[and.rey]

Здравствуйте!
Вопрос: однопролетная балка, шарнирные опоры, нагрузка равномерно распределенная, сечение из прокатного уголка. Примеров таких конструкций море
- наружная перемычка в стене из каменой кладки;
- перемычка под краем лотковой плиты;
- перемычка под пустотной плитой перекрытия над дверным проемом в стене подвала.
Как рассчитать? На косой изгиб с кручением? Может ли уголок потерять устойчивость? Если бы перемычка была из двутавра или швеллера, даже вопроса бы не задал! А как вы рассчитываете эти элементы? Повторюсь, главное чего я не понимаю - может ли уголковое сечение терять устойчивость?

[IBZ]

Сообщение от Forrest_Gump насколько я помню лекции по МК, наш профессор говорил, что локальная устойчивость прокатных профилей (гнутые не берем) обеспечена заведомо. ну если и Разработчик также говорит...

Я бы уточнил: должна бы быть обеспечена заведомо. К сожалению, говорить при этом как об аксиме без исключений я бы не решился. Мой бывший шеф, помнится, говорил о некой статье (даже не спрашивайте откуда), где приводились примеры обратного. В 80-х в Баку (кажется) сгорел театр, при этом металлические фермы обрушились (еще бы). Эти фермы были спроектированны при "царе горохе" нашей конторой. Комиссия нашла, что у отдельных элементов свес полок больше допустимого, долго отмазывались.

Я лично при отладке программы столкнулся со случаем, когда центрально нагруженная ветвь 2-х ветвевой колонны из прокатного [30 проходила. а из [40 - нет! Два дня искал ошибку, выяснил, что все верно - местная устойчивость стенки подкачала Может, конечно, и ошибка в расчете, но задуматься это заставило. Для изгибаемых элементов не сталкивался - здесь со стенкой вообще "полегче". На всякий случай ввел в программу проверку местной устойчивости в любом случае. Пока ни разу больше таких артефактов не наблюдал.

[Разработчик]

[30 проходила. а из [40 - нет! Два дня искал ошибку, выяснил, что все верно - местная устойчивость стенки подкачала

Ни-ни, никогда. Берем таблицу 27 и подставляем лямбда=0, получаем ограничения для стенки, потом таблицу 29 с лямбда=0.8 и получаем ограничение для полки. А теперь попробуйте найти прокат, который не влезет в это прокрустово ложе - не выйдет, разве что ненормированный, если такой вообще бывает.
2Forrest_Gump
Ну, если у Вас есть какая-нить КЭ программа, умеющая считать оболочечные элементы в закритической области, смоделируйте ими тонкостенный уголок и нагрузите его продольной силой в ц.т. Если полки будут достаточно тонкостенны (ну очень широкие), то получите гофры на них, стержень начнет изгибаться, но еще какое-то время будет нести увеличивающуюся нагрузку. Еще лучше - два уголка поставленных так, чтобы получился крест.

[Rotfeder]

Про потерю устойчивости при растяжении - такое в принципе возможно, хотя вряд ли в данном случае.
Есть книжка - Пановко, Губанова. Устойчивость и колебания упругих систем. Книжка старая, много раз переизданная. У меня 5-е издание 2006 года.
Там рассматривается задача о потере устойчивости центрально-растянутого стержня. В основном это теоретические выкладки (в частности, рассматривается линейно-упругая постановка задачи и для нее критическое удлинение получается 72 %). Но в конце говорится о потере устойчивости цилиндрической формы стержня и о том, что на практике она реализуется при образовании шейки, в образцах, испытываемых на растяжение.

Forrest_Gump!

опус, зачем тебе потеря устойчивости растянутго элемента?

-черт его знает - зачем она мне? Но может быть в хозяйстве пригодится?

Rotfeder, Разработчик!! - огромное Вам спасибо вытащили мою "задницу"!

[IBZ]

Сообщение от Разработчик Ни-ни, никогда. Берем таблицу 27 и подставляем лямбда=0, получаем ограничения для стенки, потом таблицу 29 с лямбда=0.8 и получаем ограничение для полки. А теперь попробуйте найти прокат, который не влезет в это прокрустово ложе - не выйдет, разве что ненормированный, если такой вообще бывает.

OK, пробую

Рассмотрим центрально нагруженный швеллер [40у по ГОСТ 8240-97. Полная высота h=400 мм; толщина стенки s=8 мм; толщина полки t=13.5 мм; радиус перехода полки в стенку R=15 мм; сталь С245. Гибкость принимаем вполне реальную Я=40

Расчетная высота стенки hef=400-2*(15+13.5)=343 мм
Фактическое отношение hef/s=343/8=42.9
Приведенная гибкость Япр=40*sqrt (2450/2100000)=1.36
По таблице 27 параметр Яuw=1+0.2*1.36=1.272
Предельное значение [h/s]=1.272*sqrt (2100000/2450)=37.2

h/s=42.9 > [h/s]=37.2 . Конечно, это еще не означает, что местная устойчивость стенки не обеспечена. Но, во-первых, Вы утверждали, что этого анализа достаточно, а, во-вторых, вполне возможна ситуация, когда через все хитросплетения СНиПовских формул мы вернемся к этому же соотношению. И тогда

[Разработчик]

Забавно. Не обращал внимания, а ведь действительно: в таблице 27* специально оговорен прокатный швеллер. Т.е. получается, что в отличие от прочего проката, швеллеры разрешили изготавливать с неустойчивой стенкой. Спросить бы разработчиков СНиПа, а почему, собственно, такая преференция этому сечению?

[Flexxxxxxxx]

Разработчик
Про потерю устойчивости растянутого элемента.
А че, теоретически возможно. В поперечном сечении растянутого профиля возникают сжимающие напряжения. И если стенку (например у композитного двутавра) выполнить тонкой из материала с низким модулем упругости (например пенопласт) то она может потерять устойчивость. Ну, эт я так думаю

[IBZ]

Сообщение от Разработчик Т.е. получается, что в отличие от прочего проката, швеллеры разрешили изготавливать с неустойчивой стенкой.

Не только швеллеры ! Возьмите уголок 200/200/12. При приведенной гибкости 1,0 (Я~=30, опять же вполне реально) по 3 графе таблицы 29* получается [bef/t]=13.76 < bef/t = 14.17.

С проблемами для этих типов сечений лично сталкивался. С другими типами пока нет, но нет и полной увереннности, что там все по-другому. Лучше буду проверять - программе то все равно.

[Разработчик]

В поперечном сечении растянутого профиля возникают сжимающие напряжения

Профиль и схему "растяжения" в студию, пожалуйста!
А то это утверждение останется на уровне

Ну, эт я так думаю

А так, вот пример простейшей системы, которая может потерять устойчивость при "растяжении". Раз есть такая, возможны и другие, например какая-нибудь неудачная сквозная колонна... Поэтому и нет теоретического запрета на потерю устойчивости при растяжении.

Offtop:

Опа, уже при растяжении начинает происходить потеря устойчивости! Да видимо я отстал от жизни, может уже законы Ньютона отменили???

-

[Разработчик]

Не только швеллеры ! Возьмите уголок 200/200/12.

Исторически так сложилось, что я больше работал с немецким сортаментом. Полез, посмотрел: со швеллерами у них все нормально, все 400-е имеют толщину 13-14 и вполне вписываются в рамки, так что по швеллерам это наша самобытность, что-то вроде "суверенной демократии". А вот уголки у них тоже имеют большие свесы, аж до 17.5. Получается, что уголок надо вдумчиво использовать

[IBZ]

Сообщение от Разработчик Получается, что уголок надо вдумчиво использовать

"Высоко в небе Ястреб атаковал Страж-птицу. Бронирванная машина-убийца за несколько дней многому научилась. У неё было одно-единственное назначение: убивать. Сейчас оно было направлено против совершенно определенного вида живых существ, металлических, как и сам Ястреб. Но только что Ястреб сделал открытие: есть еще и другие разновидности живых существ. Их тоже следует убивать" (Роберт Шекли "Страж-птица")

Эта концовка рассказа вспомнилась мне потому, что я тоже сделал "открытие": кроме швеллеров и уголков существуют и другие сечения, их тоже следует проверять на местную устойчивость. В рамках нашей программы я написал маленький блочек, выявляющий "нехорошие" двутавры, забитые в базу по ГОСТ, ТУ, АСЧМ. Приведенную гибкость положил Япр=1. Тогда для центрально-сжатых элементов из стали с R=2450 кг/см2 предельное значение [h/s]=42.45. Не выдержали экзамена ни много ни мало - 64 сечения. В том числе такие распостраненные, как 40Б1 и 50Б1. Есть в списке и широкополочные двутавры, например, 70Ш1 по ГОСТ 26020-83, чего я вот уж никак не ожидал

Повторюсь, это не значит , что эти сечения не проходят в конкретном случае, но говорить о какой-либо "заведомости" я бы не стал. Одним словом, как говаривал "классик": считать, считать и еще раз считать

IBZ!
Вы начинаете нас пугать своей программой - так скоро Вы весь сортамент "разгромите" на фиг!
Нас еще в детстве учили, что типовые профиля все проверены и перепроверенны.

Как пишет Беленя - "Проверки местной устойчивости поясов и стенки прокатных балок нормального сортамента не требуется, так как она обеспечивается их толщинами, принятыми из условий проката" Глава VII параграф 2 Проверка несущей способности балок, стр.163.

[IBZ]

Сообщение от опус IBZ! ... так скоро Вы весь сортамент "разгромите" на фиг!.

Так он того заслуживает! Или Вы считаете наличие двух сотен ошибок нормальным явлением

Сообщение от опус Нас еше в детстве учили, что типовые профиля все проверены и перепроверенны.

Цифры - вещь упрямая

Сообщение от опус Как пишет Беленя - "Проверки местной устойчивости поясов и стенки прокатных балок нормального сортамента не требуется, так как она обеспечивается их толщинами, принятыми из условий проката" Глава VII параграф 2 Проверка несущей способности балок, стр.163.

Не путайте, там речь идет об изгибаемых элементах, где условия работы стенки и полок отличаются от сжато-изогнутых и тем более от центрально-сжатых элементов. Раза так в два ограничения менее жесткие

[Flexxxxxxxx]

Господа, конструкцию вообще надо расчитывать исходя из положений теории упругости. При проектирровании есть задача: условия зацепления (граничные), условия нагружения, материал балки (стержня, фермы).
И начинаешь считать: усилия, напряжения, моменты, перемещения, деформации (не буду дальше объяснять - все это знают). Затем идет расчет сечения с учетом запаса прочности и жесткости, а потом выбор стандартного профиля, кторы затем подвергается проверочному расчету.
Ну и хрен с ним, что в нашей долбаной стране таких профилей нет, значит надо сварить, изготовить, шоб нормально было.
А такие подходы от заказчико: мине шоб подишевле, мине шоб побыстрее, а може выдержит, а може материал не немецкий, а из зажопинска (который ваще ничему и нихрена не соответствует)... НАДОЕЛО УЖЕ!!
К стати, реальный пример потери устойчивости растянутого элемента - несоосное растяжение стержня.

[Разработчик]

2IBZ
Н-да, что поделаешь, страна такая... Была у нас такая организация: Госстандарт. Так вот, в перестроечные времена, когда в страну потекла импортная электроника я все поражался: у нас есть Госстандарт, но разъемы (я уж не говорю о модулях) несовместимы, у них Госстандарта нет, но японское легко соединяется с немецким.
Раз уж в лирику... из Советских времен:
Ноябрьский парад на Красной площади, на мавзолее все руководство. Проходят войска, "Град", танки, провезли стратегические ракеты и замыкает парад колонна мужиков в дубленках и пыжиковых шапках.
Брежнев Устинову: А это кто такие
Устинов: Не знаю Леонид Ильич, не мои...
Брежнев Андропову: Твои что-ли?
Андропов: Нет Леонид Ильич, не мои...
Брежнев: Товарищи, чьи это?
Байбаков (председатель Госплана): Это мои Леонид Ильич - срррашная разрушительная сила!

Flexxxxxxxx

К стати, реальный пример потери устойчивости растянутого элемента - несоосное растяжение стержня.

Сечение и схему нагружения в студию, пожалуйста.

Сообщение от Flexxxxxxxx К стати, реальный пример потери устойчивости растянутого элемента - несоосное растяжение стержня.

Т.е. изгиб плюс очень маленькое растягивающее усилие.

[Разработчик]

А ведь прав Flexxxxxxxx!
Чтобы напряжения в крайнем волокне стержня при растяжении стали сжимающими нужно, чтобы выолнялось неравенство M/W>N/A. Для прямоугольного сечения это означает приложение растягивающей силы с эксцентриситетом большим, чем h/6, т.е. в площади сечения. Если расположить растягивающую силу на краю и посчитать локальную устойчивость, не выходя нигде в сечении за Ry, получится примерно t/h < 0.0087.

[Forrest_Gump]

тилько потеря локальной устойчивости в данном случае не приводит к общей потери устойчивости. общая потеря устойчивости растянутого элемента - вопрос открытый до сих пор.

Разработчик! Так что - есть все таки потеря общей устойчивости растянутого элемента или нет?