| 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 на устойчивость стальной балки при изгибе.

Расчет на устойчивость стальной балки при изгибе.

Ответ
Поиск в этой теме
Непрочитано 24.05.2018, 11:19
Расчет на устойчивость стальной балки при изгибе.
Makson
 
Регистрация: 24.04.2008
Сообщений: 1,131

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: 33715
 
Непрочитано 28.05.2018, 08:32
#61
Chebyn


 
Регистрация: 01.07.2011
Сообщений: 558


Цитата:
Сообщение от румата Посмотреть сообщение
Формулы СП построены исходя из условия отсутствия закрепления от деплонации опорных сечений.
На самом деле все "не совсем" так
Chebyn вне форума  
 
Непрочитано 28.05.2018, 09:22
#62
румата


 
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,673


Chebyn, как на самом деле и почему?
румата вне форума  
 
Непрочитано 28.05.2018, 11:54
#63
IBZ

Расчетчик МК
 
Блог
 
Регистрация: 06.05.2006
Ростов-на-Дону
Сообщений: 6,211


Цитата:
Сообщение от румата Посмотреть сообщение
Тогда Вам не составит труда всем разъяснить, чем различаются приведенные ниже схемы закрепления балки, и почему уравнения упругой линии закручивания у этих схем различны.
Не знаю, надо лезть в теорию. Но мы то рассматриваем устойчивость при изгибе, а тут кручение.

Цитата:
Сообщение от румата Посмотреть сообщение
Формулы СП построены исходя из условия отсутствия закрепления от деплонации опорных сечений. Расчет по СП в запас. И все тут.
Вполне может быть, но вот запас в 1,8 раз как-то многовато, чтобы этот случай не рассматривать вовсе.

Цитата:
Сообщение от румата Посмотреть сообщение
Так посчитайте самостоятельно и опровергните мои результаты.
Попытаюсь на неделе (сейчас пару дней занят) только не пластинами, а приближенным методом, рассматривая полку как стержень с переменными усилиями по длине.

Цитата:
Сообщение от румата Посмотреть сообщение
Только защемленная в обеих плоскостях балка имеет закрепление от депланации опорных сечений
Почему?
IBZ вне форума  
 
Непрочитано 28.05.2018, 12:32
#64
Chebyn


 
Регистрация: 01.07.2011
Сообщений: 558


Цитата:
Сообщение от румата Посмотреть сообщение
Chebyn, как на самом деле ?
Offtop: Одному Богу известно

А так, давайте расставим точки над "I" - моделирование шарнирно-опертой балки с одной шарнирно-подвижной опорой с закреплением на опоре от кручения (но при свободных депланациях опор) сошлось с расчетом по СП при прочих равных (нагрузка, ее положение, раскрепления и т.д.) ?
Chebyn вне форума  
 
Непрочитано 28.05.2018, 13:34
1 | 1 #65
ZVV


 
Регистрация: 06.06.2012
Харьков, Украина
Сообщений: 2,454


Цитата:
Сообщение от Chebyn Посмотреть сообщение
Одному Богу известно
Немного не так. Богу, мне и всем, кто читал Пособие к СНиП II-23-81.
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: Закрепление балки.jpg
Просмотров: 607
Размер:	322.0 Кб
ID:	202835  
ZVV вне форума  
 
Непрочитано 28.05.2018, 14:27
#66
Chebyn


 
Регистрация: 01.07.2011
Сообщений: 558


Цитата:
Сообщение от ZVV Посмотреть сообщение
Немного не так. Богу, мне и всем, кто читал Пособие к СНиП II-23-81.
Offtop: Пока у вас открыто, то может заглянете заодно в раздел 15 этого документа - избавите меня от необходимости отвечать Вам в соседней теме

Последний раз редактировалось Chebyn, 28.05.2018 в 16:11.
Chebyn вне форума  
 
Непрочитано 28.05.2018, 15:40
#67
румата


 
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,673


Цитата:
Сообщение от Chebyn Посмотреть сообщение
Одному Богу известно
Offtop: Зачем что-то говорить, если нет возможности ответить за сказанное?

Цитата:
Сообщение от Chebyn Посмотреть сообщение
А так, давайте расставим точки над "I" - моделирование шарнирно-опертой балки с одной шарнирно-подвижной опорой с закреплением на опоре от кручения (но при свободных депланациях опор) сошлось с расчетом по СП при прочих равных (нагрузка, ее положение, раскрепления и т.д.) ?
Сошлось
Цитата:
Сообщение от IBZ Посмотреть сообщение
Не знаю, надо лезть в теорию. Но мы то рассматриваем устойчивость при изгибе, а тут кручение.
Понятно, что Вы не знаете. Надо полагать Вы не знаете и того, что общая крутильная жесткость балки сильно влияет на критическую силу ПФИ.
Цитата:
Сообщение от IBZ Посмотреть сообщение
Вполне может быть, но вот запас в 1,8 раз как-то многовато, чтобы этот случай не рассматривать вовсе.
Думается, этот случай много где рассмотрен. Только не в наших нормах. Просто нужно поискать.
Цитата:
Сообщение от IBZ Посмотреть сообщение
Почему?
Еще раз. Потому, что при защемлении только в вертикальной плоскости полки опорных сечений могут свободно скручиваться в разные стороны относительно вертикальной оси опоры. Примером такого вида заделки является заделка консолей однопролетной балки в горизонтальной борозде бетонного массива. При этом концы консолей не закреплены из плоскости балки.
румата вне форума  
 
Непрочитано 28.05.2018, 15:46
#68
ZVV


 
Регистрация: 06.06.2012
Харьков, Украина
Сообщений: 2,454


Цитата:
Сообщение от Chebyn Посмотреть сообщение
Пока у вас открыто, то может заглянете заодно в раздел 15 этого документа - избавите меня от необходимости отвечать Вам в соседней теме
Заглянул. Ответов на заданные вопросы не нашел. Будьте любезны ответить.
ZVV вне форума  
 
Непрочитано 29.05.2018, 12:04
#69
Chebyn


 
Регистрация: 01.07.2011
Сообщений: 558


Цитата:
Сообщение от румата Посмотреть сообщение
Offtop: Зачем что-то говорить, если нет возможности ответить за сказанное?
Offtop: А вы доподлинно знаете что там происходит ?
Цитата:
Сообщение от румата Посмотреть сообщение
Сошлось
Допустим, я не буду спрашивать что и с чем вы сравнивали, поверю на слово. Тогда для этой же балки вы заявляете в 1.8 раза прирост несущей способности при запрете депланаций опорных сечений.
В тоже время, если открыть еврокод и посчитать по нему две такие же балки с такими же закреплениями (благо у них оговорены разные случаи закрепления), получится, что прирост несущей способности всего 15-20%. (Речь идет об устойчивости)
Что мешает гипотетическому эксперту проверить результат вашего моделирования "на вшивость", ознакомившись с чужими нормами ?

Последний раз редактировалось Chebyn, 29.05.2018 в 13:52. Причина: В данном случае речь идет об устойчивости
Chebyn вне форума  
 
Непрочитано 29.05.2018, 12:24
#70
румата


 
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,673


Цитата:
Сообщение от Chebyn Посмотреть сообщение
А вы доподлинно знаете что там происходит ?
Доподлинно нет. Но "что там происходит" в рамках конкретной теории - знаю.
Цитата:
Сообщение от Chebyn Посмотреть сообщение
В тоже время, если открыть еврокод и посчитать по нему две такие же балки с такими же закреплениями (благо у них оговорены разные случаи закрепления), получится, что прирост несущей способности всего 15-20%.
Для начала покажите Ваш расчет по EN. Иначе не выйдет предметного разговора, т.к. вообще говоря несущая способность определяется не только одной лишь устойчивостью.
румата вне форума  
 
Непрочитано 29.05.2018, 14:03
#71
IBZ

Расчетчик МК
 
Блог
 
Регистрация: 06.05.2006
Ростов-на-Дону
Сообщений: 6,211


Выполняю обещание посчитать защемленную балку по инженерной методике.

Итак, у нас есть защемленная балка пролетом l=6 (м) с распределенной погонной нагрузкой q=1.32 т/м. Сечение балки Ст-290х6+2П 150х10, материал конструкции С245. Считаем в запас (надеюсь этого никто оспаривать не будет?). что верхний пояс воспринимает продольные нагрузки без учета стенки. Момент сопротивления для заданного сечения принял по результатам вычислений по нашей программе КМБП -2.03 в размере 514,3 (см3)

Максимальное момент в балке у опоры Mo=(1.32*6^2)/12 = 3.96 (тм)
Максимальный пролетный момент Mп=(1.32*6^2)/24 = 1.98 (тм)
Напряжение в приопорном сечении G=396000/514.3=770 (кг/см2) - растяжение
Напряжение в середине пролета G=198000/514.3=385 (кг/см2) - сжатие

Верхний пояс балки имеет по концам 2 участка длиной по 1,27 (м), где в поясе действует растяжение от N=770*1*15= 115500 (кг) до нуля. Средняя часть верхнего пояса сжата силами от нуля до N=385*1*1=5780 (кг) и имеет длину 3,46 (м). Конструкция задана для расчета на устойчивость в программу Scad 21.1 с разбиением пояса на участки ~ 400 (мм). Продольные силы заданы ступенчато с усреднением их в пределах участка. Жесткость задана численно как пластины 150х10.

Программа дает значение расчетной длины для среднего участка ly=1,56 (м) Использя это значение считаем пояс на центральное сжатие:

Момент инерции пояса из плоскости I=(1*15^3)/12=281.3 (см4)
Площадь пояса A=1*15=15 (см2)
Радиус инерции i=sqrt (281.3/15)=4.33 (см)
Гибкость пояса Я=156/4.33=36.1
Коэффициент продольного изгиба Fi=0.909
Условное напряжение сжатия G=5780/(0.909*15)=424 (кг/см2)

Теперь считаем балку по нормам на пролетный момент 1,98 (тм), принимая расчетную длину в размере расстоянию между нулевыми точками lef-3.46 (м). Результат программного расчета дает значение условного напряжения G=439 (кг/см2). Разница с предыдущим расчетом 3,5%.

Разница, как видим, мизерная. И что теперь делать будем, какую схему примем. По мне, так "на коленке" оно надежней. Тем более, что такая методика сейчас прописана и в нормах (см. расчеты балок с гофрированными стенками).

P.S. При попытке проверить расчет может быть небольшая разница, так как наша программа считает до сих пор по СНиП II-23-81*. Однако, принципиальной разницы от этого фактора мы не получим.
Вложения
Тип файла: spr b0076.SPR (24.8 Кб, 19 просмотров)
IBZ вне форума  
 
Непрочитано 29.05.2018, 14:25
#72
румата


 
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,673


IBZ, какая критическая нагрузка ПФИ на балку у Вас получилась в обеих расчетных случаях?
румата вне форума  
 
Непрочитано 29.05.2018, 16:45
#73
IBZ

Расчетчик МК
 
Блог
 
Регистрация: 06.05.2006
Ростов-на-Дону
Сообщений: 6,211


Цитата:
Сообщение от румата Посмотреть сообщение
IBZ, какая критическая нагрузка ПФИ на балку у Вас получилась в обеих расчетных случаях?
Критическая нагрузка потери устойчивости (если я правильно понял вопрос) в первом случае qкр=7,6 (т/м), а во втором qкр=7,35 (т/м). Однако, при таких нагрузках балка перестает проходить на опорах по банальной прочности . Впрочем, первичный вопрос был посчитать защемленную балку именно на устойчивость.
IBZ вне форума  
 
Непрочитано 29.05.2018, 17:02
#74
ZVV


 
Регистрация: 06.06.2012
Харьков, Украина
Сообщений: 2,454


Цитата:
Сообщение от IBZ Посмотреть сообщение
Критическая нагрузка потери устойчивости (если я правильно понял вопрос) в первом случае qкр=7,6 (т/м), а во втором qкр=7,35 (т/м). Однако, при таких нагрузках балка перестает проходить на опорах по банальной прочности . Впрочем, первичный вопрос был посчитать защемленную балку именно на устойчивость.
Я тут посчитал защемленную в плоскости балку по точной методике Еврокода. По устойчивости балка несет 1,6 т/м. Что скажите, IBZ?

Еще критические моменты для шарнирной и защемленной балок у меня не сошлись с теми, что посчитал румата. 67000 Н*м для шарнирной и 85600 Н*м для защемленной. Румата, вы случайно не в СКАДе считали оболочками?

Сам расчет выложу чуть позже.
ZVV вне форума  
 
Непрочитано 29.05.2018, 17:15
#75
IBZ

Расчетчик МК
 
Блог
 
Регистрация: 06.05.2006
Ростов-на-Дону
Сообщений: 6,211


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?
Скажу, что расцениваю результат как неверный. Если даже принять полную длину (6 метров) и взять максимальный опорный момент в размере M=1.6*6^2/12=4.8 (тм). то сечение будет иметь запас, при расчете по СП около 11 %. И это при том, что фактический пролетный момент в 2 раза меньше, да и пролет все таки не 6 метров.
IBZ вне форума  
 
Непрочитано 29.05.2018, 17:21
#76
румата


 
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,673


Цитата:
Сообщение от ZVV Посмотреть сообщение
Румата, вы случайно не в СКАДе считали оболочками?
Нет. Я считал в Stark-е. Если нужно, выложу fea-файлы.
Цитата:
Сообщение от ZVV Посмотреть сообщение
Еще критические моменты для шарнирной и защемленной балок у меня не сошлись с теми, что посчитал румата.
ZVV, приведите пожалуйста ссылки на пункты EN по которым Вы делали расчет устойчивости ПФИ

----- добавлено через ~12 мин. -----
Цитата:
Сообщение от ZVV Посмотреть сообщение
Еще критические моменты для шарнирной и защемленной балок у меня не сошлись с теми, что посчитал румата.
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
румата вне форума  
 
Непрочитано 29.05.2018, 17:33
#77
ZVV


 
Регистрация: 06.06.2012
Харьков, Украина
Сообщений: 2,454


Цитата:
Сообщение от IBZ Посмотреть сообщение
Скажу, что расцениваю результат как неверный.
Неверный в смысле я неправильно посчитал или в Еврокоде неверная методика?
Цитата:
Сообщение от румата Посмотреть сообщение
Нет. Я считал в Stark-е. Если нужно, выложу fea-файлы.
Не надо, я все равно не открою. Лучше опишите всю геометрию, нагрузки и закрепления, а я в ANSYS посчитаю.
Цитата:
Сообщение от румата Посмотреть сообщение
ZVV, приведите пожалуйста ссылки на пункты EN по которым Вы делали расчет устойчивости ПФИ
6.3.2.1 и (6.3.2.2 или 6.3.2.3) EN 1993-1-1. Mcr считал по книге Гарднер Руководство для проектировщиков к Еврокоду 3.
ZVV вне форума  
 
Непрочитано 29.05.2018, 17:34
#78
румата


 
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,673


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.
Сомнительный результат.

----- добавлено через ~5 мин. -----
Цитата:
Сообщение от ZVV Посмотреть сообщение
Лучше опишите всю геометрию, нагрузки и закрепления, а я в ANSYS посчитаю.
1. Балка пролетом 6м с полками 150х10мм, стенкой 290х6мм под распределенной нагрузкой 13,2 кН/м, приложенной к верхнему поясу балки.
2. Для шарнирной балки условия опирания стандартные: стенкаи полки подкреплены в вертикальном направлении во всех точках, в точках пересечения стенки с полками запрет смещения из плоскости стенки , при этом ничего не стесняет депланацию опорных сечений. Критическая нагрузка по МКЭ 13,15 кН/м
3. Для жестко защемленной балки в обеих плоскостях все точки поперечного сечения закреплены в трех поступательных направлениях. Критическая нагрузка по МКЭ 59,4 кН/м
4. Для жестко защемленной балки в плоскости балки закрепления аналогичны шарнирной балке, но при этом добавлены консоли длиной 1м с нагрузкой на концах для создания защемления только в одной плоскости. Критическая нагрузка по МКЭ 27,72 кН/м
5. Для шарнирной балки пролетом 3,4 м(расстояние между нулевыми точками) критическая нагрузка по МКЭ 91,08кН/м
6. Все расчеты по МКЭ предполагают бесконечно упругую работу матерала
румата вне форума  
 
Непрочитано 29.05.2018, 17:40
#79
IBZ

Расчетчик МК
 
Блог
 
Регистрация: 06.05.2006
Ростов-на-Дону
Сообщений: 6,211


Цитата:
Сообщение от ZVV Посмотреть сообщение
Неверный в смысле я неправильно посчитал или в Еврокоде неверная методика?
Не знаю, я с Еврокодом на Вы . Но разница уж очень значительная ...
IBZ вне форума  
 
Непрочитано 29.05.2018, 23:06
#80
gad

Строитель
 
Регистрация: 02.09.2003
Лукоморье
Сообщений: 1,075


>IBZ
Я подобный подход для видел и Горева 1 том (в.п. балки с гофрированной стенкой) и у Катюшина в монографии - 2.9.2В "Использование стержневой аналогии при расчете элементов рамных конструкций на устойчивость при изгибо-крутильной форме. Но все примеры в этих книгах рассматривали стержни с наличием сжимающих напряжений в в.п. двутавра по всей длине.

В предложенной Вами схеме верхний пояс сжимается на участке в пролете, а нижний у опор. У опоры это фактически, как н.п. у фермы с жестким защемлением на колонне (http://forum.dwg.ru/showthread.php?p=786448#post786448). Не могли бы Вы выложить дополнительно расчет устойчивости нижнего пояса на участке со сжатием (не только СКАДовский файл, но и результаты, как в http://forum.dwg.ru/showpost.php?p=1733410&postcount=71). Для в.п. у меня получилось, что-то похожее, а на н.п. просто ересь вышла по расчетной длине сжатого участка.
gad вне форума  
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


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