< Обратно

              FEMNet - это нейросеть которая находит НДС в безбалочных ЖБ плитах при равномерных нагрузках. Инструмент работы с нейросетью FEMnet позволяет работать только с одним типовым этажом здания:

 

          Работа с нейросетью начинается уже с запуска программы и выбора версии нейросети: 

 

               Три версии нейросети FEMnet отличаются по уровню интеллекта. Чем больше нейронов у нейросети, тем более точные она дает результаты.

               Для примера секция существующего жилого дома по программе реновации г. Москва:

Рис.1: План секции

Рис.2: Момент Му - FEMnet mini

               

Рис.3: Момент Му - FEMnet pro

 

                На видеокарте RTX 4090 время расчета одного этажа версии нейросети mini составляет 1 секунда и 4 секунды на версии pro. Заметно как pro версия лучше сглаживает пиковые значения на опорах изгибающего момента Му.

 

Общие настройки

 

                  Общие настройки идентичны настройкам инструмента SmartCity, см. разделы нагрузок и размеров конечных элементов. 

                  Количество уровней - данный параметр необходим для математического моделирования модели здания для расчета на сейсмическую эффективность и ветровое воздействие. 

                  Ограничения нейросети:

1. Здания не выше 100 метров при учете ветра.
2. Планы зданий с пролетами между пилонами выше 9 метров.
3. Планы зданий с консольными участками плит выше 2 метров.
4. Здания с изначально нерациональным положением пилонов и стен, например шаг пилонов через каждые 1.5 метра. Данные схемы не учитывались при обучении нейросети FEMnet. 

 

Метод Вычитания Конусов (МВК или CSM).

 

                    Подробное объяснение данного инструмента и его настройки так же можно найти по ссылке в инстуркции инстурмента SmartCity.

 

Ветровое воздействие 

 

        

                Данный инструмент предназначен для расчета ветрового воздействия. С помощью зеленого кружка пользователь может указать направление ветра в плоскости X0Y и его интенсивность по каждой из осей от 0 до 1.

               Среднее давление ветра и коэф. аэродинамического сопротивления пользователь назначает самостоятельно исходя из национальных норм и высотности здания. 

               Во время расчета, PromCore, аналитически увеличивает модель здания на указаное число этажей и рассчитывает консольную расчетную модель (КРМ) здания как защемленный в основании стержень представленный системой стержней (пилоны и стены).

                После расчета становятся доступными значения:

1. первая собственная частота в Гц
2. перемещение верха здания в мм
3. ускорение колебания (динамическая комфортность) в мм/с^2

 

Эффективность здания на сейсмическое воздействие 

 

               При активации данной функции в FEMnet можно получить расстояние между центром масс и центром жесткости на кручение здания. Чем выше это значение, тем хуже для сопротивляемости здания на сейсмическое воздействие. 

               Для простоты измерения эффективности мы ввели безразмерный интегральный индекс, что означает его значение:

• 0.00 - 0.03: план очень центрирован, кручение минимально, изменений не требуется.

• 0.03 - 0.10: рациональный план несущих конструкций, изменений не требуется.

• более 0.10: заметная плановая эксцентриситетность, в сейсмике будут проблемы, необходимо внести изменение в положение вертикальных конструкций. 

               На картинках 2 примера. В одном примере ЛЛУ по центру и здание симметричное по обоим плоскостям, как итог интегральный показатель равен 0.008. А вот если сдвинуть ЛЛУ в край здания, то показатель вырастает до 0.199:

Рис. 4: Смещенное в край положение ЛЛУ

 

Рис. 5: Центральное положение ЛЛУ

 

                  Ссылок на нормативы и научные статьи разных стран  с данным показателем очень много, для примера.

                  В разных странах интегральный показатель имеет разные ограничения, например по Eurocode 8, ASCE 7 и индийского IS 1893 ( 0.05 – зелёный, 0.05–0.15 – жёлтый, >0.15 – красный).

В нормах РФ упоминание данного показателя встречается в: 

• СП 14.13330.2018 п.5.16. 
• СП267.1325800.2016 п.7.9.2.19

 

Результаты расчета

 

 

                   После расчета PromCore определяет эффективность схемы, как сумму эффективности положения пилонов, их сечения а так же толщины плиты перекрытия. В эффективность summary не входит эффективность на сейсмику и ветер. 

• 0.0361 = sum Mx / n - сумма всех значений моментов Mx по всем КЭ деленные на число КЭ. Данный показатель больше необходим для контроля правильности найденных моментов. Так же данный показатель не может быть равным нулю, так как часть моментов относится к реакциям опор. Поэтому данный параметр хорошо указывает на наличие сингулярностей в моментах плит перекрытий и для классического МКЭ.
• 0.0332 = sum My / n - сумма всех значений моментов My по всем КЭ деленные на число КЭ. По логике аналогичен показателю = sum Mx / n
• 2.0219 = 1 / (м2 / n) - отношение 1 к отношению суммарной площади плиты перекрытия к числу точек узлов опор. Этот показатель указывает, на сколько много узлов опор на м2 плиты перекрытия. Чем меньше узлов, тем лучше. 
• 0.0488 = sum |Mx| / n - сумма всех значений моментов Mx в модуле по всем КЭ деленные на число КЭ. Чем ниже данное значение, тем меньше арматуры будет в плитах по оси X.
• 0.0447 = sum |My| / n - сумма всех значений моментов My в модуле по всем КЭ деленные на число КЭ. Чем ниже данное значение, тем меньше арматуры будет в плитах по оси Y.
• 0.3392 = sum dZ / n - сумма всех значений прогибов по всем КЭ деленные на число КЭ. Чем ниже данное значение, тем меньше экстремальных значений прогибов у конструкции плиты.
• 3.1749  - сумма всех значений, но с учётом коэф. масштабирования. При суммировании, показатели моментов умножаются на коэф. 5, для увеличения веса значения параметров.

 

                 Все показатели найдены экспериментальным путем в следствии более 1000 экспериментов. Как показали эксперименты , учет показателей армирования, или расходов, не дают дополнительного эффекта, так как они являются производными от значений моментов Мх и Му.

                По вопросу данной методики эффективности ЖБ каркаса жилых зданий есть несколько научных статей. Одна из них подготовлена на основе старой версии программы PromCore, со старым алгоритмом, но тем не менее статья будет полезна для изучения и сегодня. 

                Если вы в своей научной или инженерной работе найдете более рациональные методики определения эжффективности ЖБ каркаса безбалочных монолитных каркасов жилых зданий, то мы рассмотрим ваше предложение для реализации. 

 

                 С помощью выпадающего меню в результатах, можно выбрать конкретную эпюру НДС плиты перекрытия или усилие в пилонах под указанную этажность здания:

Рис.6: Прогибы

 

Рис.7: Момент Мх

 

Рис.8: Момент Му

 

Рис.9: Усилия в пилонах и грузовая площадь