Расчет бетонной плиты

[JIK]

В общем история такая: года три назад обратились ко мне изобретатели с задачей придумать простую и технологичную конструкцию каркаса для бетонных плит по их схеме. Схема известная - пространственная решетка из правильных тетраэдров, аналог кристаллической решетки алмаза (см. рис). Задача не по моему профилю, но на тот момент мне показалась очень интересной, короче я взялся за нее. Очень долго возился, при видимой простоте, оказалось, что все очень сложно, в итоге сорвал все сроки, но сделал. Самому понравилось, расплатились, но расстались не на очень хороших нотах (из-за сроков). Потом они пропали надолго, а недавно объявились - оказалось, что конструкция действительно удачная и ей заинтересовался весьма солидный (по финансам) заказчик, который требует расчеты на прочность (что логично, естественно). На момент работы над конструкцией расчеты не требовались и я полагал, что "теоретики" уже все рассчитали (делал под совершенно конкретные размеры). Теперь они пристают ко мне - "сделай". Сам каркас я МКЭ, конечно, могу рассчитать, но считаю это неправильным, ибо, плита бетонная - и тут я не копенгаген, вообще. Кто может посоветовать откуда плыть, а лучше кто может взяться за это дело (можно удаленно)? Подробнее расскажу в случае заинтересованности. По времени - это только начало "разговоров", когда до дела дойдет не знаю, но дойдет точно. Пока смотрю ГОСТы, ищу человека, у меня совершенно нет времени, да и, как говорил, я не специалист здесь.

[Sergey APM]

Добрый день, Юрий

Поскольку наша компания (НТЦ АПМ) занимается расчетами по заказу организаций, то интересно было бы посмотреть вашу задачу более подробно, чтобы понять какие трудозатраты на нее понадобятся...
Если не сложно, материалы по данной задаче можно переслать нам на почту com@apm.ru.
Заранее спасибо.
С уважением, Сергей

[JIK]

Отправил первичную информацию

[СВ]

 Побочный вопрос - для общего развития:

... придумать простую и технологичную конструкцию каркаса для бетонных плит

так понимаю, что технологичная конструкция должна изготавливаться БЫСТРО, на "ткацком бетонно-плитном станке". Вы именно комплекс придумали: конструкцию, способ и технологию изготовления, и оборудование?

[feniks]

Здравствуйте!
Вопрос к автору конструкции, просто любопытно.
Применяются ли плиты подобной конструкции?
Существуют ли патенты на подобную конструкцию плит?
Как понимаю речь идет о теоретической разработке, опытных образцов еще не выпускалось?

[JIK]

Вы именно комплекс придумали: конструкцию, способ и технологию изготовления, и оборудование?

Изобретатели народ специфический, я этот вопрос задал в начале разговора:" А что вам, собственно, нужно?"
- Сделай... - говорят, -  конструкцию под массовой производство ,
- Круто - говорю я, - а насколько массовое (издеваясь) ?
- ОЧЕНЬ массовое! :um:Одно только требование: НИКАКОЙ сварки! Ну, и конструкция должна быть не совсем конструкция , а лишь основная идея/конструктивная схема, без детализации (как позже выяснилось для патента)
Далее последовало устное и пальцевое конструирование с многочисленными эмоциями и жестикуляциями. Было предложено несколько конструктивных решений, которые, на мой взгляд, были просто не мыслимые. Когда приступил к работе, все оказалось очень не просто. Долго обсуждались различные варианты, рассматривались патенты, в итоге я предложил сделать сборку из арматурных стержней с штампованными элементами в узле (см. рис), мне совсем не нравилось, но время поджимало, а заказчикам это понравилось и более чем устраивало. Внутренняя неудовлетворенность проделанной работой не давала мне покоя, тем более работа закончилась рисунками, а не КД! Как бонус за просрочку я навязал свой вариант пластмассового каркаса, состоящего из двух литых деталей, из которого можно городить плиты любого размера, мне это решение очень нравилось и я его активно расхваливал, но встретил неоднозначное отношение: "Пластик в бетон! Бе-е" На мое счастье, нашелся производственник, который узрел мысль, я адаптировал габариты конструкции под имеющийся рабочий объем, были быстро сконструированы прессформы и изготовлены детали (сейчас испытываются плиты небольшого размера). Изобретатели быстро активизировались, каким-то образом по телеку показали небольшой обзор и сейчас работа получает дальнейшее распространиение, собственно поэтому расчеты и нужны.

Применяются ли плиты подобной конструкции?
Существуют ли патенты на подобную конструкцию плит?
Как понимаю речь идет о теоретической разработке, опытных образцов еще не выпускалось?

пока нет
материалы готовы и направлены, сейчас он в стадии рассмотрения
образцы есть и очень хорошего качества.
PS: кому интересно видео Смотреть с 29 минуты, на 32 минуте, тот самый производственник крутит мое детище, выдавая за свое :-)))Смотреть без критического подхода :o:иногда такое говорят...

[Falcon555]

Я так понял это конструкция на которую операется ж/б плита? Если так, то что мешает расчитать эту конструкцию МКЭ, хоть в АПМ, хоть в Скаде (Лире и т.д.) просто приложив нагрузку от веса ж/б плит....

[Николай]

А я понял, что это арматура для бетонной плиты...

[FuG4s]

Я тоже понял что это арматура внутри бетонной плиты.
И сразу созрел вопрос,так для общего развития.Какую нагрузку может выдержать такая плита армированная данной сеткой,устойчива ли к вибрации?

[Kirilius83]

Это сама плита и есть)))
Интересно, а каркас предварительно напряженным сделать никак наверно?

Вообще, узнаю изобретателей: придумать и сделать конструкцию супер-пупер, но вот о расчетах на прочность неподумать Может там и выигрыша по прочности не будет перед обычным каркасом?

Кстати, а испытания плит были? Расчеты-расчетами, а эксперимент всеравно нужен. А раз есть образцы - то эксперимент быстрее. Хотя конечно теоретическое обоснование нужно, и общие формулы для подбора плит строителями.

[Алхимик]

Хотя конечно теоретическое обоснование нужно, и общие формулы для подбора плит строителями.

Может будите меня критиковать, а может это я не правильно понял слова преподавателя по сапромату в свое время, но говорил что "Существует две школы: наша - теоретическая и заграничная - экспериментальная."

Если после экспериментов на результат наложить масштабные коэффициенты, то выводят формулы для строителей.
А если теоретически считать, то можно пол жизни потерять, а забугорники уже проведя эксперименты и вывив формулу с ошибкой в 25% могут строить, нам нужно еще бабки искать(((

[Kirilius83]

Где как.  Атомную станцию без расчетов не построишь 
А плиту - да, запросто. Ток сколько этих плит поломать надо, 10 шт, 50 шт? А в Ансис посчитать ?

[Алхимик]

Так в чем проблема?

Пока смотрю ГОСТы, ищу человека, у меня совершенно нет времени, да и, как говорил, я не специалист здесь.

Конструкция есть, заказчик просит посчитать, деньги могут заплатить. Дерзайте)

Тема опубликована 18.01.13, а ответа еще нет. Хотя форму проектировать долго ее можно вообще не делать. Распечатать на 3д принтере конструкцию N-ое количество раз и экспериментируйте)

[Kirilius83]

А бетон ты как считать будешь? Он же не однородный, там тонкостей много....

[Warrior]

Ну, вся теория расчёта бетонных конструкций состоит расчёта ПРОДОЛЬНЫХ арматурных элементов, как то: стержни, канаты и тяжёлая арматура из прокатных профилей. Другими словами теории расчёта подобных конструкций нет. Возможно расчитать подобную конструкцию в приложениях не строительного плана, например NASTRAN, накладывая граничные условия на конечные элементы системы вызванные их работой в сплошном бетоне, но, думаю, потребуется серьёзная экспериментальная база, что бы их правильно определить.
Мне понравилась конструкция из пластика, её можно принимать как арматурный каркас для устройства откосов земляных сооружений, спланированых насыпей несилового плана. Но в качестве арматурного (стального) применения в бетоне я не вижу её. Как выполнять стыковку отдельных стержней в узлах, сварка в этом случае не поможет? С использованием промежуточных элементов из стали? Тоже сомнительно. Так как, даже структурные конструкции кровли большепролётных зданий главным недостатком, при всех преимуществах, имеют именно узловые соединения. Против законов природы не пойдёшь, внутренние усилия распределяются по стержням, но концентрируются в узлах и сложность их восприятия, а главное изготовления вызывает большие трудности.
Кроме того, такая конструкция крайне многодельна и трудозатратна, плохо поддается, на мой взгляд, автоматизации. А как же индустриальные методы строительства?
И, вообще, как работает объём бетона внутри такой пирамидки, если одни стержни его сжимают, другие, рядом лежащие, его растягивают? В традиционных конструкциях все стержни слоя работают в одном направлении.

[Kirilius83]

Я не знаю, мгут Ансис и т.п. считать детали из двух материалов? А то аналогия напрашивается со стеклотканью, но там чуть другое.
Ненапраженную арматура в бетоне вроде как можно и не связывать между собой, влюбом случае в монолитных домах арматура в сетку связывают проволокой в ручную, хотя местами может и варят. Под котеджи фундаменты - только вяжут, сам вязал, из мягкой отоженной проволоки д1 мм))))

Хм, а если заполнять пенобетоном? Тогда бетон вообще не учитывать, он легкий, чисто как наполнитель для изоляции. А несут нагрузку - соты. Лишь бы не растрескивался. Хотя можно и не пенобитон, а хоть пенопласт (но в нем жить неудобно, и крысы любят, и ненатуральный он шибко.

Впринципе, есть вроде варианты ажурных конструкций, где все элементы только на растяжение работают..

[JIK]

Коллеги, не поленитесь прочесть мои сообщения.

Я так понял это конструкция на которую операется ж/б плита?

Это силовой каркас, который заливается бетоном образуя плиту.

Так в чем проблема?.... Дерзайте)

у меня совершенно нет времени, да и, как говорил, я не специалист здесь.

форму проектировать долго ее можно вообще не делать.

Она уже сделана - каркасы отлили, плиты проходят испытание пока собственноручные (кувалды стучат, машины ставят) идет разговор с различными институтами о проведении испытаний по ГОСТам, как положено

. Другими словами теории расчёта подобных конструкций нет.

В этом и проблема!

Но в качестве арматурного (стального) применения в бетоне я не вижу её.

Я тоже не вижу , хотя автоматизация сборки продумана...считаю ее слишком сложной, металлоемкой, короче не нравится, хоть сам и делал.

её можно принимать как арматурный каркас для устройства откосов земляных сооружений, спланированых насыпей несилового плана.

Да, и не только. По-поводу "несилового" не соглашусь, но без расчетов и испытаний - это все пустые слова
Также отдельная проблема расчет/испытание в разных температурных диапазонах...

[Николай]

Kirilius83Ю'у.При заполнении стержневой конструкции наполнитель (даже пенопласт) будет оказывать особенно большое влияние на стержни, работающие ну устойчивость.Будет препятствовать потери устойчивости, поэтому расчёт, (как и испытания) голого арматурного каркаса дадут плачевный результат.

[Kirilius83]

Да, но это пойдет в запас прочности. А он всеранво нужен, причем сколько там в жилом троительстве, 10, 20?

[Valery-Moscow]

задача весьма не простая.....
пришлите пожалуйста побольше информации - почитаю....