Обо мне

Канал растет, вот уже прошли 2К, что не может не радовать! В связи с этим хочу представиться перед теми читателями, кто тут недавно. Рассказать немного о себе и целях ведения этого блога.

Всем привет! Меня зовут Миша. Я — практикующий инженер-конструктор, блогер и преподаватель.

Я выпускник СПбПУ 2020 года, и в течение 6 лет работы в сфере проектирования прошел путь от младшего инженера-конструктора до главного специалиста по автоматизации расчетов конструкций в крупнейшем архитектурном бюро Москвы.

Все это время предметом моего увлечения был конструктив зданий. А если точнее — физическая суть процессов и законов, на которых строятся проектирование конструкций и их расчеты. Понять суть работы материалов и того, как возведенные из них конструкции сопротивляются внешним нагрузкам, понять и научиться строить модели этих процессов. Вот в чем я нахожу свое профессиональное призвание.

В то же время мне нравится делиться своими осознаниями и той информацией, что удалось структурировать и осмыслить. Так родились мои личные образовательные проекты и этот блог.

Тут я транслирую свои ценности.

Во-первых, честность перед собой и другими в том, что все мы многого не знаем и во многом некомпетентны. Я не пытаюсь прятаться за маской «эксперта» в чем бы то ни было. И если вы назовете меня самозванцем, я охотно соглашусь.

Во-вторых, критическое отношение ко всему, что окружает нас в профессии. В частности — к написанному в сводах правил, к тому, что говорят старшие опытные коллеги. К тому, как и что «принято» делать.

И, наконец, позитивный взгляд в сторону познания нового. Я глубоко убежден, что инженеру нужно учиться всю жизнь. Только так можно поддерживать на протяжении времени интерес к профессии и становиться в итоге востребованным специалистом.

На этом канале будут выходить посты на следующие темы:

• методы расчетов конструкций
• расчетные модели и конечно-элементный анализ
• профессия инженера-конструктора и карьерный путь

Всем недавно подписавшимся — welcome! И привет всем, кто со мной уже давно. Я не пропал. Сентябрь был очень сложным для меня месяцем. Почти выпал из блога как и прочих сфер жизни. Теперь встали, отряхнулись и продолжаем топить! Вперед и в светлое будущее!)

Подборка полезных постов по актуальной тематике канала

Решил собрать актуальную подборку, в который каждый любитель конструктива сможет найти что-то интересное и полезное. Посты разбил по темам / сериям. Буду обновлять список с выходом новых!

Обо мне:
• Пост-знакомство

Конструктивные решения уникальных зданий:
• Merdeka 118 — второй после Burj Khalifa

Общие вопросы расчета железобетонных конструкций:
• Расчёт торцов и углов стен на продавливание
• Триангуляция в SOFiSTiK
• Гипотеза Бернулли, B- и D-области

Нелинейная пониженная жесткость ж/б конструкций:
• Понятия и суть вопроса
• Применение условных понижающих коэффициентов
• Физическая нелинейность
• Как (не) ошибиться при расчете прогибов
• Про «‎авторские методики расчета»

Фриланс. Расчет моста:
• Начало истории
• Расчетная модель
• Проверка прочности, напряжения и концентраторы
• Влияние этапности монтажа
• Устойчивость пластин

Моделирование и методы расчета монолитных балочных перекрытий:
• Работа монолитной балки в составе перекрытия. Понятие эффективной ширины
• 6 способов моделирования совместной работы монолитных балок с плитой
• Подробнее о способе с использованием стержневых элементов с тавровым сечением

Моделирование фундамента объемными КЭ:
• Предпосылки и построение расчетной модели
• Анализ напряжения и армирования в объемных КЭ

Когда речь заходит об устойчивости, то первым делом на ум приходят металлоконструкции. Для них есть метод расчетных длин и альтернативные численные методы, такие как линейный расчет форм потерь устойчивости (LBA) и метод прямого анализа (DAM).

Вся эта тема довольно сложная, но большинство проектировщиков, которых я встречал, так или иначе понимают, как с этим работать.

Что касается расчетов железобетона, то в них устойчивость формы уходит на второй (или третий) план в силу того, что сами конструкции и конструктивные схемы являются более жесткими и массивными. Но это имеет обратную сторону. По моим наблюдениям, многие специалисты не имеют четкого представления о том, как ее проверять.

Давайте разберемся с этим вопросом!

Единственное упоминание в нормах, которое приходит в голову, это требование п. 6.2.11 СП 430. В нем сказано: «Запас по устойчивости формы конструктивной системы должен быть не менее чем двукратным». При этом в нормах нет указаний, каким образом этот коэффициент нужно определять.

Давайте посмотрим, как обычно это делается на практике. В 95% случаев бывает достаточно выполнить линейный расчет форм потери устойчивости (LBA). Это очень базовый метод, который есть в каждом расчетном комплексе. Он позволяет найти несколько первых форм потери устойчивости и соответствующие им коэффициенты запаса.

При этом согласно п. 6.2.11 СП 430 в настройках расчета нужно учесть:

• влияние работы основания (этим на практике чаще пренебрегают ввиду малого влияния или программных ограничений)
• пониженные жесткости железобетонных конструкций (с помощью коэффициентов, как и в обычных статических расчетах)
• расчетные значения вертикальных и горизонтальных нагрузок

Для правильно запроектированных конструктивных схем, которые имеют достаточное количество диафрагм и ядер жесткости, получаемые таким методом КЗУ обычно находятся в диапазоне 10...20. Самые низшие формы представляют собой локальную потерю устойчивости наиболее нагруженных осевой силой элементов, обычно это пилоны или колонны. Если оценивать результат формально, то 10>2 (двукратный запас), значит все ОК. Но нужно помнить, что метод является крайне идеализированным.

В следующий раз покажу случай, когда описанный выше метод не может быть использован. Разберем еще несколько более сложных и точных методов.

В прошлый раз я писал про типовой случай расчета общей устойчивости железобетонного здания средней этажности. Коэффициент запаса устойчивости (КЗУ) в этом случае может находиться в пределах 7-15, что говорит о более чем достаточном запасе. Для определения КЗУ обычно ограничиваются линейным расчетом без учета влияния работы основания. Сами формы потери устойчивости в этом случае являются локальными, т.е. до предельного состояния доходит один наиболее нагруженный осевой силой элемент.

Но что, если мы будем иметь дело с высоткой, для которой соотношение высоты к поперечному размеру значительно вырастает? Произойдет ли качественное изменение картины?

Проведенные мной недавно расчеты показали, что да. Количественное изменение пропорций в сторону увеличения высотности приводит к качественно иной картине в вопросах устойчивости.

Во-первых, на передний план выходит общая форма вместо локальных. Такую форму можно сравнить с потерей устойчивости вертикального стержня, защемленного в основании.

Определенный в линейном расчете КЗУ оказывается более низким (порядка 9 в моем случае), что по опыту нельзя назвать такой уж большой цифрой для железобетонной конструктивной схемы.

Чтобы оценить запас устойчивости с большей точностью, можно выполнить следующие расчеты:

1. Тот же линейный расчет форм потерь устойчивости (LBA), только с учетом упругого основания (получен КЗУ≈5)
2. Геометрически-нелинейный расчет с учетом упругого основания (получен КЗУ ≈ 2.8)
3. Геометрически-нелинейный расчет с учетом упругого основания и начальных несовершенств (получен КЗУ ≈ 2.7)

Способы 2 и 3 еще называют методами прямого анализа. Для них я использую шаговый метод с постепенным приращение нагрузки вплоть до критической (при которой программа не может найти состояние равновесия схемы в деформированном состоянии). Таким образом, из геомнелин расчетов можно вывести свои значения КЗУ.

Из всей этой истории я могу сделать следующий вывод:

При оценке устойчивости важен характер ее формы. Если форма общая, как в случае с высоткой, то кроме базового расчета форм потери устойчивости нужно использовать методы 1-3. Такие схемы оказываются очень чувствительными как к эффектам деформированной схемы, так и к податливости основания.

Подкаст про мой опыт выгорания и выхода из него

В последние месяцы я не так часто выхожу в блог, и одна из причин тому — случившееся выгорание. О том, как это произошло, как долго длилось, и что помогло мне выйти на здоровые рельсы — решил записать свои мысли в виде подкаста. Быть может, вам они будут полезны при столкновении со схожей ситуацией.

0:00 — мой контекст
0:36 — что такое выгорание
1:29 — когда оно началось
3:01 — что я чувствовал
4:35 — причины
8:19 — фаза разгрузки
10:30 — фаза устойчивости
15:38 — итоги

А у вас такое было? Поделитесь историями в комментах: почему началось, как долго длилось, что помогло выйти?

В дополнение к подкасту поделюсь своим кратким конспектом по теме выгорания

Выгорание — синдром, который, как полагают, возникает в результате длительного хронического стресса на рабочем месте, с которым не удалось успешно справиться.

Признаки

• ощущение истощения энергии или утомления
• повышенное негативное отношение к работе, апатия, раздражительность
• снижение профессиональной эффективности
• потеря мотивации

Разница между стрессом и выгоранием

Стресс — требуется слишком много усилий, но мы можем функционировать.

Выгорание — нет сил, отсутствие реакции, недостаточность, опустошенность. Выгореть — перестать бороться.

Причины выгорания

• нереалистичные сроки выполнения задач, перегрузка
• задачи или способ их выполнения не ясны, размыты
• отсутствие признания заслуг
• изоляция от коллектива (например, удаленка)
• ценности компании / коллектива не откликаются

Чтобы человек мог выгореть, он должен быть способен гореть

Наиболее подвержены выгоранию замотивированные люди, не получающие отклика от коллег, руководителей

Эгоизм — профилактика выгорания

3 этапа выхода из выгорания по методу RRR

1. Распознавание (recognise) — внимание на малые признаки выгорания.

2. Разворот (reverse) — получение помощи и контроль стресса, разгрузка. Учитесь говорить «нет» дополнительной нагрузке.

3. Устойчивость (resilience) — поддержка физического и психического благополучия для повышения устойчивости к стрессу. Полноценный сон, здоровое питание, регулярная физическая активность. Общение. Хобби. Пересмотр своих рабочий целей, способа выполнения задач.

Ветер, вихри, резонанс. Что важно знать инженеру?

В прошлом посте о строительный аэродинамике и CFD я упоминал эффект образования дорожки Кармана. Кроме того, что этот эффект выглядит завораживающие, он еще и влияет на механическую безопасность зданий и сооружений. Если частота срыва вихрей Кармана близка к одной из собственных частот колебаний сооружения, то может возникнуть эффект резонанса. При этом могут происходить интенсивные колебания сооружения поперек ветрового потока, приводящие к возникновению дополнительных внутренних усилий в элементах конструктивной системы.

Это явление принято называть резонансный вихревым возбуждением (далее буду писать РВВ). В соответствии с п. 11.3 СП 20.13330 РВВ можно считать отдельным видом ветровой нагрузки, которую в некоторых случаях нужно учитывать совместно с основной (средней и пульсационной).

Основной параметр, использующийся при прогнозировании возникновения РВВ — число Струхаля (St). Это безразмерный параметр, использующийся в аэродинамике и гидродинамике, показывающий частоту образования сменяющих друг друга разнонаправленных вихрей, которые образуют дорожку Кармана. СП 20.13330 дает очень упрощенный подход к определению значения St, предлагая всего 2 значения — для круглых сечений (St = 0.2) и для сечений с острыми кромками (St = 0.11). Но в общем случае этот параметр определяется экспериментально в аэродинамической трубе или с помощью CFD-моделирования.

Автоматического учета нагрузки от РВВ в программных комплексах я не встречал. На проекте, расчеты для которого я делал в последнее время, эквивалентная статическая нагрузка от РВВ высчитывалась по методике СП 20.13330 с помощью python-скрипта. Затем вычисленная нагрузка прикладывалась как сосредоточенная сила к плитам перекрытий.

А вы встречались с таким видом ветровой нагрузки в своей практике?

В Сочи достраивают пешеходный мост, который я рассчитывал (писал об этом серию постов). Его название — «Волшебный лист». На видео монтируют один из завершающих декоративных элементов — черешок.

Как считаете, прикольная концепция?