[olen]

Уважаемые специалисты! Дайте совет по расчету такой металлоконструкции:
Башня П-образного сечения (2,4 х 2,6 м) высотой 42 м. Две боковые грани (шириной 2,4 м) и одна грань 2,6 м (назовем её задней) - фермы. Четвертая грань открытая (по условиям эксплуатации). Пояса ферм (они же - колонны башни) - квадратные трубы 180х180. Для устойчивости боковых граней (из плоскости) введен ряд горизонтальных П-образных рам по высоте башни.
Верхнее сечение башни (жесткая горизонтальная рама) нагружено вертикальной силой 300 тс, причем нагрузка приложена эксцентрично - смещена на 300 мм к открытой грани. Кроме того, к верхнему сечению приложена горизонтальная сила 6 тс параллельная боковой грани, направленная к задней грани и смещенная к одной из боковых граней на 700 мм относительно оси симметрии. Таким образом, горизонтальная сила создает момент, противоположный моменту от эксцентриситета вертикальной силы и крутящий момент.
В результате имеем внецентренное сжатие, к которому добавляется кручение всей конструкции.
Вопрос касается расчета на устойчивость конструкции в целом. Если с внецентренным сжатием более-менее понятно (расчет по СНиПу), то каково влияние кручения на устойчивость башни?

[VVN59]

Смоделируйте Вашу конструкцию в SCADe (или в другой прогоамме) со всеми действующими нагрузками, учитывая их возможные комбинации.
Компьютер выдаст усилия во всех элементах при различных комбинациях загружений.
По этим усилиям и следует подбирать сечения отдельных эл-тов башни (не забывайте и о горизонтальных перемещениях).

[olen]

Сообщение от VVN59 Смоделируйте Вашу конструкцию в SCADe... По этим усилиям и следует подбирать сечения отдельных эл-тов башни.

Спасибо, но это уже проделано. Мой вопрос не о подборе сечений отдельных элементов, а о проверке устойчивости башни в целом, как свободно стоящей защемленной в основании конструкции.

[Сазоныч]

Ну вы череп - вручную такое считать)Непонятно..как стойку чтоли на устойчивость?Что вам даст этот расчет?Любопытно глянуть, как гибкость вычислять будете)
Мне думается, надо проверять общую устойчивость системы в том же скаде с вычислением коэффициента запаса устойчивости

[olen]

Сообщение от Сазоныч надо проверять общую устойчивость системы в том же скаде с вычислением коэффициента запаса устойчивости

Я вот с большой осторожностью отношусь к выводам программ об устойчивости. Правда сам пользуюсь не СКАДом, а другой сертифицированной пр-мой. Так вот, специально доводил крутящие нагрузки до запредельных значений, когда в наверняка всё сложится. А программка выдавала по устойчивости всё ОК!

[Сазоныч]

Ну возможно просто там считают только общую устойчивость системы...А устойчивость отдельного элемента - ручками пажалст)
Вот как проверить общую устойчивость ручками это вопрос скорее практический...Валерьянкой надо запасаться, бумагой и учебниками по строймеху)
ЗЫ. Можно полюбопытствовать что за сооружение? на ум приходит 42-х метровый лифт в какую-то неизвестную 300-тонную будку)

[olen]

Сообщение от Сазоныч Можно полюбопытствовать что за сооружение? на ум приходит 42-х метровый лифт в какую-то неизвестную 300-тонную будку)

Вы почти угадали, очень тепло. Но я не хочу раздражать службу безопасности.

[VVN59]

А в Наше время... в конторах со "службами безопасности"... производственные вопросы решались без помощи ПОСТОРОННИХ.

И ещё.
Я бы посоветовал Вам предпринять конструктивные мероприятия, позволяющие установить по "открытой" грани Вашей конструкции что-то типа жестких перемычек (типа ферм). Это позволит Вам повысит жесткость всей конструкции.

[olen]

Сообщение от VVN59 А в Наше время...

А сейчас контора может быть из 3-х человек: начальник, специалист и СБ.
По существу: ферма на "открытой" грани - решение очевидное, но по технологии работы невозможное.
И ещё: программка по непонятным причинам очухалась и начала выдавать уменьшение запаса устойчивости при увеличении крутящего момента. Это добавило доверия к результату. Но всё же хотелось понять, как правильно расчитать подобную достаточно простую конструкцию на устойчивость без МКЭ, хотя бы для того, чтобы понимать влияние каждого фактора. В СНиПе ответа не нашел.

Примерно также, как расчет двухветвевой колонны с раскосной решеткой. Правда неясно, что делать с открытой гранью.

[Сазоныч]

Ну вообще мне думается, если просто прикинуть как консольный стержень и посчитать на устойчивость, результат возможно будет похож на действительный (хотя бы порядок). Для этого вам понадобится гибкость(условную): радиус инерции(условный), расчетную длину взять 2. чтоб посчитать i нужно момент инерции взять(условный). Для момента инерции взять единичное перемещение(коэффициент податливости), найти жесткость и обратным ходом посчитать I по формуле строймеха. Можно получить какой-то результат(условный), может пригодится при анализе). Тока никому этот расчет не показывать)))

[VVN59]

К #9

Скорее всего: - "начальник", "..." и "СБ".

[olen]

Последние советы - бальзам на душу. Значит мой вопрос не такой уж бестолковый...
Я примерно так и делал. Получил результат по устойчивости на пределе разумного. Но в расчете никак не фигурировал крутящий момент. Если бы сечение башни было замкнутым, я бы не парился - добавка от кручения была бы мизерная. Но в том-то и проблема - сечение открытое. По расчету крутящий момент дает дополнительные ~100 мм горизонтального отклонения вершины конструкции.
И ещё, башня установлена на металлоконструкцию, обладающую некой податливостью, т.е. считать башню защемленной в основании - это принять допущение отнюдь не в запас устойчивости.
Это меня и напрягает, как бы совокупность неучтенных факторов не была критической.

[Cfytrr]

olen, Возможно имеет смысл:
1. Обсчитать модель в другой расчетной программе.
2.Если модель была "стержневой" то при больших сомнениях можно сделать ее "пластинчатой" и обсчитать заново
3. Предельные нагрузки из расчета на устойчивость (Buckling) должны быть близки к "предельным" и при расчете с учетом геометрической нелинейности

[Сазоныч]

Может какие нибудь конструктивные мероприятия принять, чтобы избежать крутящего момента?Да и уменьшить момент в плоскости коротких ребер конструктивными мероприятиями тоже было бы не плохо(тойсть сместить главную ось инерции в сторону широкой грани). Попробуйте взять сечение стоек различными, интересно что получится)
Да и вообще, навряд ли крутящий момент 4,2 Тм сильно повляет.