[Кирпич]

Друзья, привет! помогите, не могу разобраться. Выполоняю ручной расчет траверсы под трубопровод, подвешенной к бетонному потолку на 2х шпильках M10. Соединение к траверсе шарнирное. крепление к потолку через анкер HKD компании хилти.
В шпильках получаю усилие N и соответственно определяю напряжение по известнйо формуле N/A<Ry*Yc. Но когда выполняю расчет в программе R-Stab (аналог нашей лиры), то помимо напряжения от N, в результатах есть еще напряжение от Mу, хотя по эпюре моментов Mу= 0. откуда это напряжение?
Поясню по расчетной схеме. по рекомендациям производителя ПО, для узла крепления к потолку задаю по UX и UY ограничение по жесткости для поворота 0,001кнм/рад. типо шарнирный узел с небольшой жесткостью. может быть от этого появляются напряжения? но их велечина довольно большая. помогите разобраться, пожалуйста.

все картинки приложил

[Ильнур]

Сообщение от Кирпич ... в программе R-Stab..

По особенностям программ лучше спрашивать в соответствующих ветках.

.. узел с небольшой жесткостью. может быть от этого появляются напряжения? но их велеичина довольно большая.

Конечно момент не появляется по шучьему велению, а возникает от жесткости соответствующей связи, согласно закону. А то что оно "довольно большая" - это уже из области философии.
Возьмите калькулятор и конкретно прикиньте, большая оно или нет.

[Кирпич]

Ильнур, спасибо за ответ. но по какой формуле? жесткость упруго-податливого узла задана 0,001 кНм/рад. а значение напряжения получается 0,77 кН/см2. Момент сопротивления для моей шпильки 0,05см3. как правильно посчитать? пытаюсь получить момент исходя из угла поворота с=М/фи, где М - момент, вызывающий угловую деформацию фи. но значение получаются далекие от 0,77... прошу помощи)

[Grim]

Я не очень понимаю в обозначениях вашей программы, но если она показывает напряжения от силового фактора, то ваш момент M=Sigma M-y*W ... В общем, момент там детский...

[Кирпич]

Grim, тогда по этой формуле совсем другие значения получаются. приложил картинку расчетного модуля по СП. Сигма Mу=0,75. как ее получить? если есть только жесткость опоры 0,001 кн*м/рад? момент сопротивления 0,05 см3. момент может и детский, но должен хотябы примерно совпесть с ручной выкладкой... как из жесткости опоры получить напряжение корректно? то что писал выше "пытаюсь получить момент исходя из угла поворота с=М/фи, где М - момент, вызывающий угловую деформацию фи" это корректно?

[Кирпич]

Ильнур, Grim, вот такую вот деформированную схему строит программа и соответвенно выдает такие напряжения. Нормальные при ручной расчете совпадают на 100%. с напряжениями от Mу беда... а нужно обязательное подтверждение ручным расчетом машинного(

[Grim]

В ручном счете у вас будут только растягивающая сила N в шпильке. А что там насчитало МКЭ при вашей схеме и при вашем соотношении жесткостей - вы никогда в граммах руками не получите.

[Бахил]

Задай нулевую изгибную жёсткость в тяжах.

[Кирпич]

Ильнур, а если от угла поворота плясать? программа считает 2,4 мрад... это значит поворот 0,0024 рад=0,14 градуса. если считать С=М/фи, М=0,001*0,0024=2,4^10-4 кН*см. дальше по формуле М/W=2,4^10-4/0,05=4,8^10-4 кН/см2... чушь какая-то вообще. откуда же берется 0,75 у них??

[Бахил]

Сообщение от Grim вы никогда в граммах руками не получите

Да запросто. Системка из двух уравнений

[Кирпич]

Бахил, если задаю нулевую жесткость, то ее считает как идеальный шарнир и выдает ошибку, что система неустойчива...

Grim, просто значение от N=1,17... а знчение от My=0,75.. тоесть значения сопоставимы по велечине. и просто так отбросить не могу...

как считать по 2м формулам?) то что я выше писал это неверный подход?

[Grim]

Сообщение от Кирпич тоесть значения сопоставимы по велечине. и просто так отбросить не могу...

Поэтому полный бред стрелять из пушек по воробьям, не понимая, что на самом деле происходит.

[Кирпич]

Grim, так а что ж делать? значения сопоставимы и отбросить не получается. неужели в ручном расчете я не могу жесткость опоры учесть? еслия знаю угол поворота.. знаю геом. характеристики... получается ручной расчет только по N в данном случае в 2 раза занижает напряжение.

[Бахил]

Если нужно подогнать "машинный" под "ручной", то делается элементарно:
Жёсткость траверсы задаётся как есть
Жёсткость "шпилек" - только ЕА, остальные 0.
закрепляешь все узлы от горизонтальных смещений + верхние опоры от поворотов.
Получаешь 1 в 1 с ручным.

----- добавлено через ~3 мин. -----
В твоём случае ручной расчёт точнее, чем "дикий".

[Кирпич]

Бахил, так а за счет чего появляется это напряжение My? велечина его значительная. 80% от Сигма N. Если я опоры меняю на полноценную заделку, то это напряжение становиться 0,83. момент также равен нулю...

правильно я понимаю, что оно возникает от поворота шпильки? т.к. траверса соединяется с ней и заставляет ее изгибаться от момента в траверсе?

нет цели подогнать. цель подтвердить машинный расчет ручным. схема в Программе корректно задана, а вот рууками не получается выйти на эту велечину... можно как-то ее посчитать руками, чтобы выйти на эти значения?

эпюры строить мне не надо вручную.. речь только про напряжения.

----- добавлено через ~33 мин. -----

Сообщение от Ильнур Возьмите калькулятор и конкретно прикиньте, большая оно или нет.

Ильнур, помогите пожалуйста. как прикинуть на калькуляторе? может быть зная перемещение в балке (0,2мм) вычислить искомый момент, а потмо уже по нему найти M/W напряжение? только какую формулу корреткно использовать для момента в данном случае? перемещение = ML/2EI?

[Бахил]

Нет там никаких моментов.
Если хочешь вручную- то твоя схема обычная однопролётная рама с 2 неизвестными. Причём они отличаются только знаком. Так что 1 неизвестное.
Метод Кросса тебе в помощь.
Можно и проще. Решить систему с 2-я неизвестными. Правда надо сформировать матрицу жёсткости. Что тоже несложно.

[Кирпич]

Бахил, не понимаю. если Есть напряжение Сигма Mу и вы говорите, что там нет никакого момента, то от чего оно тогда появляется?

"Можно и проще. Решить систему с 2-я неизвестными. Правда надо сформировать матрицу жёсткости. Что тоже несложно." - к сожалению сложно, последний разх делал сие в университете...

какие неизвестные должны быть? известно перемещение, а нагрузки поперечной нет... я совсем запутался. N/А - тут все понятно... а дальше как?

[Хмурый]

шарниры у подвесов в правильной плоскости стоят?
судя по деформациям- не совсем...

[Ильнур]

Сообщение от Кирпич .... чушь какая-то вообще. откуда же берется 0,75 у них??

Посмотрел схему - момент там должен быть 0 при неучете эффектов второго порядка, т.е. если не учитывать сближение концов траверсы при изгибе.
А если учесть, момент должен быть (с философической точки зрения очень малым).
Но в Вашей деф. схеме я вижу кривизну, которая не соответствует правильному расчету с учетом вышеназванного эффекта. У вас кривизна подвесок такая, что максимум выгиба в пролете подвеса. А должно быть в нижнем конце.
Предположительно, программа R-Stab косячна.
Или, как говорит Хмурый, есть невидимые нам косяки в модели.

[Бахил]

И схема правильная и кривизна и пр.
Перевёрнутая рама с жёстким закреплением опор и жёсткими (на изгиб) стойками. Короче, что задал - то и получил.
Другой вопрос: "На хрена учитывать изгибную жёсткость прутка 10-ки?"
Впрочем, хозяин - барин. Ну хочется ему учесть - флаг в руки.

[Хмурый]

а если шарниры поставить на концах балки, а шарниры с подвесов удалить?

[Ильнур]

Сообщение от Бахил И схема правильная и кривизна и пр....

Это при нечистом шарнире на концах траверсы.
Я так понял, что "пружина" задана только в точках подвеса - см. пост 1.
Правильная деф. схема для заданных на п.1 условий:

[Dakar]

Предполагаю, что проблема в большом разбросе жесткостей. В инструкции к СКАДу есть предупреждение, что большой разброс жесткостей элементов вносит ошибки в расчет. В данном случае применены шарниры малой жесткости. Я бы их заменил на чистые шарниры с закреплением траверсы линейной связью в плоскости рамы, возникающей за счет изгибной жесткости трубы(не болтаются же у вас трубы на этих подвесах как на качелях) или поставил заделку у верхних концов шпилек. После этого анализ эпюр на адекватность (отсутствие моментов в шпильках и отсутствие продольных усилий в траверсе).

[Бахил]

Сообщение от Ильнур Правильная деф. схема для заданных на п.1 условий:

Нет. В опорах заданы связи КЖ на поворот. Жёсткость этих связей, по сравнению с жёсткостью "шпилек" приличная. По сути жёсткая заделка получилась. Жёсткие узлы везде.
Я так понял, что "машинный" расчёт для ТС - истина в последней инстанции и переубеждать его бесполезно.
Как "подогнать" "ручной" я написал выше.

[Ильнур]

Сообщение от Бахил ... Жёсткие узлы везде...

А ты внимательно читал пост 1 автора?

Соединение к траверсе шарнирное. ...для узла крепления к потолку задаю по UX и UY ограничение по жесткости...

Я, как носитель русскаго языка, понимаю это однозначно:

"пружина" задана только в точках подвеса

Для спраффки: под "пружиной" имеется ввиду КЖ. Само собой на поворот, ибо об иных и речи нет.

[Кирпич]

Бахил, дело в том, что речь идет про сертификацию программы Profis Installation, онованной на R-Stab. соответственно расчеты в ней должны совпасть с ручными. поэтому и пытаюсь добраться до истины и понять я неправильно считаю или программа некорректно задает условия. модель в R-Stab - это экспортированная расчетная схема из Profis, со всеми связями и элементами.


Хмурый, Если поставить шарнир на траверсе, как вродебы логично, то сразу все становиться нормальным. напряжение My уходит и остается только Сигма N...

Ильнур, Шпилька проходит через профиль и через гайки с шайбами крепиться к нему. Прошрмаа задает этот узел как шарнир на конце шпильки с конечной жесткостью 0,1 (картинку приложил). как вы считаете, это корректно? за счет этого я понимаю и получается изгиб. Верхний узел я переделал на жесткое защемление, но оно особо не вляет, за счет небольшой жесткости шпильки видимо.

----- добавлено через ~6 мин. -----
Dakar, линейную связь тоже не совсем корректно задавать. при появлении горизонтальных перемещений в трубе предполагается, что эта траверса может отклоняться на велечину не более 7 градусов, за счет изгиба шпильки. в моем случае горизонтальных усилий нет, только вес трубы.

[Бахил]

Сообщение от Ильнур Я, как носитель русскаго языка

Offtop: Пургу несёшь, "носитель"
То что ТС пишет - его фантазии. К тому же

Сообщение от Кирпич Прошрмаа задает этот узел как шарнир на конце шпильки с конечной жесткостью 0,1 (картинку приложил)

Понял? Там у него ещё и КЖ стоит.

Кирпич, Что ты там "сертифицируешь"?

----- добавлено через ~1 мин. -----
Да, кстати, сумму моментов в узле проверил?

[Ильнур]

Сообщение от Бахил ...То что ТС пишет - его фантазии...

Это не фантазии, а исходные:

Соединение к траверсе шарнирное. ...для узла крепления к потолку задаю по UX и UY ограничение по жесткости для поворота 0,001кнм/рад...

Любой носитель русскаго языка понимает это однозначно:

"пружина" задана только в точках подвеса

Появившееся на п.26 противоречит посту 1:

Шпилька проходит через профиль и через гайки... крепится к нему. Прошрмаа задает этот узел как шарнир на конце шпильки с конечной жесткостью 0,1

Так вот, схема на п.22 - для исходных по п.1.
А не по п.26.
"Понял?" (с)
Если пост исходные по п.26 более правильные, чем по п.1 (автора прошу дать пояснения, какого романа условия изложены по-разному, причем и само значение тоже?), то тогда R-Stab все правильно посчитал.
Для практического расчета нужны 4 шарнира и умение умножать столбиком.
Для точного решения рамы по п.26 вручную по сопромату (без эффектов второго порядка) нужно попотеть, невзирая на симметричность. В SCADe это решается за 2-3 минуты, без напрягов. Дайте вменяемые исходные.

[Кирпич]

Ильнур, Прошу прощения, немного запутал Вас и себя.

В Схеме задано следующее:

Узлы опирания к перекрытию: шарнир с КЖ с С=0,001 кНм/рад (картинка 1)

В шарнирах на концах шпилек: шарниры с КЖ С=0,1 кНм/рад (картинка 2)

Это результат экспорта модели из Profis в R-stab и как уверяют разрабочики-немцы это истина. Соединение шпилька-гайка-траверса моделируется у них через элементы с КЖ... насколько это правильно?(картинка 3)

если бы не модель, я бы считал это как обычная шарнирная рама по схеме которую рисовал Ильнур в п.22... но тогда напряжения мои значительно меньше выдаваемых программой. значит это не совсем корректно и я не учитываю реальную работу схемы.

как можно определить корректность величины С (угловой жесткости шарнира) в схеме?

Верхний КЖ можно заменить на жесткую заделку и это почти не влияет на результат, а если величину КЖ в шарнире узла с траверсой делаю ранвой 0, то программа ругается и говорил, что модель неустойчива (картинка 4)

высота рамы 0,8м. ширина траверсы 1м. шпилька M10. профиль открытый, с геометрическими характеристиками как в файле (картинка 5).

[Grim]

Сообщение от Кирпич но тогда напряжения мои значительно меньше выдаваемых программой. значит это не совсем корректно и я не учитываю реальную работу схемы.

Вы используете РАСЧЕТНЫЕ нагрузки, РАСЧЕТНЫЕ характеристики материалов и вас не смущает, что вы абсолютно не учитываете реальные значения этих характеристик. Но в случае с РАСЧЕТНОЙ схемой вас почему-то клинит. Даже не смотря на то, что полученные значения на порядок ниже предельных.

Я не знаю, что за методика вывода результатов, но у вас же программа пишет, что общее напряжение равно общему нормальному напряжению. Т.е., это напряжение от момента - какая-то составляющая.

[Ильнур]

Сообщение от Кирпич ...запутал...

Бывает.

В Схеме задано следующее:

Посчитал заданное ТУПО со всеми абсолютно жесткими - получилось следующее - см. сканы. Траверса имеет I=5,6 см^4 - точнее профиля не нашел под рукой.
Ясно-понятно, что введение податливостей ничего нового не добавит - момент 0,000334 тсм при W~0,1 куб.см дает 0,3 т/кв.см., что для железа щекотка.

как можно определить корректность величины С (угловой жесткости шарнира) в схеме?

Никак с разбегу. Как там немцы в программе лихо определяют, неведомо.
Прикидка заняла 2 мин.

[Бахил]

Сообщение от Ильнур дает 0,3 т/кв.см

Ну так у ТС ещё меньше - 0,75 кН/кв.см с "псевдошарнирами".
Так что всё верно считает.

----- добавлено через ~1 мин. -----

Сообщение от Ильнур Никак с разбегу

И без разбега тоже

[Ильнур]

Сообщение от Бахил ...Так что всё верно считает...

Так что на п.1 некорректные исходные. А не R-Stab косячен.

И без разбега тоже

Посидев основательно, можно. МКЭ позволяет.
Вряд ли немцы как-то иначе "классифицировали".

[Кирпич]

Grim,

Сообщение от Grim Я не знаю, что за методика вывода результатов, но у вас же программа пишет, что общее напряжение равно общему нормальному напряжению. Т.е., это напряжение от момента - какая-то составляющая

Да, методика пишет. общее значение 1,92 кН/см2. из них 1,19кН/см2 это напряжение от норальной силы N и 0,75 это напряжение от Mу. от этого и вопрос родился. 1,19 легко получается ручным расчетом, а вот с 0,75 уже труднее... пытаюсь добраться до истины как получить ее верно ручным расчетом.

----- добавлено через ~5 мин. -----
Ильнур, Спасибо большое. в принципе ясно, что программа считает корректно и это главное. Можете напоследок сказать примерный алгоритм, по которому ручным расчетом можно выйти на эту цифры? какая последовательность действий?

Бахил, спасибо за помощь. все советы по делу. Если у Вас есть понимание, как это в ручную считается, также прошу написать. хотябы последовательность что за чем. и где можно это посмотреть. в матрицы углубляться бы не хотелось, может как-то упрощенно можно выйти на сопоставимые величины..

[Ильнур]

Сообщение от Кирпич ... Можете на последок сказать примерный алгоритм, по которому ручным расчетом можно выйти на эту цифры? какая последовательность действий?...

Ну как Вас учили в ВУЗе сопромату - методом сил, или методом перемещений, или любыми другими способами (МКЭ один из них).
Например, последовательность действий при методе сил:
1. Определить степень статической неопределимости.
2. Выбрать основную систему.
3. Сформировать эквивалентную систему.
4. Записать систему канонических уравнений.
5. Построить единичные и грузовые эпюры внутренних силовых факторов, возникающих в элементах рассматриваемой конструкции.
6. Вычислить коэффициенты при неизвестных и свободные члены системы канонических уравнений.
7. Построить суммарную единичную эпюру.
8. Выполнить универсальную проверку коэффициентов при неизвестных и свободных членов.
9. Решить систему канонических уравнений, т.е. определить реакции лишних связей.
10. Построить эпюры возникающих внутренних силовых факторов для заданной системы (окончательные эпюры).
11. Выполнить статическую и кинематическую проверки (необязательно).
Можно учесть эффекты второго порядка, сдвиги, укорочение стержней и прочая-прочая, и вообще умереть, посвятив всю жизнь этой задаче.
Это все при конкретно назначенных податливостях.
На определение податливости узловых соединений потребуется еще одна жизнь. Можно достаточно точно вычислить податливость методом КЭ, смоделировав узлы в оболочках или объемными телами. Весьма точно можно это установить натурным экспериментом. Можно также взять с какого-нить потолка, например с баз данных разработчиков R-Stab или аналогичных.
Так-то очень глупо считать, что в этой задаче нужно учитывать податливость анкеровки шпильки-подвески в бетонное перекрытие - это же самораспорная втулка в пробуренном отверстии, в принципе эквивалентный замоноличиванию в бетоне. Так же не очень мудро считать, что две гайки М10 (с шайбами), обжимающие полку-полосу толщиной 1,2 мм и шириной 43 мм, создают существенный нешарнир. А уж если учесть гибкость подвеса, а так же вспомнить про пластический момент сопротивления круга...
Чисто в академических целях - надо лишь открыть старый учебник сопромата или строительной механики и вспомнить азы.

[Кирпич]

Ильнур, спасибо большое. полностью согласен. обсужу еще раз с разработчиками это все и видимо займусь воспоминаниями на грядущих выходных