dwg.ru forum rss xml
| Правила | Регистрация | Пользователи | Поиск | Сообщения за день | Все разделы прочитаны |  Справка по форуму |

Вернуться   Форум DWG.RU > Архитектура и Строительство > Конструкции зданий и сооружений > Металлические конструкции > Расчет на устойчивость стальной балки при изгибе.

Расчет на устойчивость стальной балки при изгибе.

Версия для печати
 
Ответ
Опции темы Поиск в этой теме
Непрочитано 24.05.2018, 11:19
Расчет на устойчивость стальной балки при изгибе.
Makson
 
Регистрация: 24.04.2008
Сообщений: 1,090

Makson вне форума Вставить имя

Коллеги, просьба посмотреть правильность расчета на устойчивость стальной балки при изгибе.
Попытался в соответствии с СП16 реализовать все возможные варианты загружений и закреплений в онлайн калькуляторе http://rascheta.net/steelbeam/index.php.
Любая критика приветствуется.
Просмотров: 11700
 
Непрочитано 30.05.2018, 11:04
#81
ZVV


 
Регистрация: 06.06.2012
Харьков, Украина
Сообщений: 1,721


Цитата:
Сообщение от румата Посмотреть сообщение
Ну для защемленной балки получилось близкое значение 85,6/59,4=1,44. По упругому расчету на устойчивость оболочками было 1,5. А шарнирные балки по EN почему-то получаются значительно устойчивее чем по СП и МКЭ
Да все более или менее близко. Меня сбило с толку, что для защемленной балки вы критическим моментом называете момент в пролете, а я считал для момента на опоре. Тогда для шарнирной балки результаты МКЭ и ручного точного расчета отличаются на (67000-59400)/59400=0.13=13%, а для защемленной балки (85600-59400*0.7*2)/59400*0.7*2=0.03=3%. Для шарнирной балки разница великовата, но сути спора не меняет.
Успел в ANSYS проверить только шарнирную балку. Получил результат практически идентичный вашему расчету по МКЭ. Балка упруго теряет устойчивость при погонной нагрузке 13,2 кН/м.
Еще посчитал старую задачу с сосредоточенной силой и шарнирной балкой на упругую устойчивость. Результаты МКЭ и ручного точного расчета отличаются на 1%.
Из вышеописанного можно сделать вывод, что расчет на устойчивость МКЭ пластинами в упругой постановке корректен и дает близкие значения с точным ручным расчетом.

Теперь о величине предельной погонной нагрузки по Ерокоду на защемленную балку. Возьмем величину критического момента из точного ручного расчета Mcr=85600 Н*м. Если считать предельную нагрузку как для общего случая по п.6.3.2.2 получим и предельный момент Mb,Rd=0,37*514*245=46594 Н*м. Тогда предельная погонная нагрузка равна (46594/38850)*1,32=1,58 тс/м. Если считать предельную нагрузку как для прокатных или эквивалентных сварных сечений по п.6.3.2.3 получим и предельный момент Mb,Rd=0,464*514*245=58431 Н*м. Тогда предельная погонная нагрузка равна (58431/38850)*1,32=1,98 тс/м.
Видно, что значение предельной нагрузки, как минимум, в 7,35/1,98=3,7 раза ниже чем посчитанная по упрощенному подходу IBZ.
ZVV вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 30.05.2018, 11:23
#82
Chebyn


 
Регистрация: 01.07.2011
Екатеринбург
Сообщений: 467


Цитата:
Сообщение от IBZ Посмотреть сообщение
Выполняю обещание посчитать защемленную балку по инженерной методике.
Тоже посчитал данную балку по EN.

Из условия, что на опоре закрепление от поворота, закрепление из плоскости - жесткое (депланации не допускаются), распределение момента - как для защемленной балки.
Результат - условное напряжение 728 кг/см2 (31% использования несущей способности), т.е. предельный момент - 6.34 тм (эквивалентно нагрузке 4.23 т/м).


Численно результат ближе к Вашему, при положении нагрузки в центре тяжести по высоте (G=540 кг/см2). Думается, что этот параметр нельзя не учитывать (в EN он входит в расчет в явном виде).

Что касается обычной шарнирной балки (с тем же пролетным моментом), то по EN такая балка более устойчива примерно на 10% (крит. нагрузка примерно q=1.5 т/м)

Offtop: p.s. какая-то проблема с вложением word-файлов, добавлю как смогу

Последний раз редактировалось Chebyn, 30.05.2018 в 11:30.
Chebyn вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 30.05.2018, 11:53
#83
IBZ

Расчетчик МК
 
Блог
 
Регистрация: 06.05.2006
Ростов-на-Дону
Сообщений: 3,193


Цитата:
Сообщение от gad Посмотреть сообщение
Для в.п. у меня получилось, что-то похожее, а на н.п. просто ересь вышла по расчетной длине сжатого участка.
Цитата:
Сообщение от Chebyn Посмотреть сообщение
Из условия, что на опоре закрепление от поворота, закрепление из плоскости - жесткое (депланации не допускаются), распределение момента - как для защемленной балки.
Результат - условное напряжение 728 кг/см2 (31% использования несущей способности), т.е. предельный момент - 6.34 тм (эквивалентно нагрузке 4.23 т/м).
Для приопорной части при вышеприведенных условий у меня получилось:
- по методике расчета центрально сжатого пояса (ly=1,28 м) qкр=4,71 (т/м)
- по методике расчета на Фи-балочное (как консоли) qкр=4,20 (т/м)

Во втором случае Фи-балочное получилось вообще Fb=1.0, то есть консольный участок не теряет устойчивости до исчерпанитя прочности.
Цитата:
Сообщение от ZVV Посмотреть сообщение
Видно, что значение предельной нагрузки, как минимум, в 7,35/1,98=3,7 раза ниже чем посчитанная по упрощенному подходу IBZ.
Это может означать 3 вещи:
- неверное моделирование в МКЭ программе;
- неверный расчет от IBZ;
- "отстойность" действующих норм - ведь именно такую (аварийную ??) упрощенную методику предлагает пункт 20.6.3.4 СП 294.1325800.2017, пусть и для балок с гофрированными стенками.

Какой-то из пунктов, хотим мы этого или нет, каждому придется для себя принять. Правда результат будет отличаться в 3,7 раза

Последний раз редактировалось IBZ, 30.05.2018 в 12:09.
IBZ вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 30.05.2018, 12:17
#84
gad

Строитель
 
Регистрация: 02.09.2003
Лукоморье
Сообщений: 921


>IBZ
А если вообще откинуть "балочность" (фи_балочное) и считать пояса на устойчивость, как сжато-растянутые элементы принимая расчетную длину по формуле 137 СП (в нашем случае расчетная длина получается 0,75l=4.5 м), а усилие сжатия по наибольшему напряжению сжатия любого пояса (N=11.55 тс, устойчивость 0,64)? Понятно, что в запас, но лигитимно т.к. по СП(расчетная длина) и проще.
gad вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 30.05.2018, 12:29
#85
Chebyn


 
Регистрация: 01.07.2011
Екатеринбург
Сообщений: 467


Пришлось отчет переделывать в картинки, чтобы выложить, поэтому прикладываю только расчет устойчивости защемленной балки из (#82), т.к. она нас больше интересует.

Цитата:
Сообщение от IBZ Посмотреть сообщение
Для приопорной части при вышеприведенных условий у меня получилось:
- по методике расчета центрально сжатого пояса (ly=1,28 м) qкр=4,71 (т/м)
- по методике расчета на Фи-балочное (как консоли) qкр=4,20 (т/м)

Честно говоря, запутался в ваших результатах. Если Вы в итоге по самому "плохому" участку получили критическую нагрузку 4,2 т/м, то это сильно похоже на прилагаемый расчет (т.к., судя по вшеним признакам, методика EN предполагает введение в расчет момента в пролете, с учетом условий на концах)
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: 1.JPG
Просмотров: 42
Размер:	112.7 Кб
ID:	202908  Нажмите на изображение для увеличения
Название: 2.JPG
Просмотров: 24
Размер:	77.8 Кб
ID:	202909  
Chebyn вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 30.05.2018, 12:41
#86
IBZ

Расчетчик МК
 
Блог
 
Регистрация: 06.05.2006
Ростов-на-Дону
Сообщений: 3,193


Цитата:
Сообщение от gad Посмотреть сообщение
если вообще откинуть "балочность" (фи_балочное) и считать пояса на устойчивость, как сжато-растянутые элементы принимая расчетную длину по формуле 137 СП
Эта формула предназначена для определения расчетных длин для поясов ферменных элементов и никак не учитывает жесткую заделку по концам, как в нашем случае. С другой стороны в пункте Ж.3 приложения Ж СП 16.13330.2017 вполне однозначно написано:

Если на участке балки lef эпюра Мх по своему очертанию отличается от приведённых в таблице Ж.1, то допускается значение ψ определять по формулам для наиболее близкой по очертанию эпюры Мх, в которую может быть вписана фактическая эпюра.

P.S. И вот "бейте, режьте меня", но в памяти упорно всплывает письмо от ЦНИИИСКа, о том, что расчетные длины следует принимать между точками нулевых моментов. Ложная память? Вполне возможно, но вот ведь какая штука - приведенные мной здесь приближенные расчеты сей факт подтверждают...

Цитата:
Сообщение от Chebyn Посмотреть сообщение
судя по вшеним признакам, методика EN предполагает введение в расчет момента в пролете, с учетом условий на концах
А вот в этом надо капитально разбираться что и как они тут учитывают.

Последний раз редактировалось IBZ, 30.05.2018 в 12:48.
IBZ вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 30.05.2018, 13:15
#87
gad

Строитель
 
Регистрация: 02.09.2003
Лукоморье
Сообщений: 921


Цитата:
Сообщение от IBZ Посмотреть сообщение
Эта формула предназначена для определения расчетных длин для поясов ферменных элементов и никак не учитывает жесткую заделку по концам, как в нашем случае.
заделка балки учитывается наличием растяжений и сжатия по длине стрежня - "имитирующего пояс балки".
в.п. и н.п. рассматривается для нахождения расчетной длины отдельно.

разбиваем в.п.(н.п.) балки на участки и находим напряжения.
расчетная схема - стержень (разбив по длине так же, как и балку) сечением, как пояс балки. принимаем одну опору шарнирно-неподвижной, другую подвижной.
"прикладываем" нормальные усилия такие, что бы напряжения от них соответствовали напряжениям в поясе балки.
считаем расчетную длину по 137 формуле. определяем фи.
проверяем на наибольшую сжимаемую силу
gad вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 30.05.2018, 13:28
#88
IBZ

Расчетчик МК
 
Блог
 
Регистрация: 06.05.2006
Ростов-на-Дону
Сообщений: 3,193


Цитата:
Сообщение от gad Посмотреть сообщение
заделка балки учитывается наличием растяжений и сжатия по длине стрежня - "имитирующего пояс балки".
в.п. и н.п. рассматривается для нахождения расчетной длины отдельно.

разбиваем в.п.(н.п.) балки на участки и находим напряжения.
расчетная схема - стержень (разбив по длине так же, как и балку) сечением, как пояс балки. принимаем одну опору шарнирно-неподвижной, другую подвижной.
"прикладываем" нормальные усилия такие, что бы напряжения от них соответствовали напряжениям в поясе балки.
считаем расчетную длину по 137 формуле. определяем фи.
проверяем на наибольшую сжимаемую силу
В "инженерном" методе я все делал именно так, за исключением использования формулы 137. Вместо нее я задал схемку в Скад и получил для средней части расчетную длину 1,56 (м), а для крайнего приопорного участка 1,28 (м).
IBZ вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 30.05.2018, 13:47
#89
ZVV


 
Регистрация: 06.06.2012
Харьков, Украина
Сообщений: 1,721


Цитата:
Сообщение от Chebyn Посмотреть сообщение
Пришлось отчет переделывать в картинки, чтобы выложить, поэтому прикладываю только расчет устойчивости защемленной балки из (#82), т.к. она нас больше интересует.
Расчет неправильный.
Цитата:
Сообщение от IBZ Посмотреть сообщение
Вполне возможно, но вот ведь какая штука - приведенные мной здесь приближенные расчеты сей факт подтверждают...
Ничего он не подтверждает. Как раз наоборот. Показывает, что такой подход сильно не в запас.
ZVV вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 30.05.2018, 13:50
#90
vedinzhener


 
Регистрация: 23.07.2009
Орел
Сообщений: 2,473


Цитата:
Сообщение от ZVV Посмотреть сообщение
Расчет неправильный.
Вы хоть поясняйте в чем, а то так можно сказать все неверно, один я Д'Артаньян
__________________
надейся на лучшее, а худшее само придет
vedinzhener вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 30.05.2018, 13:54
#91
Chebyn


 
Регистрация: 01.07.2011
Екатеринбург
Сообщений: 467


Цитата:
Сообщение от ZVV Посмотреть сообщение
Расчет неправильный.
прикрепите свой

Цитата:
Сообщение от ZVV Посмотреть сообщение
Я тут посчитал защемленную в плоскости балку по точной методике Еврокода. По устойчивости балка несет 1,6 т/м. Что скажите, IBZ?
или ваш ответ здесь ?

Последний раз редактировалось Chebyn, 30.05.2018 в 14:07.
Chebyn вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 30.05.2018, 14:09
#92
IBZ

Расчетчик МК
 
Блог
 
Регистрация: 06.05.2006
Ростов-на-Дону
Сообщений: 3,193


Цитата:
Сообщение от ZVV Посмотреть сообщение
Ничего он не подтверждает. Как раз наоборот. Показывает, что такой подход сильно не в запас.
Ну что же, стало быть
Цитата:
Сообщение от IBZ Посмотреть сообщение
- "отстойность" действующих норм - ведь именно такую (аварийную ??) упрощенную методику предлагает пункт 20.6.3.4 СП 294.1325800.2017, пусть и для балок с гофрированными стенками.
Очередной раз приходим к выводу, что нормы "в топку", МКЭ forever ... И это при том, что положения норм имеют не только аналитические обоснования, но и экспериментальное подтверждение. Печально как-то
IBZ вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 30.05.2018, 14:19
#93
ZVV


 
Регистрация: 06.06.2012
Харьков, Украина
Сообщений: 1,721


Цитата:
Сообщение от vedinzhener Посмотреть сообщение
Вы хоть поясняйте в чем, а то так можно сказать все неверно, один я Д'Артаньян
Неправильно принято значение Med. Должно быть 38850 Н*м вместо 19425 Н*м. Результат будет отличаться в два раза.

Есть вопросы и по исходным данным.
1)При вычислении предельного момента Mb,Rd используется пластический, а не упругий момент сопротивления сечения. Зачем? Все расчеты в теме в упругой стадии.
2)Критический момент Mcr вычислен для защемления из плоскости и запрете депланаций из плоскости на опорах. В теме обсуждается балка защемленная в плоскости, шарнирно опертая из плоскости и свободой депланаций на опорах.


Цитата:
Сообщение от IBZ Посмотреть сообщение
Очередной раз приходим к выводу, что нормы "в топку", МКЭ forever ... И это при том, что положения норм имеют не только аналитические обоснования, но и экспериментальное подтверждение. Печально как-то
В советских нормах нет случая для защемленной в плоскости балки. Печально получилось из-за того, что вы пытались применить упрощенный подход в той области, где он не применим.
В европейских нормах есть случай для защемленной в плоскости балки. Положения европейских норм имеют не только аналитические обоснования, но и экспериментальное подтверждение. Как и нормы других стран.
ZVV вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 30.05.2018, 14:31
#94
IBZ

Расчетчик МК
 
Блог
 
Регистрация: 06.05.2006
Ростов-на-Дону
Сообщений: 3,193


Цитата:
Сообщение от ZVV Посмотреть сообщение
Печально получилось из-за того, что вы пытались применить упрощенный подход в той области, где он не применим.
Ладно, последняя попытка. Скажите, в каком случае балка в принципе более устойчива: при шарнирном опирании или жесткой заделкой по концам? Оцените чисто качественно.
IBZ вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 30.05.2018, 14:56
#95
ZVV


 
Регистрация: 06.06.2012
Харьков, Украина
Сообщений: 1,721


Цитата:
Сообщение от IBZ Посмотреть сообщение
Ладно, последняя попытка. Скажите, в каком случае балка в принципе более устойчива: при шарнирном опирании или жесткой заделкой по концам? Оцените чисто качественно.
Зачем качественно? В теме есть посчитанные вручную случаи. Если говорить об упругой устойчивости, не по нормам.
Шарнирно опертая в плоскости изгиба балка длиной 6м с распределенной нагрузкой приложенной к верхнему поясу, шарнирно закрепленная на опорах из плоскости, имеющая свободу депланаций на опорах потеряет устойчивость при погонной нагрузке 14,9 кН/м.
Защемленная в плоскости изгиба балка длиной 6м с распределенной нагрузкой приложенной к верхнему поясу, шарнирно закрепленная на опорах из плоскости, имеющая свободу депланаций на опорах потеряет устойчивость при погонной нагрузке 28,5 кН/м.
ZVV вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 30.05.2018, 15:09
#96
IBZ

Расчетчик МК
 
Блог
 
Регистрация: 06.05.2006
Ростов-на-Дону
Сообщений: 3,193


Цитата:
Сообщение от ZVV Посмотреть сообщение
Зачем качественно? В теме есть посчитанные вручную случаи. Если говорить об упругой устойчивости, не по нормам.
Отлично. Еще один вопрос: я беру схему распределения моментов по схеме жесткого опирания ( пролетный момент M=1.32*6^2/24=1.98 тм), а расчетную длину приму lef=6 (м). Все параметры при этом я возьму по СП как для шарнирно опертой балки, тем самым полностью проигнорировав перемену знаков моментов. Будет ли такой расчет в запас ? Конкретно да или нет.
IBZ вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 30.05.2018, 15:12
#97
vedinzhener


 
Регистрация: 23.07.2009
Орел
Сообщений: 2,473


Цитата:
Сообщение от IBZ Посмотреть сообщение
Отлично. Еще один вопрос: я беру схему распределения моментов по схеме жесткого опирания ( пролетный момент M=1.32*6^2/24=1.98 тм), а расчетную длину приму lef=6 (м). Все параметры при этом я возьму по СП как для шарнирно опертой балки, тем самым полностью проигнорировав перемену знаков моментов. Будет ли такой расчет в запас ? Конкретно да или нет.
думается если взять опорный момент и принять длину 6 м будет в запас
__________________
надейся на лучшее, а худшее само придет
vedinzhener вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 30.05.2018, 15:22
#98
IBZ

Расчетчик МК
 
Блог
 
Регистрация: 06.05.2006
Ростов-на-Дону
Сообщений: 3,193


Цитата:
Сообщение от vedinzhener Посмотреть сообщение
думается если взять опорный момент и принять длину 6 м будет в запас
Я выше специально задавал вопрос где происходит потеря устойчивости. Мне ответили, что в середине пролета. Так что вопрос стоит именно с указанными условиями.
IBZ вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 30.05.2018, 15:27
#99
vedinzhener


 
Регистрация: 23.07.2009
Орел
Сообщений: 2,473


Цитата:
Сообщение от IBZ Посмотреть сообщение
Я выше специально задавал вопрос где происходит потеря устойчивости. Мне ответили, что в середине пролета. Так что вопрос стоит именно с указанными условиями.
тогда да, если брать с середины момент и полную длину, то получается запас
__________________
надейся на лучшее, а худшее само придет
vedinzhener вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 30.05.2018, 15:28
#100
румата


 
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 656


Цитата:
Сообщение от ZVV Посмотреть сообщение
Тогда для шарнирной балки результаты МКЭ и ручного точного расчета отличаются на (67000-59400)/59400=0.13=13%
У меня для шарнирной балки получился другой(ожидаемый) результат. См. вложение с расчетом шарнирной балки
Касаемо заявлений г-на Chebyn о том, что по еврокоду предусмотрен учет депланайций опорных сечений. Он(учет)-то предусмотрен. Только никаких данных и значений о к-те kw я нигде не нашел. Если не считать, оговорки, что при отсутствии данных о жескости стеснения деплонации kw = 1. Ну да ладно, факт остается фактом, что запрет депланации существенно влияет на момент потери устойчивости при любых типах граничных условий.
Вложения
Тип файла: pdf Шарнирная балка по EN.pdf (438.1 Кб, 19 просмотров)
Тип файла: pdf Защемленная балка по EN.pdf (438.2 Кб, 14 просмотров)
Тип файла: pdf Защемленная в плоскости изгиба балка по EN.pdf (438.5 Кб, 14 просмотров)

Последний раз редактировалось румата, 30.05.2018 в 15:34.
румата вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
Ответ
Вернуться   Форум DWG.RU > Архитектура и Строительство > Конструкции зданий и сооружений > Металлические конструкции > Расчет на устойчивость стальной балки при изгибе.

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

Расширенный поиск

Быстрый переход

Похожие темы
Тема Автор Раздел Ответов Последнее сообщение
Расчет сварных швов опирания стальной балки ZIGGIPUIT Металлические конструкции 6 06.01.2016 21:18
Расчет и конструирование стальной неразрезной подкрановой балки Фандус Металлические конструкции 11 14.05.2012 21:49
Расчет двутавровой балки на местную устойчивость Ось вселенной Конструкции зданий и сооружений 1 02.04.2012 12:30
Расчет стальной балки + фундамент для дачного домика at10 Разное 5 16.05.2009 01:52
Расчет стальной подкрановой балки ivan.solo Поиск литературы, чертежей, моделей и прочих материалов 7 21.08.2008 21:58

|| Главная || Каталог САПР || Тендеры || Публикации || Объявления || Биржа труда || Download || Галерея ||
|| Библиотека || Кунсткамера || Каталог предприятий || Контакты || Файлообменник || Блоги ||