[Net]

Подскажите пожалуйста, как определить устойчивость изгибаемой металлической балки с учётом закручивания вокруг своей оси (нагрузка приложена с одной стороны)- верхних пояс не раскреплён?

[str02]

5.15. Расчет на устойчивость балок двутаврового сечения, изгибаемых в плоскости стенки и удовлетворяющих требованиям пп. 5.12 и 5.14*, следует выполнять по формуле....
СНиП II-23-81*
Если я правильно понимаю о чем речь.

[wjea]

Net
На сайте в нормативах, выложена вся справочная и подсобная литература по стальным конструкциям, которая нам нужна для повседневных расчётов, и английских авторов и отечественных. Скачайте всё, там Вы найдёте примеры и указания почти на все случаи жизни. Ну что Вам от того, что кто-то будет пересказывать своими словами, то ,что не требует опыта, а просто написано в формулах.

[dermoon]

С учетом кручения, ясно было сказано. По СНиПу и по новому СП 53-102-2004 - никак, поскольку эти нормативы кручения не предусматривают. У меня один раз был такой случай, я задавал балку, как пластинчатая конструкция, считал МКЭ Ansys-ом, пиратским, конечно.

[Billy]

Если исключить научные монографии, то подход ув. Dermoona практически единственный, но можно считать и по Лире.

[Net]

В том то и дело, что СНиПовского подхода не удалось найти, сойдут и научные монографии. Была попытка расчитать в Лире по деформированной схеме, но верно ли это? Хоть какая-нибуть литература нужна для проверки и чтобы показать руководству. Встречалась только Власовская теория потери устойчивости по изгибно-крутильной форме, но только для центрально-сжатых стержней. Конечно, глубоко не было времени копнуть.
Была надежда, что кто-то сталкивался и натолкнёт на мысль или на литературу.

[Николай Баглаев]

Такая задача может быть решена в MicroFe.
Но при этом балку нужно моделировать оболочечными элементами. Сомневаюсь, что Лира данную задачу решит.

[Колян]

вроде можно в SCADe..

[Дмитрий]

Net
Так ли существенно закручивание от "приложения нагрузки с одной стороны"? Может, достаточно проверить устойчивость плоской формы изгиба по СНиПу?
Вроде такие вещи сплошь и рядом, но никто особо не заморачивается...

Кстати, проверка устойчивости плоской формы изгиба в СНиПе основана на теории Власова - рассматривается именно крутильная форма потери устойчивости...

В ЛИРЕ и СКАДЕ оболочечные КЭ имеют только 5 степеней свободы в узле (нет 6-й - поворота в своей плоскости), а в MicroFE, как отметил Николай Баглаев, элементы оболочки имеют все 6 степеней свободы. Так что, вероятно, там такая задачка может быть решена корректнее....

[Billy]

В ЛИРЕ все оболочечные КЭ (КЭ41, 42, 44) имеют 6 степеней свободы, иначе трудно было бы участвовать в экспертизе устойчивости купола аквапарка.

[Net]

Сообщение от Дмитрий Net Так ли существенно закручивание от "приложения нагрузки с одной стороны"?

Нагрузка вообще не сущственна (96 кг/м к полке с одной стороны). Существеннен пролёт- 9 метров нераскреплённой балки. По всем СНиповским расчётам проходит, например, 20 двутавр. Руководство говорит, что на 9 метров высота конструктивно должна быть минимум 1/30 от 9м=300мм -это чтобы балка сама себя несла. Первый раз сталкиваюсь- ничего в этом не смыслю.
Думаю, что при кручении меняется угол и все характеристики сечения в вертикальной плосткости, поэтому если посчитать угол закручивания и для данного сечения проверить прочность и прогибы по деформированной схеме, то всё ок. Но так ли это?

[Billy]

Сложность ситуации в том, что считать надо именно на устойчивость. Именно это я имел ввиду. Потеря плоской формы изгиба это потеря устойчивости, и именно ее мы не можем оценить. Крутящий момент может спровоцировать потерю устойчивости раньше чем по СНиПу в просто длинных изгибаемых балках. А напряжения можно по разному проверить. Если по деформированной схеме то это всегда лучший но не обязательный вариант.

[Дмитрий]

Net
Сдается мне, что Вы всеж-таки переусложняете, ибо в такой постановке задачка действительно нетривиальна...

Billy
В руководстве к ЛИРЕ действительно написано, что в узле оболочки все шесть степеней свободы, но это не совсем так (или совсем не так) :wink:
Знающие товарищи поймут, о чем речь...
К примеру, простенький тест: возмем прямоугольный КЭ оболочки, защемим один его узел, а к противоположному (по диагонали) приложим силу в плоскости пластины (вызывающую кручение). ЛИРА на этой задачке заваливается ("геометрически изменяемая система!"), т.к. пластина не способна воспринять поворот в защемленном узле (т.к. фактически просто нет такой степени свободы, хотя я якобы защемил поворот UZ). Вот и все...
Микрофия с такой задачкой расправилась с полпинка :wink:
[ATTACH]1112206734.gif[/ATTACH]

[Billy]

Дмитрий

Да действительно, фактически защемление не ощущается, наверное осталось в Руководстве. Спасибо.

[dermoon]

Сообщение от Дмитрий Кстати, проверка устойчивости плоской формы изгиба в СНиПе основана на теории Власова - рассматривается именно крутильная форма потери устойчивости...

Эта именно сама форма потери устойчивости (балка начинает выкручиваться) при определенном плоском моменте, но принудительный (внешний) крутящий момент не рассматривается. В стандартных перекрытиях-покрытиях с раскреплением балок этот момент легко погасить дополнительными жесткими распорками, но вот когда встречается голая балка, посчитать действительно сложно.

[SV]

По адресу http://dwg.ru/norm/index.php?id=62
выложена книга "Металлические конструкции производственных и сельскохозяйственных зданий". На стр.245-248 приведен расчет устойчивости балок при действии крутящего момента от одностороннего нагружения нижнего пояса двутавра.

[Net]

Сообщение от Billy Сложность ситуации в том, что считать надо именно на устойчивость. Именно это я имел ввиду. Потеря плоской формы изгиба это потеря устойчивости, и именно ее мы не можем оценить.

Очень хочется понять, что-же эта за устойчивость при сложном состоянии. В моём понимании, точнее в СНиПовском, это приблизительно так:
Существует критическое напряжение, при котором металл достигает площадки текучести. Это критическое напряжение зависит только от жёсткости сечения и прочностных характеристик сечения и именно его (с помощью коэффициента фиb) мы сравниваем с расчётным сопротивлением. Т.е. никакой зависимости с нагрузкой? Далее следует, что если определить напряжение (если сложное напряжённое состояние, то приведённое напряжение) и оно будет меньше критического, то устойчивость обеспечена?
Т.е. определяю приведённое напряжение, делю на коэффициент фиb из СНиПа и определяю устойчивость. Возможен ли такой подход? Помогите разобраться, совсем туго с теорией.

[Net]

SV
большое спасибо за ссылочку- хоть что-то. Меня заинтересовало, что при проверке устойчивости верхнего пояса коэффициент фиb учитывается только с нормальными напряжениями x. Интересно при общей устойчивости можно провести аналогию?
Но задача немного не такая- у меня изгиб вокруг продольной оси балки, а в примере при проверке устойчивости верхнего пояса учитывается бимомент от тормозной нагрузки из плоскости балки. Момент вокруг оси учитывается как местный при проверке прочности нижнего пояса. И об общей устойчивости отмечена лишь возможность не проверять. В моём случае момент передаётся на всё сечение (установлены рёбра жёсткости).

[nickneck]

dermoon

С учетом кручения, ясно было сказано. По СНиПу и по новому СП 53-102-2004 - никак, поскольку эти нормативы кручения не предусматривают.

А у вас случайно нет этого самого СП в электронном виде?

[SV]

Сообщение от Net Очень хочется понять, что-же эта за устойчивость при сложном состоянии. В моём понимании, точнее в СНиПовском, это приблизительно так: Существует критическое напряжение, при котором металл достигает площадки текучести. Это критическое напряжение зависит только от жёсткости сечения и прочностных характеристик сечения и именно его (с помощью коэффициента фиb) мы сравниваем с расчётным сопротивлением. Т.е. никакой зависимости с нагрузкой? Далее следует, что если определить напряжение (если сложное напряжённое состояние, то приведённое напряжение) и оно будет меньше критического, то устойчивость обеспечена? Т.е. определяю приведённое напряжение, делю на коэффициент фиb из СНиПа и определяю устойчивость. Возможен ли такой подход? Помогите разобраться, совсем туго с теорией.

Вы абсолютно правильно понимаете, расчет сводится к введению коэффициента снижения напряжений фиb.
Об этом подробнее можно почитать в книжке "Металлические конструкции" Том1- Элементы стальных конструкций под ред.Гореева В.В. (п.5.2.4 Проверка общей устойчивости элементов).
Там, в отличие, от других источников, более-менее внятно описано как все это происходит.