Structural Blog

Вышел из отпуска: что сейчас на работе и в блоге

Сегодня вышел из отпуска, в котором провёл последние две недели и праздничные дни.

На работе продолжаю заниматься объектом — образовательным комплексом в Сочи. В связи с сейсмичностью региона столкнулся с необычной для КР задачей — расчётом ненесущих перегородок на сейсмическое воздействие. Перегородки в проекте трёх типов: из кирпича, газобетона и пазогребня. Для каждого типа нужно подобрать своё решение — армирование сетками или крепление к дополнительным фахверковым стойкам.

Всё это, конечно, делается на базе расчёта. Я создаю МКЭ-модель участка перегородки (с фахверками или без), прикладываю горизонтальное сейсмическое воздействие и определяю напряжения в кладке. Затем полученные напряжения сравниваю с допустимыми — с учётом требований СП 14.13330 и СП 15.13330. На основании серии расчётов выбирается тип усиления и сечения элементов.

Отпуск я посвятил, с одной стороны, отдыху, а с другой — активно работал над курсом и делал контент для канала.

Сегодня — последний день записи на первый поток. В воскресенье пройдёт наша первая живая встреча: разбор первой темы и практическая задача. Я рад, что проект, над которым работал долгое время, стартует. Что мысли и идеи, которые существовали и зрели только в моём воображении, наконец материализуются. Спасибо всем, кто поддерживал меня на этом пути — таких было немало!

Кто ещё хочет успеть записаться, сделать это можно только сегодня: structuralblog.notion.site

Дальше на этом канале я планирую делиться тем, как проходит обучение: какие темы разбираем, какие кейсы рассматриваем. Если интересен такой контент, ставьте 🔥

Схема создания итогового продукта КР, и где тут МКЭ-расчеты

На днях мне пришла идея накидать простую схему процессов, с помощью которых происходит создание основных продуктов проектирования раздела КР. Результат — в карточке.

Эти процессы обычно распределены между командой неравномерно. Каждый делает свою часть работы в зависимости от опыта и компетенций: кто-то моделирует и оформляет чертежи, кто-то занимается автоматизацией и уходит в BIM, кто-то сидит на бесконечных совещаниях, кто-то делает расчеты и конструирует узлы и так далее. Или всё вместе в каком-то соотношении. По итогу мы получаем финальный продукт: оформленную текстовую и графическую часть проекта, а также расчетно-пояснительную записку.

Навыки моделирования и оформления чертежей обычно даются всем. А потом идет развилка: кто-то останавливается, а кто-то идет дальше. А идти дальше — это значит включать в свою практику расчеты и связанные с ними процессы, т.е. выполнять проверки здания в целом и его отдельных элементов по нормам, принимать решения, конструировать узлы, составлять ПЗ и РПЗ.

Поэтому навык самостоятельного выполнения расчетов является базовым в требованиях к вакансиям условно среднего уровня и выше (от ведущего до главного специалиста).

Комплексному развитию этих компетенций я посвятил свой новый курс МКЭ-модели СК. Если вы видите в этом свою потенциальную зону роста — я предлагаю вам воспользоваться тем, что сам тщательно систематизировал и упаковал в программу своего проекта. Это сильно упростит и сократит ваш путь развития.

В этих постах вы можете изучить основную информацию по курсу:
• идея курса по МКЭ-расчетам — предпосылки, и как я к этому шел
• главная цель обучения — развить навык создания корректных расчетных моделей
• площадка для проведения первого офлайн-потока в Питере
• запись презентации курса
• пример презентации к уроку, и чему еще научимся на практике
• почему проект не про математику, а про практические навыки
• пример инженерной задачи по МКЭ-моделированию
• разбор задачи

В среду набор на офлайн-обучение в Питере закрывается.
Осталось еще 3 места. Занять свое вы можете на сайте: structuralblog.notion.site.
Напоминаю, что доступна оплата в рассрочку (от 4165 р/мес).

С нетерпением жду нашей первой встречи уже в это воскресенье!

Побывал в атриуме МФК «Лахта Центра»‎

Сейчас там проходит выставка «Путь Шедевра». По содержанию, на мой взгляд, выставка ни о чем. Зато можно посмотреть интересную с точки зрения современной архитектуры локацию.

p.s. вход на выставку бесплатный, она длится до 4 ноября, по ссылке выше можно оформить билеты

Разбор задачи — МКЭ-модель безраскосной фермы

В голосовании выше мы имеем всего 5% правильных ответов. Это значит, что автору удалось-таки удивить (или запутать) свою аудиторию. Надеюсь, больше первое.

Как уже многие догадались, дьявол кроется в узлах. Конкретно — в их больших габаритах и относительно большой жесткости по сравнению с гибкой частью ригелей и стоек.

Для наглядного анализа этой задачи я подготовил и сравнил 6 расчетных моделей. Их описание и результаты показаны на карточках.

На что хочется обратить внимание:

1. Модель из пластин — эталонная. На этом подробно останавливаться не буду.
2. Эквивалентность условий закрепления моделей — за этим нужно следить. В них часто кроются причины расхождения между стержневыми моделями и моделями из пластин.
3. Сеточная сходимость: особенно важно для моделей из пластин. Особенно, если пластины работают на изгиб в своей плоскости (привет, сдвиговое запирание)
4. Чувствительность к нелинейным эффектам. Расчет произведен в линейной постановке. Это обосновано тем, что при рассматриваемой нагрузке все работает в упругой стадии (эквивалентные напряжения показаны на последней карточке). Влияния эффектов геометрической жесткости тут тоже не предвидится.

Призом личных симпатий хочется отметить модель №3 (расхождение с эталоном 7%). Такой прием локальной детализации узла часто используется на больших схемах. Это позволяет, с одной стороны, корректно учесть жесткость узла и найти его НДС, с другой — не утяжелять всю модель. При этом нужно следить за корректностью стыковки фрагмента со смежными элементами. Для этого концевой узел стержня соединен с торцом узла жесткой вставкой. Это позволяет соблюсти гипотезу плоских сечений на границе узел-стержень.

Модель №5, признанная мною как удачная (расхождение с эталоном 12%), родилась на интуиции. Потому что довольно очевидно, что в модели 4 жесткость узла занижена, а в 6 — завышена.

На разборе подобных задач построена практическая часть моего нового курса КЭ-модели СК.

Через решение и разбор разнообразных кейсов, подобных этому, мы изучаем различные аспекты МКЭ-моделирования. И все это не знания в вакууме — а то, что нужно применять в ежедневной практике, если вы занимаетесь расчетами или хотите ими заниматься по мере профессионального роста.

Буду рад видеть каждого из вас на первом и единственном офлайн-потоке проекта — места еще остались. Переходите на сайт, там собрана вся подробная информация — занимайте свое место, и мы начнем наше совместное развитие уже в следующее воскресенье!

Задача на инженерную интуицию

Здание Commerzbank Tower было построено в 1997 (Франкфурт-на-Майне, Германия) по проекту студии Нормана Фостера. Несущая система треугольной в плане башни состоит из 3 ядер жесткости, соединенных между собой безраскосными стальными фермами, часто называемыми фермами Виренделя.

Главная особенность таких ферм — отсутствие диагональных раскосов. Восприятие нагрузок происходит за счет включения всех ее элементов в изгибные деформации. По сути, это рама.

Основной критерий, определяющий облик и габариты таких ферм, поддерживающих целые этажи — их жесткость. И поэтому главная задача их расчета — точная оценка их перемещений под действующими вертикальными нагрузками.

Рассмотрим подходы к решению этой задачи на простом примере. Есть ферма Виренделя, состоящая из 4 панелей. Узлы — жесткие, усиленные косынками. Для этой конструкции можно придумать по крайней мере 2 расчетные КЭ-модели:

Модель №1 — самая простая стержневая.
Модель №2 — более детализированная, с использованием пластинчатых элементов.

Нагрузки, условия закрепления моделей идентичны. Главное отличие — в размерности используемых конечных элементов и соответствующей детализации.

Как думаете, насколько максимальное перемещение Δ двух моделей будет отличаться и почему оно вообще должно отличаться? Варианты объяснений пишите в комментарии, а прогноз — в голосовании ниже:)