[ZVV]

Шарнирно опертая в плоскости изгиба балка. Стандартное раскрепление из плоскости на опорах: верх балки закреплен от боковых смещений, свободный поворот опорных сечений в плане, свободная депланация опорных сечений. Балка нагружена сосредоточенной силой в середине пролета. Пролет 6м. Три загружения: сила приложена к верхнему поясу, сила приложена в центре тяжести сечения, сила приложена к нижнему поясу. Балка двутаврового сечения: полки 150*10мм, стенка 290*6мм (полная высота сечения 310мм).
Необходимо определить значение критической силы для трех загружений. Сделал ручной расчет по книге Блейх Ф. Устойчивость металлических стержней ., получил значения критической нагрузки: 4820кг, 7030кг и 10140кг для нагрузки приложенной к верхнему поясу, в центре тяжести сечения, для нагрузки приложенной к нижнему поясу соответственно. Прикладываю эти нагрузки к оболочечной модели в SCAD и вместо ожидаемых КЗУ системы близких к единице получаю следующие значение КЗУ: 1) 1,99 ; 2) 1,53; 3)1,18. Помогите найти ошибку. Протокол решения задачи и файл с расчетной схемой в SCAD прикреплены.

А ребро в зоне нагрузки у Блейха как-нибудь учитывается? Замечаете, что у Вас КЗУ обратно пропорциональны значениям нагрузок? То есть как будто положение нагрузки никакой роли не играет. Мне кажется, всё дело в ребре - оно сводит к минимуму разницу в приложении нагрузки.

Попробуйте:
1) приложить одинаковую (по абсолюту) нагрузку в трех местах в текущей схеме. Как мне кажется, получите очень близкие КЗУ для трех случаев.
2) Убрать ребро и нагрузку на середину давать через АЖТ или просто собрать в точку

[ZVV]

Сообщение от Arikaikai А ребро в зоне нагрузки у Блейха как-нибудь учитывается?

Нет, не учитывается.

Сообщение от Arikaikai 1) приложить одинаковую (по абсолюту) нагрузку в трех местах в текущей схеме. Как мне кажется, получите очень близкие КЗУ для трех случаев.

Файл Балка устойчивость_2.spr Расчетная схема с ребром в месте приложения нагрузки. Сосредоточенная сила 5т приложена в трех точках по высоте сечения. КЗУ: 1,71; 2,15;2,67 (верхний пояс; середина; нижний пояс).

Сообщение от Arikaikai 2) Убрать ребро и нагрузку на середину давать через АЖТ или просто собрать в точку

Файл Балка устойчивость_4.spr Ребро в месте приложения нагрузки убрал, узлы сечения объединил в АЖТ и приложил сосредоточенную нагрузку 7,03т в центре сечения. КЗУ: 1,53.
Файл Балка устойчивость_5.spr Ребро в месте приложения нагрузки убрал, АЖТ не создавал, приложил сосредоточенную нагрузку 7,03т в центре сечения. КЗУ: 1,41.

ZVV, у Вас все нормально со схемой. И дело даже не в ребре, а в постановке задачи. Такая задача не может быть верно решена нахождением "упругого" КЗУ системы. Абстрактная нагрузка(подвешенный на гибкой веревке груз), будет вызывать доролнительный изгиб верхнего пояса из плоскости балки тем больший, чем ближе она будет приложена к сжатому поясу. В таком случае без учета начальных несовершенств и деформированной схемы не обойтись.

не-не, я имел ввиду АЖТ нулевой высоты шириной в ширину балки, чтоб было куда прикладывать распределенную нагрузку. И прикладывать все три нагрузки.

[ZVV]

Сообщение от palexxvlad Такая задача не может быть верно решена нахождением "упругого" КЗУ системы. Абстрактная нагрузка(подвешенный на гибкой веревке груз), будет вызывать дополнительный изгиб верхнего пояса из плоскости балки тем больший, чем ближе она будет приложена к сжатому поясу. В таком случае без учета начальных несовершенств и деформированной схемы не обойтись.

Задача расчета ставилась следующая: определить значение критического момента потери плоской формы изгиба в упругой стадии (Mcr по обозначении в EN 1993-1-1).
Эффект изменения КЗУ системы от высоты приложения нагрузки наблюдается :

Сообщение от ZVV Файл Балка устойчивость_2.spr Расчетная схема с ребром в месте приложения нагрузки. Сосредоточенная сила 5т приложена в трех точках по высоте сечения. КЗУ: 1,71; 2,15;2,67 (верхний пояс; середина; нижний пояс).

palexxvlad, как Вы считаете, в рамках поставленной задачи о нахождении критического момента потери плоской формы изгиба в упругой стадии расчетная схема корректна?

Сообщение от Arikaikai не-не, я имел ввиду АЖТ нулевой высоты шириной в ширину балки, чтоб было куда прикладывать распределенную нагрузку. И прикладывать все три нагрузки.

Не могу понять о чем идет речь. Я с АЖТ не очень знаком, если Вам не трудно сможете подкорректировать расчетную схему?

Сообщение от ZVV Задача расчета ставилась следующая: определить значение критического момента потери плоской формы изгиба в упругой стадии

Так я Вам про это и говорю. Чтобы правильно определить это значение на оболочках(кроме случая приложения нагрузки к нижнему поясу), нужно использовать геометрическую нелинейность.

Сообщение от ZVV palexxvlad, как Вы считаете, в рамках поставленной задачи о нахождении критического момента потери плоской формы изгиба в упругой стадии расчетная схема корректна?

Смотря что Вы имеете в виду под "упругой стадией". Если не учитывать влияние деформаций на напряжения, то можно сделать вывод, что "упругий"(эйлеров) КЗУ системы будет тем больше отличаться от значения критического момента потери плоской формы изгиба, чем ближе к сжатому поясу будет приложена нагрузка, его (этот момент) вызывающая. В таком случае схема верная.

Сообщение от ZVV Не могу понять о чем идет речь. Я с АЖТ не очень знаком, если Вам не трудно сможете подкорректировать расчетную схему?

Да толку нет, моё предположение оказалось неверным, всё-таки дело не в ребре) Лучше palexxvlad'а слушайте)

Сообщение от palexxvlad В таком случае без учета начальных несовершенств и деформированной схемы не обойтись

А если создать некий незначительный эксцентриситет нагрузки? Ведь просто так расчитывать на деформированную схему толку нет - верхний пояс продолжит деформироваться в плоскости, разве нет?

Сообщение от Arikaikai А если создать некий незначительный эксцентриситет нагрузки?

Я под "начальными несовершенствами" это и имел в виду.

Сообщение от Arikaikai Ведь просто так расчитывать на деформированную схему толку нет - верхний пояс продолжит деформироваться в плоскости, ...

Само собой разумеется.

Сообщение от palexxvlad Я под "начальными несовершенствами" это и имел в виду

Вот отсюда тогда еще вопрос - очевидно же, что от этого величины этого эксцентриситета зависит и величина деформаций балки из плоскости - нужно как-то разумно выбирать его величину или даже очень маленький эксцентриситет вызовет достаточно деформаций в модели, чтобы вычисленный КЗУ был близок к реальности? Могу конечно поэкспериментировать, но не представляю, как оценивать потом результаты.

Сообщение от Arikaikai ...нужно как-то разумно выбирать его величину...

Разумной будет величина эксцентриситета, равная lef/750+i/20, где под i следует понимать радиус инерции из плоскости стенки тавра, размерами и суммарной площадью сжатой полки и четверти высоты стенки двутавра.

Сообщение от palexxvlad lef/750+i/20, где под i следует понимать радиус инерции из плоскости стенки тавра, размерами и суммарной площадью сжатой полки и четверти высоты стенки двутавра.

О_О откуда эти цифры? Что я пропустил? В каких книгах искать ответы?)

[Metkon]

Вроде это есть в пособии к СНиПу

[ZVV]

Сообщение от palexxvlad Смотря что Вы имеете в виду под "упругой стадией". Если не учитывать влияние деформаций на напряжения, то можно сделать вывод, что "упругий"(эйлеров) КЗУ системы будет тем больше отличаться от значения критического момента потери плоской формы изгиба, чем ближе к сжатому поясу будет приложена нагрузка, его (этот момент) вызывающая. В таком случае схема верная.

Мне хотелось бы получить значение критической силы (критического момента) для приведенной схемы, как она подразумевается в учебниках по строительной механике. К сожалению, не могу ответить о принятых там предпосылках.
Например, Блейх Ф. Устойчивость металлических стержней , формула (318), стр 186. или Смирнов а.Ф. Строительная механика. Динамика и устойчивость .Спецкурс, формула (9.44), стр 281.
Нужен ли для этого расчет по деформированной схеме, как Вы писали ранее? Если да, то как по результатам расчета определить значение критической силы?

ZVV, я посмотрел Блейха. Формула 318 получена из уравнений Эйлера, поэтому критическая сила должна сходится "упругим" КЗУ из СКАДа. Почему не сходится? Возможно очередной косяк СКАДА в вычислении КЗУ. Возможно в таблицах 5,6 неточно учитываются секториальные характеристики сечения. Я немного позже пересчитаю Вашу схемку.
______________________________________

Пересчитал в ANSYS (linear buckling) задачку из заголовка. КЗУ для приложения нагрузки к в.п., ц.т., н.п. - 0.88, 0.87, 0.88 соответственно. Вот чего не ожидал от СКАДа, так это такой лажи . Не зря я от него "отрекся" . Кстати, это не первый замеченный косяк СКАДа с КЗУ на оболочках для балок.

Нужен ли для этого расчет по деформированной схеме, как Вы писали ранее?

Не нужен. ZVV, прошу прощения за изначальный ввод в заблуждение.

[Ayvengo]

Ради интереса посчитал эту задачу в ЛИРЕ и Старке. Правда, не уверен, так ли я воспроизвел граничные условия, но судя по всему, у Блейха так и принято.
Результаты по КЗУ нормальные:
ЛИРА - 1.07, 1.04, 1.15, на более мелкой сетке - 0.99, 0.95, 1.04.
Старк - 0.95, 0.91, 1.0.

Ayvengo, я "подчистил" Ваши ГУ и передал Лировскую схему 1в1 в СКАД. Получил:
- на Лире 0,98 0,94 0,98.
- на СКАДе 1,25 1,35 1,65
В архиве СКАДовская схемка и лировский текстовик. СКАДовцам нужно делать выводы

[ZVV]

Сообщение от Ayvengo Ради интереса посчитал эту задачу в ЛИРЕ и Старке. Правда, не уверен, так ли я воспроизвел граничные условия, но судя по всему, у Блейха так и принято. Результаты по КЗУ нормальные: ЛИРА - 1.07, 1.04, 1.15, на более мелкой сетке - 0.99, 0.95, 1.04. Старк - 0.95, 0.91, 1.0.

Сообщение от palexxvlad Ayvengo, я "подчистил" Ваши ГУ и передал Лировскую схему 1в1 в СКАД. Получил: - на Лире 0,98 0,94 0,98. - на СКАДе 1,25 1,35 1,65 В архиве СКАДовская схемка и лировский текстовик.

Спасибо, что участвуете в теме. Не могли бы Вы, для чистоты сравнения посчитать балку с шириной поясов 150мм (у Вас в файле 100мм) и граничными условиями как в прикрепленных pdf файлах. Нагрузка прикладывается сосредоточенной силой в соответствующих точках сечения.
Для этой схемы в SCADе получены следующие значения КЗУ: 1,78; 1,53; 1,31 (верхний пояс; середина; нижний пояс).
В ANSYS значения КЗУ составили: 0,99; 0,97; 0,95 (верхний пояс; середина; нижний пояс).

Сообщение от ZVV Не могли бы Вы, для чистоты сравнения посчитать балку...

не вопрос. В архиве лировский *.txt
Лира показала КЗУ 1,03 1,01 0,99 соответственно для приложения нагрузки к в.п., ц.т., н.п.

[ZVV]

Сообщение от palexxvlad не вопрос. В архиве лировский *.txt Лира показала КЗУ 1,03 1,01 0,99 соответственно для приложения нагрузки к в.п., ц.т., н.п.

Спасибо. В общем, все озвученные программы кроме SCADа дают близкие результаты, чего и следовало ожидать. Постараюсь в ближайшее время написать в службу поддержки SCAD письмо с просьбой прокомментировать результаты расчета.