| Правила | Регистрация | Пользователи | Поиск | Сообщения за день | Все разделы прочитаны |  Справка по форуму | Файлообменник |

Вернуться   Форум DWG.RU > Архитектура и Строительство > Конструкции зданий и сооружений > Металлические конструкции > Расчет свободно-стоящей колонны на выносливость

Расчет свободно-стоящей колонны на выносливость

Ответ
Поиск в этой теме
Непрочитано 15.04.2016, 08:23 #1
Расчет свободно-стоящей колонны на выносливость
HawK
 
заполняю штампы
 
Брест
Регистрация: 15.09.2011
Сообщений: 80

Всем доброго времени.

Возник вопрос по расчету на выносливость и на данный момент я немного туплю.

Есть защемленная свободно-стоящая колонна, на которую действует 2 загружения, это – собственный вес и ветер. Соответственно для определения максимальных напряжений я считаю 2 сочетания: 1 – от собственного веса; 2 – собственный вес + ветер.
От каждого сочетания я получаю максимальные напряжения: 1 – сигма мах = -10 МПа; 2 – сигма мах = -130 МПа и сигма мин = +120 МПа.

Далее идем считать коэффициент асимметрии p = сигма мин/сигма мах.
И тут собственно возникает вопрос, какие напряжения брать?
р = -10/-130 = 0,077 или р = +120/-130 = -0,923 ?

P.S. напряжения взяты условно, хочу разобраться и надеюсь на вашу помощь.
Просмотров: 6844
 
Непрочитано 15.04.2016, 08:49
#2
asid


 
Регистрация: 10.09.2013
Сообщений: 124


р = 10/130 = 0,077
asid вне форума  
 
Непрочитано 15.04.2016, 11:14
#3
BYT


 
Регистрация: 04.10.2011
Сообщений: 3,070


Про коэффициент асимметрии это из какого норматива?
BYT вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 15.04.2016, 11:40
#4
HawK

заполняю штампы
 
Регистрация: 15.09.2011
Брест
Сообщений: 80


Цитата:
Сообщение от asid Посмотреть сообщение
р = 10/130 = 0,077
А можете пояснить почему именно так?

Цитата:
Сообщение от BYT Посмотреть сообщение
Про коэффициент асимметрии это из какого норматива?
СНиП II-23-81 - расчет на выносливость
HawK вне форума  
 
Непрочитано 15.04.2016, 12:43
#5
Бахил

?
 
Регистрация: 17.06.2014
Царицын
Сообщений: 12,203


Цитата:
Сообщение от HawK Посмотреть сообщение
р = +120/-130 = -0,923? !
В п.9.2 всё ясно написано: "принимать с минусом" - в чём вопрос?
__________________
Не откладывайте на завтра! Положите на всё уже сегодня.(с)
Бахил вне форума  
 
Непрочитано 15.04.2016, 12:56
#6
мозголом из Самары


 
Регистрация: 17.10.2007
Самара
Сообщений: 1,672


Цитата:
Сообщение от HawK Посмотреть сообщение
Есть защемленная свободно-стоящая колонна, на которую действует 2 загружения, это – собственный вес и ветер. Соответственно для определения максимальных напряжений я считаю 2 сочетания: 1 – от собственного веса; 2 – собственный вес + ветер.
От каждого сочетания я получаю максимальные напряжения: 1 – сигма мах = -10 МПа; 2 – сигма мах = -130 МПа и сигма мин = +120 МПа.
Ветер сколько раз будет так дуть?
мозголом из Самары вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 15.04.2016, 12:58
#7
HawK

заполняю штампы
 
Регистрация: 15.09.2011
Брест
Сообщений: 80


Цитата:
Сообщение от Бахил Посмотреть сообщение
В п.9.2 всё ясно написано: "принимать с минусом" - в чём вопрос?
Вопрос не про знак, а про
Цитата:
Сообщение от HawK Посмотреть сообщение
какие напряжения брать?
сами значения? сигма мин и мах - это при сочетании -N-M и -N+M? или же сигма мин - это при -N, а сигма мах при -N-M.
т.е. какими напряжениями определяется этот цикл при котором берутся сигма мах и сигма мин.

Другими словами: стоит колонна без ветра - есть напряжение -10 МПа (от веса), подул ветер - возник момент - и напряжение стало -130МПа, потом ветер прекратился и напряжение опять -10Мпа. Это вроде как цикл.

----- добавлено через ~2 мин. -----
Цитата:
Сообщение от мозголом из Самары Посмотреть сообщение
Ветер сколько раз будет так дуть?
Расчет ведется на 2 млн нагружений
HawK вне форума  
 
Непрочитано 15.04.2016, 13:28
#8
IBZ

Расчетчик МК
 
Блог
 
Регистрация: 06.05.2006
Ростов-на-Дону
Сообщений: 6,208


Совет: произведите расчет на 2 комбинации, так как обе они вполне реальны. Условие усталости должно выполняться в любом случае. После этого сразу станет понятно какую из комбинаций следовало брать как единственную .

P.S. Аналогичный результат можно получить просто проанализировав расчетные формулы .

P.P.S. Про реальность 2-х комбинаций написал ерунду - для учета усталости физически реальна только 2-я комбинация. Но просчитать все равно попробуйте, условно считая верной и первую.

Последний раз редактировалось IBZ, 15.04.2016 в 14:03.
IBZ вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 15.04.2016, 14:17
#9
HawK

заполняю штампы
 
Регистрация: 15.09.2011
Брест
Сообщений: 80


Цитата:
Сообщение от IBZ Посмотреть сообщение
Совет: произведите расчет на 2 комбинации, так как обе они вполне реальны. Условие усталости должно выполняться в любом случае. После этого сразу станет понятно какую из комбинаций следовало брать как единственную .

P.S. Аналогичный результат можно получить просто проанализировав расчетные формулы .

P.P.S. Про реальность 2-х комбинаций написал ерунду - для учета усталости физически реальна только 2-я комбинация. Но просчитать все равно попробуйте, условно считая верной и первую.
В этом то весь и подвох кроется. Если я беру коэффициент асимметрии р = -10/-130 = 0,077 (для сжатия) и р = -10/+120 = 0,083 (для растяжения), то все замечательно, конструкция удовлетворяет условиям выносливости.
А если брать
Цитата:
Сообщение от HawK Посмотреть сообщение
р = +120/-130 = -0,923
то получается, что условие по выносливости не выполняется... а значит надо как-то либо уменьшать напряжения, либо, пока не придумал...

И что интересное, конструкция которая проходит по 1ПС, 2ПС и МУ с большими запасами (почти в 2 раза) не проходит по усталости металла...

Непонятно...
HawK вне форума  
 
Непрочитано 15.04.2016, 15:11
#10
BYT


 
Регистрация: 04.10.2011
Сообщений: 3,070


Цитата:
Сообщение от HawK Посмотреть сообщение
И что интересное, конструкция которая проходит по 1ПС, 2ПС и МУ с большими запасами (почти в 2 раза) не проходит по усталости металла...
Непонятно...
Цитата:
Сообщение от HawK Посмотреть сообщение
Вопрос не про знак
Вот поэтому и непонятно.
Вам для того чтобы от минус 130 перейти к плюс 120 сколько понадобиться затратить энергии? И сколько потребуется энергии с минус 10 до минус 130?
Вот ровно столько необходимо металлу чтобы держать эти циклы.

Последний раз редактировалось BYT, 15.04.2016 в 15:19.
BYT вне форума  
 
Непрочитано 15.04.2016, 15:19
#11
IBZ

Расчетчик МК
 
Блог
 
Регистрация: 06.05.2006
Ростов-на-Дону
Сообщений: 6,208


Цитата:
Сообщение от HawK Посмотреть сообщение
В этом то весь и подвох кроется .... конструкция которая проходит по 1ПС, 2ПС и МУ с большими запасами (почти в 2 раза) не проходит по усталости металла...
Проверять результат не буду, но скажу следующее. Усталость может возникнуть именно от ветра, для которого совместно с постоянной ногрузкой G=-130/+120. Вторая комбинация не имеет никакого отношения к действительности и рассмотрению не подлежит в принципе.

При этом вызывает большие сомнения сама необходимость считать на усталость. У Вас что, резонанс ? Откда вообще взято количество циклов ?
IBZ вне форума  
 
Непрочитано 15.04.2016, 15:34
#12
BYT


 
Регистрация: 04.10.2011
Сообщений: 3,070


Скорее речь идёт об тонкостенных опорах - трубчатых или многогранных.
Встречал ситуации когда макушки конструкций отваливались. Металл уставал далеко не в основании консоли. Резонанс в таких конструкциях частое явление.
BYT вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 15.04.2016, 15:41
#13
HawK

заполняю штампы
 
Регистрация: 15.09.2011
Брест
Сообщений: 80


Цитата:
Сообщение от IBZ Посмотреть сообщение
Вам для того чтобы от минус 130 перейти к плюс 120 сколько понадобиться затратить энергии? И сколько потребуется энергии с минус 10 до минус 130?
Вот ровно столько необходимо металлу чтобы держать эти циклы.
Тогда допустим, что при переходе от -130 до +120 металл держит 100 циклов, а при переходе от -10 до -130 - практически 200 циклов, т.к. энергии надо почти в 2 раза меньше?

Цитата:
Сообщение от IBZ Посмотреть сообщение
При этом вызывает большие сомнения сама необходимость считать на усталость. У Вас что, резонанс ? Откда вообще взято количество циклов ?
Да, эта свободно-стоящая колонна представляет собой дымовую самонесущую трубу, и действует на нее и собственный вес и ветер с пульсацией и резонанс. Количество циклов определяется нормативными документами для дымовых труб.

Задача состоит в расчете на выносливость, и определение этих самих напряжений которые будут участвовать в расчете.
HawK вне форума  
 
Непрочитано 15.04.2016, 15:49
#14
anton1989


 
Регистрация: 25.03.2011
Сообщений: 24


Пришлите письмо мне на почту [email protected]
Я вышлю пример расчета.
anton1989 вне форума  
 
Непрочитано 15.04.2016, 16:16
#15
BYT


 
Регистрация: 04.10.2011
Сообщений: 3,070


HawK
Какие предельные значения Вы принимали по горизонтальным перемещениям? Где это нормируется?
BYT вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 15.04.2016, 16:25
#16
HawK

заполняю штампы
 
Регистрация: 15.09.2011
Брест
Сообщений: 80


Цитата:
Сообщение от BYT Посмотреть сообщение
Какие предельные значения Вы принимали по горизонтальным перемещениям? Где это нормируется?
Предельные горизонтальные перемещения для дымовых труб высотой до 100м - Н/75 (п. 19.26 СНиП 2.09.03-85), если другое ограничение не указано в тех. задании.

----- добавлено через ~6 ч. -----
Еще раз перечитал основные нормативы и требования к расчету на усталость и сделал для себя такой вывод:
если на конструкцию действует ветер статический и пульсационный, то проверять данную конструкцию на усталость от данных видов нагрузок - не требуется;
если на конструкцию в добавок к предыдущим нагрузкам действуют еще и резонанс (перпендикулярно основному потоку ветра), то тогда требуется проверка на усталость, но только от напряжений вызванным самим резонансом. И тут коэффициент асимметрии будет равен примерно единице (т.е. симметричный цикл, является наихудшим из возможных циклов).

Исправьте меня, если я ошибся в своих выводах.
HawK вне форума  
 
Непрочитано 17.04.2016, 14:07
#17
IBZ

Расчетчик МК
 
Блог
 
Регистрация: 06.05.2006
Ростов-на-Дону
Сообщений: 6,208


Выводы верные, за исключением вот этого:
Цитата:
Сообщение от HawK Посмотреть сообщение
если на конструкцию в добавок к предыдущим нагрузкам действуют еще и резонанс (перпендикулярно основному потоку ветра), то тогда требуется проверка на усталость, но только от напряжений вызванным самим резонансом
Усталость есть явление накопительное, и "сломаться" конструкция после определенного количества циклов может безо всякого резонанса и даже при неполном ветре. Так что в коэффициент ассиметрии включаются полные макcимальные напряжения.

А вот всем "вопрос на засыпку". Предположим, имеется конструкция с пятью "хитрыми" сочетаниями:

1. G1=100, G2=400
2. G1=-100, G2=-400
3. G1=150, G2=-150
4. G1=0, G2=300
5. G1=0, G2=-300

Внимание, вопрос: из "энергетических" соображений, приведенных выше, эти комбинации равнозначны на предмет усталости. Так ли это на самом деле ?
IBZ вне форума  
 
Непрочитано 17.04.2016, 14:21
#18
BYT


 
Регистрация: 04.10.2011
Сообщений: 3,070


Я полагаю,что переход +/- имеет значение. Думаю пункт номер 3 расчётный.
В памяте всплывает петля гистерезиса.

Последний раз редактировалось BYT, 17.04.2016 в 14:38.
BYT вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 17.04.2016, 16:57
#19
HawK

заполняю штампы
 
Регистрация: 15.09.2011
Брест
Сообщений: 80


Цитата:
Сообщение от IBZ Посмотреть сообщение
Усталость есть явление накопительное, и "сломаться" конструкция после определенного количества циклов может безо всякого резонанса и даже при неполном ветре. Так что в коэффициент ассиметрии включаются полные макcимальные напряжения.
Спасибо, учту.
Но есть один нюанс:
случай 1: на трубу действует ветер с пульсацией и собственный вес и предположим резонанса нет, то циклом будет являться напряжения -10/-130 и -10/120, т.к. для того что бы получить цикл 120/-130 ветру надо перестать воздействовать на конструкцию с одной стороны и тут же начать действовать с другой, причем прямо противоположной;
случай 2: ко всему прочему есть и резонанс, а это грубо колебания конструкции со сменой напряжения практически равной по модулю, и тут цикл будет как раз 120/-130 (к примеру), и это намного хуже чем в 1 случае.

Цитата:
Сообщение от IBZ Посмотреть сообщение
3. G1=150, G2=-150
это самый худший цикл из всех возможных, т.к. коэффициент асимметрии будет равен -1, но не факт, что и по остальным сочетаниям все будет хорошо, надо проверять.

----- добавлено через ~9 мин. -----
Цитата:
Сообщение от IBZ Посмотреть сообщение
Внимание, вопрос: из "энергетических" соображений, приведенных выше, эти комбинации равнозначны на предмет усталости. Так ли это на самом деле ?
1. гамма v = 2,1 (растяжение)
2. гамма v = 2,66 (сжатие)
3. гамма v = 1 (растяжение)
гамма v = 1 (сжатие)
4. гамма v = 1,66 (растяжение)
5. гамма v = 2 (сжатие)
не равнозначны, но худшая это 3 комбинация
HawK вне форума  
 
Непрочитано 17.04.2016, 20:27
#20
Бахил

?
 
Регистрация: 17.06.2014
Царицын
Сообщений: 12,203


Цитата:
Сообщение от BYT Посмотреть сообщение
В памяте всплывает петля гистерезиса.
Нет тут никакой "петли".
3. пункт худший.

----- добавлено через ~4 мин. -----
Цитата:
Сообщение от HawK Посмотреть сообщение
что бы получить цикл 120/-130 ветру надо перестать воздействовать на конструкцию с одной стороны и тут же начать действовать с другой, причем прямо противоположной;
Заблуждение. При динамическом воздействии колебания происходят при ветре одного направления.
И для трубы хуже всего колебания поперёк потока. Так называемый "резонанс".
__________________
Не откладывайте на завтра! Положите на всё уже сегодня.(с)
Бахил вне форума  
Ответ
Вернуться   Форум DWG.RU > Архитектура и Строительство > Конструкции зданий и сооружений > Металлические конструкции > Расчет свободно-стоящей колонны на выносливость

Размещение рекламы
Опции темы Поиск в этой теме
Поиск в этой теме:

Расширенный поиск


Похожие темы
Тема Автор Раздел Ответов Последнее сообщение
Расчет сборной железобетонной колонны. vladxturbo Железобетонные конструкции 4 01.06.2014 12:37
Расчет сечения колонны у базы Korol.sas.77 Конструкции зданий и сооружений 19 17.01.2014 14:22
Ручной расчет базы стальной колонны усиленной ребром Алексей Владимирович Металлические конструкции 7 20.12.2013 13:25
Расчет раздельной колонны МК Alexandra Isupova Поиск литературы, чертежей, моделей и прочих материалов 7 19.04.2012 21:42
Фундамент с динамическими нагрузками в Scad Tlelaxu SCAD 9 31.08.2007 10:44