvari, mislim da ni Tower ne kapiram najbolje. Evo o čemu se radi.
Seizmičku analizu sam radila ESO metodom tako što sam "podrazumjevala" da bez zadavanja posebnih graničnih uslova program radi tako što seizmičku silu rasporedjuje na sve stubove, platna i grede. Jedino sam u naprednim opcijama seizmičkog proračuna krutost ploča smanjila na 0.001 a oslonce smatrala apsolutno krutim i nisam uzela u obzir sasejstvo zidova sa zidom iz suprotnog pravca.
E, onda sam pokušala da konstrukciju analiziram tako što ću nezavisno posmatrati X a nezavisno Y pravac. Zadržala sam sve parametre iz "napredne opcije" ali sam u graničnim uslovima zadala "Mimoilaženje zidova u seizmičkom modelu". Mislila sam da će mi ova opcija obezbjediti tu nezavisnost zidova 2 ortogonalna pravca.
Zatim sam analizirala uticaje za dejstvo zemljotresa u X pravcu. Očekivala sam da ću dobiti uticaje samo u zidovima i stubovima X pravca. Medjutim, uticaji su mi se javili i u elementima u Y pravcu.
Analizirala sam po jedan zid svakog pravca i dobila sledeće rezultate.
Zid u X pravcu: momenti u ovom slučaju jesu duplo veći ali su smičuće sile približno iste.
Zid u Y pravcu: momenti su oko 4 puta manji ali su smičuće sile 3 puta veće što stvarno nema smisla.
Kada sam u sledećem koraku smanjila krutost zidova na savijanje pri proračunu sam dobila obavještenje da je sistem labilan i da rezultati nisu pouzdani.
Predpostavljam da uslovi koje sam zadala nisu ispravni da bi se seizmika mogla analizirati nezavisno za oba pravca. Vjerovatno da opcije koje nudi Tower nisam dobro razumjela
Možda je moja priča malo konfuzna , ali ja bih voljela, ako neko zna, da mi pomogne.
Pozdrav.
Odgovori