[Polya G]

или, может, их можно вычислить как-то?
Или никому кроме меня они никогда не требовались?

[ETCartman]

Вычиcлите - по учебнику сопромата.

Проще всего это сделать в Конструкторе сечений СКАДа. Только вот непонятно, зачем это Вам надо. Неужто в конструкции двутавры работают на кручение?

[Sерж]

я не смог тоже найти. в конструкторе сечений считаю всегда. а двутавры на кручение считаю, когда проектирую лестничную площадку. хотя чаще швеллеры ставлю.

[ETCartman]

В конструкторе сечений тож самое, только без коэффициентов - те неправильно. Момент инерции определяется не конструктором сечений, а вполне четкой теорией Сен-Венана, можно вычислить момент инерции при кручении в Ansys - для произвольного сечения.
Конкретно для сечений по СТО-АСЧМ есть в текстовых файлах (блокнотах например открываемых - в файлах сортаментов для WolsinkРама.
(3-е по счету значение Ixx=torsion в см2)

[sasch]

В Снип "Стальные конструкции" посмотри, там есть формула для определения момента инерции при кручении или в справочнике автор Муханов.

[viqa]

в СНиПе только для ГОСТовских двутавров, так что или по учебнику или проще в скаде, но надо залезть в саму программу, задать сечение и там посмотреть в характеристиках сечения, в просмотре сортаментов не видно

[IBZ]

"Руководство по подбору сечений элементов стальных конструкций" часть II страницы 26-27. Имеет место быть на этом сайте.

[Polya G]

35,9 для 30Ш1?
Спасибо.

[Карлсон]

>IBZ
В руководстве по подбору вроде двутавры по ГОСТ 26020-83, а они, если не ошибаюсь немного отличаются от СТО АСЧМ 20-93. В прочем в том-же руководстве есть формулы для расчета I_t.

[ETCartman]

Не так давно сталкивался с этим - когда делал сортаменты для бесплатной расчетной программы Wolsink-Рама.
Итак: конструктор сечений вычисляет момент инерции при кручении "по узким полоскам" - т.е. по общеизвестной приближенной формуле без поправочных коэффициентов. Коэффициенты - от 1,3 до 1,5 (кстати наличие ребер тоже влияет)
В СНиП стальные конструкции даны Jt только для двутавров с уклоном полок. Точно данные характеристики могут быть вычислены (проверены) например в Ansys ED (сходится со СНиП, да и вообще - в ansys классически точный метод, без упреков)

Вот командные файлы для Ansys (скругления и уклоны полок учтены)

Двутавр

Код:

[Выделить все]

 
FINISH  ! Make sure we are at BEGIN level 
/CLEAR,NOSTART !Очистка
!Двутавр
b=299
h=298
s=9
t=14
r=18
b=b/10 $ h=h/10 $ s=s/10 $ t=t/10 $ r=r/10
/prep7
K,1,,,,
K,2,,h/2,,
K,3,b/2,h/2,,
K,4,b/2,h/2-t,,
K,5,s/2,h/2-t,,
K,6,s/2,
 
LSTR,       1,       2  
LSTR,       2,       3  
LSTR,       3,       4  
LSTR,       4,       5  
LSTR,       5,       6  
LSTR,       6,       1  
 
LFILLT,5,4,r, , 
FLST,2,7,4  
FITEM,2,1   
FITEM,2,2   
FITEM,2,3   
FITEM,2,4   
FITEM,2,7   
FITEM,2,5   
FITEM,2,6   
AL,P51X 
ASUM, DEFAULT 
*GET,xc,AREA,,CENT,X, , , ,  
*GET,yc,AREA,,CENT,Y, , , , 
*GET,area,AREA,,AREA, , , , 
Wypl=abs(4*yc*area)
Wzpl=abs(4*xc*area)
FLST,3,1,5,ORDE,1   
FITEM,3,1   
ARSYM,X,P51X, , , ,0,0  
FLST,3,2,5,ORDE,2   
FITEM,3,1   
FITEM,3,-2  
ARSYM,Y,P51X, , , ,0,0  
FLST,2,4,5,ORDE,2   
FITEM,2,1   
FITEM,2,-4  
AADD,P51X  
 
SIZE=s/2
!Меширование и запись в файл
et,1,PLANE82 
MPTEMP,,,,,,,, 
MPTEMP,1,0 
MPDATA,EX,1,,2.1e7 
MPDATA,PRXY,1,,0.3 
et,1,PLANE82 
LESIZE,all,SIZE, , , , , , ,1 
AMESH,all 
SECWRITE,sec1,sect, ,PLANE82 
 
 
/prep7 
!Типы конечных элементов
ET,2,BEAM189
 
E=2.1e7                                !Модуль Юнга   
 
!Материал
MP,EX,1,E 
MP,NUXY,1,0.3
 
!*******  ПРОЧТЕНИЕ СЕЧЕНИЙ ИЗ БАЗЫ   **********
SECTYPE,1,BEAM,MESH,sec1
SECOFFSET,ORIG,,, 
SECREAD,'sec1','sect',' ',MESH 
SECPLOT,   1,0

Двутавр с уклоном полок

Код:

[Выделить все]

 
FINISH ! Make sure we are at BEGIN level 
/CLEAR,NOSTART !Очистка
!Двутавр
b=190
h=600
s=12
t=17.8
r1=20
r2=8
!i=6/100
i=12/100
b=b/10 $ h=h/10 $ s=s/10 $ t=t/10 $ r1=r1/10$ r2=r2/10
/prep7
K,1,,,,
K,2,,t-i*(b-s)/4,
K,3,(b-s)/2,t+i*(b-s)/4,
K,4,(b-s)/2,h/2,
K,5,b/2,h/2,
K,6,b/2,0,
 
LSTR, 1, 2 
LSTR, 2, 3 
LSTR, 3, 4 
LSTR, 4, 5 
LSTR, 5, 6 
LSTR, 6, 1 
!* 
LFILLT,2,3,r1, ,
!* 
LFILLT,1,2,r2, ,
FLST,2,8,4 
FITEM,2,1 
FITEM,2,8 
FITEM,2,2 
FITEM,2,7 
FITEM,2,3 
FITEM,2,4 
FITEM,2,5 
FITEM,2,6 
AL,P51X 
FLST,3,1,5,ORDE,1 
FITEM,3,1 
AGEN, ,P51X, , ,-b/2,-h/2, , , ,1 
ASUM, DEFAULT 
*GET,xc,AREA,,CENT,X, , , , 
*GET,yc,AREA,,CENT,Y, , , , 
*GET,area,AREA,,AREA, , , , 
Wypl=abs(4*yc*area)
Wzpl=abs(4*xc*area)
 
 
 
FLST,3,1,5,ORDE,1 
FITEM,3,1 
ARSYM,X,P51X, , , ,0,0 
FLST,2,2,5,ORDE,2 
FITEM,2,1 
FITEM,2,-2 
AADD,P51X 
 
FLST,3,1,5,ORDE,1 
FITEM,3,3 
ARSYM,Y,P51X, , , ,0,0 
FLST,2,2,5,ORDE,2 
FITEM,2,1 
FITEM,2,3 
AADD,P51X 
 
ASUM, DEFAULT 
SIZE=s/2
!Меширование и запись в файл
et,1,PLANE82 
MPTEMP,,,,,,,, 
MPTEMP,1,0 
MPDATA,EX,1,,2.1e7 
MPDATA,PRXY,1,,0.3 
et,1,PLANE82 
LESIZE,all,SIZE, , , , , , ,1 
AMESH,all 
SECWRITE,sec1,sect, ,PLANE82 
 
!Типы конечных элементов
ET,2,BEAM189
 
E=2.1e7 !Модуль Юнга 
 
!Материал
MP,EX,1,E 
MP,NUXY,1,0.3
 
!******* ПРОЧТЕНИЕ СЕЧЕНИЙ ИЗ БАЗЫ **********
SECTYPE,1,BEAM,MESH,sec1
SECOFFSET,ORIG,,, 
SECREAD,'sec1','sect',' ',MESH 
SECPLOT, 1,0

Швеллер с параллельными гранями полок

Код:

[Выделить все]

 
FINISH  ! Make sure we are at BEGIN level 
/CLEAR,NOSTART !Очистка
!Швеллер
b=100
h=300
s=6.5
t=11
r=12
r2=7
b=b/10 $ h=h/10 $ s=s/10 $ t=t/10 $ r=r/10$ r2=r2/10
/prep7
K,1,,,,
K,2,,h/2,,
K,3,b,h/2,,
K,4,b,h/2-t,,
K,5,s,h/2-t,,
K,6,s,,,
LSTR,       1,       2  
LSTR,       2,       3  
LSTR,       3,       4  
LSTR,       4,       5  
LSTR,       5,       6  
LSTR,       6,       1  
!*  
LFILLT,5,4,r, , 
 
!*  
LFILLT,3,4,r2, ,
FLST,2,8,4  
FITEM,2,5   
FITEM,2,7   
FITEM,2,4   
FITEM,2,3   
FITEM,2,8   
FITEM,2,2   
FITEM,2,1   
FITEM,2,6   
AL,P51X 
ASUM, DEFAULT 
*GET,xc,AREA,,CENT,X, , , ,  
*GET,yc,AREA,,CENT,Y, , , , 
*GET,area,AREA,,AREA, , , , 
Wypl=abs(2*yc*area)
FLST,3,1,5,ORDE,1   
FITEM,3,1   
AGEN, ,P51X, , ,-xc, , , , ,1  
wpro,,,-90.000000   
ASBW,       1 
ASEL,S, , ,       2 
ASUM, DEFAULT 
*GET,xc,AREA,,CENT,X, , , ,  
*GET,area,AREA,,AREA, , , , 
Wzpl=abs(4*xc*area)
ASEL,ALL
 
FLST,2,2,5,ORDE,2   
FITEM,2,2   
FITEM,2,-3  
AADD,P51X   
FLST,3,1,5,ORDE,1   
FITEM,3,1   
ARSYM,Y,P51X, , , ,0,0  
FLST,2,2,5,ORDE,2   
FITEM,2,1   
FITEM,2,-2  
AADD,P51X
 
SIZE=s/2
!Меширование и запись в файл
et,1,PLANE82 
MPTEMP,,,,,,,, 
MPTEMP,1,0 
MPDATA,EX,1,,2.1e7 
MPDATA,PRXY,1,,0.3 
et,1,PLANE82 
LESIZE,all,SIZE, , , , , , ,1 
AMESH,all 
SECWRITE,sec1,sect, ,PLANE82 
 
 
/prep7 
!Типы конечных элементов
ET,2,BEAM189
 
E=2.1e7                                !Модуль Юнга   
 
!Материал
MP,EX,1,E 
MP,NUXY,1,0.3
 
!*******  ПРОЧТЕНИЕ СЕЧЕНИЙ ИЗ БАЗЫ   **********
SECTYPE,1,BEAM,MESH,sec1
SECOFFSET,ORIG,,, 
SECREAD,'sec1','sect',' ',MESH 
SECPLOT,   1,0

Стоит отметить что характеристики сечений в сортамете СКАД содержат много мелких ошибок характеристик - я все их пересчитывал и перепроверял по формулам (ошибки скорее механические), кое что подправлял.
Выкладываю файлы электронных таблиц опен-офис с пользовательскими функциями, с характеристиками разных типов сечений (для просмотра формул - нажмите Alt+F11 и см. код пользовательских функций). Можете использовать эти данные в своих программках и расчетных шаблонах - на правах LGPL.

[IBZ]

Сообщение от Polya G 35,9 для 30Ш1?

Наша программа выдает именно такое значение.

[ETCartman]

35.9 для 30Ш1 - это как раз формула
It=0.433*(2*b*t^3+(h-2*t)*s^3)
т.е. коэффициент 1,3 к (1/3). Эта же формула приводится в СНиП "Стальные конструкции" по другому поводу.

[Карлсон]

Если считать по формуле из руководства

ссылка на формулу
получается 35,99 см4

Добавлено:
Кстати конструктор сечений из СКАДа (версия 2.3.0.169) почему-то из сортамента вставляет этот профиль без скруглений и дает значение I_t=27,38, что отличается от 35,9 на те самые 1,3.

[ETCartman]

1.3 не от скруглений (хотя и они тоже влияют), а то использования приближенной сопроматовской формулы без этого самого поправочного коэффициента, вводимого на учет сопряжения полос из которых составлено сечение (и на отношение b/t меньше бесконечности как для случая 1/3). Вообще скад с кручением не очень дружит - например стесненное не учитывает вообще (в отл. от Wolsink-Лира-Ansys), хотя в типовых инженерных задачах при наличии у пользования понимания это не мешает

[Карлсон]

Так-то оно так, но если в том же СКАДовском конструкторе взять из сортамента 30Ш1 по ГОСТ 26020-83 то сечение вставляется со скруглениями и при расчете выдается значение 30,96 в то время как по вышеприведенным формулам выходит 29,04.

[Ильнур]

Могу предложить парабеллум

[Разработчик]

Самое смешное, что для широкополочного двутавра это абсолютно неважно: со скруглениями или без, 27 или 36. Если только мы не проводим лабораторный опыт по чистому свободному кручению (это еще надо суметь так нагрузить) с замером угла закручивания. Во всех реальных случаях нагружения разница в результате будет не больше пары единиц в третьем знаке.

[Ильнур]

Если вернуться к практическому вычислению характеристик сложных форм (в геометрическом смысле) сечений, то можно поступить так: начертить фигуру как можно точнее в автокаде (или в другом редакторе), при этом полилинией не пользоваться, импортировать dwg файл в программу "Консул" комплекса СКАД, и нажать на кнопку "вычислить". Результат будет из расчета геометрических характеристик, исходя из теории сплошных стержней.

[Карлсон]

>Разработчик
Мне приходилось использовать I_t, только в расчете общей устойчивости балок. Разве там ее влияние ограничивается парой единиц в третьем знаке?

[Разработчик]

использовать I_t, только в расчете общей устойчивости балок. Разве там ее влияние ограничивается парой единиц в третьем знаке?

Там даже меньше. Пара единиц в третьем знаке - это для угла закручивания при кручении (кому нужно крутить широкополочный двутавр?).

[Карлсон]

>Разработчик
Я нашел свой давнишний расчет устойчивости балки и изменил I_t понизив на 20% в результате соответствующее соотношение которое не должно превышать R (не знаю как его назвать конкретней) увеличилось на 10%. Или я не правильно вас понял?

Расчеты в прикрепленном файле.

[Разработчик]

Я конечно понимаю, что строителям приходится пользоваться СНиПовскими формулами для fi_b за неименеем другого. Для нормального случая (равномерно распределенная нагрузка, одна сосредоточенная сила посредине) они еще так-сяк дают кусочно-параболическое приближение к решению соответствующей задачи механики. Но все остальное уже не лезет ни в какие ворота. На картинке приведена формула для критического момента (в середине пролета) шарнирно опертой балки двояко-симметричного сечения, нагруженной равномерно распределенной нагрузкой в ц.т. сечения (ну самый простой случай).
Теперь смотрим наш 30Ш1:
Jw=313300см^6
Jz=1603см^4
Jt=35см^4
l - длина, ну пусть будет 1м=100см.
Под радикалом первое слагаемое: 313300/1603=195, второе: 200^2*35/10/2.6/1603=8.4.
Если для Jt вместо 35 взять 27 то второе слагаемое будет 6.5. После вычисления радикала получаем соответственно 14.26 и 14.20. Разница будет конечно возрастать при увеличении длины, но не принципиально при разумных размерах. Изменение схемы нагружения и закрепления погоды не меняет, т.к. Jt везде присутствует в таком радикале, меняются другие параметры.

[Ильнур]

Карлсон, у Вас 30 Б1 длиной 25 м? Она же себя еле несет... Думаю, такое просто вылетает за СНиПовские возможности.

[Карлсон]

Ильнур, ну вы и глазастый, ваша правда -- 8,25м это общая длинна, должно быть l_ef=8,25/3=2,75м.

А при таком расстоянии между закреплениями разница составляет 0.5%. Разработчик, снимаю шляпу.

Ниже обновленные варианты расчета.

[koleda_m]

Карлсон, В ваших расчетах есть еще один недочет.
По т.6* СНиП п.4 При расчетах на общую устойчивость коэффициент условия работы принимается 0,95 а не 1,0.
Конечно в вашем случае это роли не играет, но тем не менее это искажает результат сразу на 5%

[BM60]

koleda_m, а ведь год прошел, в смысле через 27 дней исполнится...

[koleda_m]

BM60, Ну и что с того что почти год прошел?
Может кому информация придется как раз кстати. Я то в эту ветку не случайно забрел... а целенаправленно искал нужную информацию.

[ETCartman]

http://dwg.ru/dnl/6637

[Карлсон]

Сообщение от koleda_m Карлсон, В ваших расчетах есть еще один недочет. По т.6* СНиП п.4 При расчетах на общую устойчивость коэффициент условия работы принимается 0,95

Ежели это единственный недочет, то я пожалуй, только обрадуюсь. Впрочем могу и поправить расчетик :)

[maximus_best]

Ребята, подскажите
На работе глав спец по расчетам постоянно ругается если кто то загружает металлическое сечение кручением, говорит что металл на кручение не работает. обосновано ли ее мнение чем то? В СНИПе отсутствуют формулы проверки на кручение к тому же.... но почему так?

[sasch]

Сообщение от maximus_best Ребята, подскажите На работе глав спец по расчетам постоянно ругается если кто то загружает металлическое сечение кручением, говорит что металл на кручение не работает. обосновано ли ее мнение чем то? В СНИПе отсутствуют формулы проверки на кручение к тому же.... но почему так?

Металл работает на кручение, причем очень плохо. В актуализированном СП в формулы расчета прочности довлен бимомент, но как его определять не написано. Косяк тех кто писал. Не все программы (расчетные) при загружении кручением его учитывают.

Вот интересная книга - Строительная механика стержневых тонкостенных конструкций - Бычков Д.В. (1962)

[Novich]

Сообщение от sasch В актуализированном СП в формулы расчета прочности довлен бимомент, но как его определять не написано. Косяк тех кто писал.

А еще там не написано как определять изгибающий момент, поперечную и продольную силы. Тоже косяк? Или нормативная документация не учебник сопромата?

[sasch]

Сообщение от Novich А еще там не написано как определять изгибающий момент, поперечную и продольную силы. Тоже косяк? Или нормативная документация не учебник сопромата?

Момент и поперечную силу учат в институте определять. А бимомент это не сила на плечо. Намного сложней.

Novich, умничать нехорошо. А если такой умный, то мог бы что-то по умнее написать.

[Ильнур]

Сообщение от sasch Металл работает на кручение, причем очень плохо. ...

Вы видимо хотели сказать, открытые сечения.
А металл всего лишь материал. Например, труба отлично работает на кручение, и даже экономичнее, чем сплошное сечение.
И еще: как взаимосвязаны Jt и бимомент?

[sasch]

Сообщение от Ильнур Вы видимо хотели сказать, открытые сечения. А металл всего лишь материал. Например, труба отлично работает на кручение, и даже экономичнее, чем сплошное сечение. И еще: как взаимосвязаны Jt и бимомент?

Да, я хотел сказать про открытые сечения. В книге, которую я привел (см. посты выше) говорится (как я понял), что момент инерции при кручении - момент при чистом кручении. В строительной практики чистое кручение практически не встречается. Всегда стесненное кручение. И в формулу определения бимомента Jt не входит. А входит секториальный момент инерции.

[Ильнур]

Сообщение от sasch Да, я хотел сказать про открытые сечения. ...секториальный момент инерции.

5++

[user277418]

Сообщение от ETCartman для просмотра формул - нажмите Alt+F11 и см. код пользовательских функций

как посмотреть код пользовательских функций?

[andsan]

Возобновлю тему.
В СП 16 п. Ж.3 указано, что It следует определять согласно приложению Д.
В Приложении Д приведена формула It = (1/3)Σbi ti³.
В СНиП было It = (0,433)Σbi ti³.
Это новшество или очередная опечатка?

[Ильнур]

Сообщение от andsan ... It = (1/3)Σbi ti³.... было It = (0,433)Σbi ti³...

0,433=1,3*(1/3). 1/3 - это из начал сопромата, 1,3 - корректировка на неидеальную тонкостенность и наложения в спряжениях. Видимо, решили убрать, в запас.

[andsan]

Сообщение от Ильнур видимо в запас

Если взять, например, двутавр 25Б2 длиной 6м, без раскреплений, равномерно-распределенная нагрузка на верхний пояс, то по СП16 It=7.75 cм4, fi_b =0.375, по СНиП It=10.06 cм4, fi_b =0.436. 16% в запас?

[Ильнур]

Сообщение от andsan ... 16% в запас?

Да. Хороший запасец.
Кстати, 25Б2 на деле имеет ни то ни другое It, если посчитать предельно точно.

[IBZ]

Сообщение от andsan В СП 16 п. Ж.3 указано, что It следует определять согласно приложению Д. В Приложении Д приведена формула It = (1/3)Σbi ti³. В СНиП было It = (0,433)Σbi ti³. Это новшество или очередная опечатка?

В 2011-2012 годах я вел переписку с ЦНИИСКом в лице Б.С. Цетлина по поводу ошибок в СП, тогда в числе прочих поднимал и этот вопрос. Ответ был смысла, что коэффициент формы сечения по их мнению нужен, но разработчиком этого раздела являются не они, а (если память не изменяет ЦНИИПСК) и что они переадресуют туда мой вопрос. Больше никакой информации я не получил. Попробуйте посмотреть в проект новой редакции СП 16.13330.2016, я его изучать не собираюсь до появления официальной утвержденной редакции.

[andsan]

По совету IBZ заглянул в проект СП 16.13330.2016.
Там в Приложении Д в формуле для расчета It вместо коэффициента 1/3 стоит k/3,где k = 1,29 – для двутаврового сечения с двумя осями симметрии. 1,29/3 = 0,43. Получается предлагают вернуться к варианту СНиП. Но это только проект новой редакции.