[Nordek]

Доброго времени суток.

При расчете центральносжатой колонны - расчет ведется по прочности
и по жесткости стержня вдоль оси.
Считаю так:
1. Задав параметры расчета Ry, ламбда-начальная гибкость,
расчетные длины - Lefx, Lefy, N, коэф. условия работы, получаю
промежуточные результаты расчета - условную гибкость, коэф.
продольного изгиба, Аmin, ixmin, iymin.
2. По найденным минимальным характеристикам сечения по сортаменту
подбираю сечение и делаю проверку, результатом которой является
гибкость проверяемого сечения по оси Х и У. По максимальной из найденных
гибкостей проверяемого сечения делаю проверку по предельной гибкости для
данного вида конструкции. Если гибкости не превышают предельного значения,
и условие прочности соблюдается, то стержень вроде как проходит.

Однако в процессе подбора рационального сечения бывают случаи когда
как правило площадь проверяемого сечения много больше минимально
допустимого значения, а значения радиусов инерции проверяемого сечения
наоборот меньше минимальных значений по расчету, при том, что проверка
устойчивости стержня в итоге дает положительный результат.
Вот пример расчета в одной расчетке. Здесь видно описанное выше
расхождение, при том что сечение проходит -


Хочу понять, на сколько допустима подобная ситуация при расчете сжатых стержней?

[Leonid555]

Nordek, вы же сами задали начальную гибкость 60 при Lef=1500см. 1500/60=25 вот оно ваше i.min=25. Минимальная площадь сечения, в используемой вами программе, определялась из условий прочности по заданной вами нагрузке и расчетному сопротивлению материала. Ну уж так ваша программа "танцует от печки". Ну надо же от чего-то "танцевать" переходя к поверочным расчетам сечения. Вы же все равно используете готовый сортамент и ограниченное количество сечений. Подобранное же в результате расчета на устойчивость сечение имеет другие характеристики.
Вы проверьте расчет вручную, это очень полезно для понимания.
А насчет особенностей работы вашей программы - вы ее авторов спрашивайте.

[Ильнур]

Допустим Вы окончательно назначили при треб. по расчету А=14 и i=4,77 (не по предельной гибкости) сечение ц.сж. колонны - труба 120x120х3 с А=14,04 и i=4,77.
Теперь снабженец притаранил трубу 120х120х5 с А=23 и i=4,69. Вы говорите - 4,69<4,77 - колонна гибче и сложится, потеряв устойчивость.
А он говорит - да ты чо, эта труба, бабушкой клянусь, мощнее, чем твоя - не сложится.
Как Вы думаете, он прав?

[Nordek]

Сообщение от Leonid555 Nordek, вы же сами задали начальную гибкость 60 при Lef=1500см. 1500/60=25 вот оно ваше i.min=25. Минимальная площадь сечения, в используемой вами программе, определялась из условий прочности по заданной вами нагрузке и расчетному сопротивлению материала. Ну уж так ваша программа "танцует от печки". Ну надо же от чего-то "танцевать" переходя к поверочным расчетам сечения. Вы же все равно используете готовый сортамент и ограниченное количество сечений. Подобранное же в результате расчета на устойчивость сечение имеет другие характеристики. Вы проверьте расчет вручную, это очень полезно для понимания. А насчет особенностей работы вашей программы - вы ее авторов спрашивайте.

Да, задал начальную гибкость 60, пофакту получил 141 и 86, сравнил с предельной гибкостью для основной колонны, она 168.38, максимальная гибкость стержня для проверяемого сечения 141, что меньше 168.38, почность обеспечена с запасом, использовать сечение можно?

[Leonid555]

Сообщение от Nordek Да, задал начальную гибкость 60, пофакту получил 141 и 86, сравнил с предельной гибкостью для основной колонны, она 168.38, максимальная гибкость стержня для проверяемого сечения 141, что меньше 168.38, почность обеспечена с запасом, использовать сечение можно?

Nordek, используйте ваше сечение. Сразу предупреждаю: какой вопрос - такой и ответ, ровно настолько верный насколько верно вы дали условия задачи (центрально сжатый стержень длиной 15 м, загруженный силой N=350кн). Похоже, что у вас получился двутавр 40К2, шарнирно закрепленный по концам. Ну и чего вы испугались?
Не доверяете программе - выполняйте расчет вручную, очень полезно!

[IBZ]

Такой программе я бы не рискнул довериться. Даже на представленной картинке видно, что считает она неверно. Так, например, предельная гибкость при заданной [Я]= 180-60a никак не может быть больше 150, т.к. "а" не может быть меньше 0.5. Не видно также, чтобы учитывались локальные устойчивости стенок и полок.

А результат получился таким потому, что неправильно назначен сам тип сечения. Нужно бы что-то круговое/квадратное. Ну или сварное сечение хотя- бы. Для данных исходных подбирается двутавровое сварное сечение ст -345х5 + 2п -395х9 (с ребрами) или ст. 335х5 + 2п - 385х10 (без ребер), чьи площади в 2 слишним раза меньше программного значения. При этом последнее (если имеются в виду прокатные двутавры) достаточно близко к истине - в упор проходит I40К1 СТО АСЧМ (А~187 см2)

[Aндрeй]

Вопрос серьезный и дело не в программах расчета.
Как обойти формальное ограничение по предельной гибкости?
Вот Ильнур привел замечательный пример.
А представьте, что заменили трубу 120х120х3 не на просто трубу большего сечения, а на сплошной квадрат 120х120 с i=3.46. Как думаете, он более гибкий?
И любая экспертиза скажет, что данное сечение очень серьезно не проходит по гибкости.
Как можно доказать, что все проходит?

[Ильнур]

Только разъяснением смысла:
6.13 (6.15*). Ограничения гибкостей сжатых стержней вводятся с целью повышения экономичности и надежности стальных конструкций. В определенной мере это реализуется за счет более полного использования прочностных свойств стали как материала, поскольку с увеличением гибкости стержней уровень использования прочности стали уменьшается. Отсюда следует, что применять высокопрочные стали при больших гибкостях экономически нецелесообразно. Ограничения гибкостей способствуют также уменьшению искривлений стержней при изготовлении, транспортировании и монтаже.
При неактульности экономической целесообразности можно, т.к. надежность не снижается.
Кажется так.

[Sergo]

с увеличением гибкости стержней уровень использования прочности стали уменьшается. Отсюда следует, что применять высокопрочные стали при больших гибкостях экономически нецелесообразно

Звучит правильно, не несколько относительно, так как с повышением прочности стали гибкость растет, но и сечение уменьшается! Где-то у меня были записи по поводу оптимальной прочности стали Ropt при расчете на устойчивость.

[IBZ]

Сообщение от Aндрeй Как обойти формальное ограничение по предельной гибкости?

Для еще не построенного здания формально никак . Для уже возведенного по пункту 20.11* СНиП II-23-81*. Рекомендую также посмотреть давнишнее обсуждение данного вопроса http://forum.dwg.ru/showthread.php?t...EA%EE%F1%F2%FC

[Ильнур]

Сообщение от Sergo Звучит правильно, но несколько относительно, так как с повышением прочности стали гибкость растет, но и сечение уменьшается! Где-то у меня были записи по поводу оптимальной прочности стали Ropt при расчете на устойчивость.

Тут нужно остановиться, не уходить в оптимум, высокие прочности и т.д.
Суть ясна - элемент недогружен. И все.
П.С. Гибкость при прочих равных условиях определяется радиусом инерции (под корнем (J/А)), т.е. геометрической "раскиданностью" материала. Из чего следует, что эта гибкость - понятие не физическое, и не вяжется с обыденным понятием гибкости.
Еще гибким бывает тело женщины

[Leonid555]

Сообщение от Nordek Если гибкости не превышают предельного значения, и условие прочности соблюдается, то стержень вроде как проходит. Однако в процессе подбора рационального сечения бывают случаи когда как правило площадь проверяемого сечения много больше минимально допустимого значения, а значения радиусов инерции проверяемого сечения наоборот меньше минимальных значений по расчету, при том, что проверка устойчивости стержня в итоге дает положительный результат. Хочу понять, на сколько допустима подобная ситуация при расчете сжатых стержней?

Господа, автор темы не спрашивал - что такое предельная гибкость и с чем ее едят. Он просто допустил методическую ошибку в расчете. Ему следовало сразу задаться предельно допустимой гибкостью рассчитываемого стержня, а он зачем-то задался гибкостью равной 60 (вместо предельной в его случае 150), получил радиусы инерции соответствующие гибкости 60 и вообразил, что они минимально допустимые. А теперь он удивляется - почему в результате расчета (на 2-ом этапе) у него площадь сечения увеличилась, а радиусы инерции уменьшились. Так у него вначале была задана гибкость 60, а получилась 141 - вот радиусы инерции и уменьшились. Площадь сечения он на первом этапе определял только из условий прочности, а на окончательном этапе расчет велся из условий как прочности, так и устойчивости - вот площадь сечения и увеличилась. Это все ошибки от неопытности и в результате применения либо недоработанной, либо пиратской программы, которая (как тут уже справедливо отмечали) не может даже предельную гибкость правильно рассчитать. А автору темы показалось будто он в ходе расчета установил некую закономерность - площадь сечения увеличивается, а радиусы инерции уменьшаются.
Господа, не надо автору темы мозги засорять рассуждениями о теоретической сущности предельной гибкости. Он и так с трудом простые расчеты делает.
Если уж так хочется порассуждать о предельной гибкости - создайте, пожалуйста, отдельную тему.

[Foksolic]

i=(I/A)^0.5 - показывает об зависимости от площади и если взять квадрат 100х100мм то I=(bh^3)/12=833 см4 i=2.88 см, а для профиля 100х100х4 (по сортаменту) А=15.3 см2 I=231 см4 i=3.89 см. Вот и сравнивайте.
Так что закномерность есть, но установили её уже давным давно.

[Ильнур]

Сообщение от Foksolic Так что закномерность есть, но установили её уже давным давно.

Поэтому в СНиП II-23 есть пункт 1.9: Элементы стальных конструкций должны иметь минимальные сечения, удовлетворяющие требованиям настоящих норм с учетом сортамента на прокат и трубы. В составных сечениях, устанавливаемых расчетом, недонапряжение не должно превышать 5%.

[Leonid555]

Сообщение от Foksolic i=(I/A)^0.5 - показывает об зависимости от площади и если взять квадрат 100х100мм то I=(bh^3)/12=833 см4 i=2.88 см, а для профиля 100х100х4 (по сортаменту) А=15.3 см2 I=231 см4 i=3.89 см. Вот и сравнивайте. Так что закномерность есть, но установили её уже давным давно.

То что трубу целесообразно применять при работе элемента на центральное сжатие, разумеется, давно известно. Но автор темы всего лишь перебирал сортамент двутавров, он не менял тип сечения. Он даже не пытался применить сварной двутавр. И при такой постановке задачи он удивляется что у него значительно увеличилась площадь сечения, но при этом уменьшились радиусы инерции, которые он ошибочно считал минимальными.
Я всего лишь старался точнее показать автору темы его ошибки. Я вовсе не отрицаю законы сопромата и строительной механики. Здесь речь идет о разборе чисто ученических ошибок в конкретной задаче при ее постановке автором темы.
Некоторые участники обсуждения начали уж слишком глубоко копать. Ваши рассуждения о том, что двутавр в данном случае - не самое удачное сечение; предельная гибкость - величина достойная обсуждения; некая труба имеет меньшую площадь сечения, но больший радиус инерции чем некий стержень сплошного квадратного сечения и т.д. - верные рассуждения, но так мы далеко зайдем.
Автору темы хорошо бы научиться хотя-бы по готовому сортаменту двутавровое сечение центрально сжатого стержня подбирать, а вы ему - о высоких материях. А он даже ручной расчет для такого простого случая не освоил, все пользуется какими-то пиратскими программами.
Условно говоря если вас спрашивают "сколько будет дважды два", то не надо пускаться в рассуждения о биноме Ньютона, теории рядов или геометрии Лобачевского. Старайтесь не выходить за рамки поставленного вопроса.
Мой вам, господа, совет - не подражайте Чацкому из "Горе от ума", не надо умничать, а то вы будете говорить, в принципе, верные вещи, но только раздражать слушателей, которые не об этом спрашивали.
Лично я с такой ситуацией сталкивался, когда стараешься людям побольше объяснить и вроде бы по теме, а они (особенно студенты) тебя не хотят понимать, т.к. в данный момент им эта информация (весьма полезная сама по себе) не нужна.
По-моему автору темы (судя по его последнему посту) лишь бы какой двутавр подобрать. Ему написали, что I40К1 проходит, он и успокоился. Типичное поведение студента, которому лишь бы зачет сдать, экзамен спихнуть, а вы, господа - стараетесь, рассуждаете, форум сотрясаете. Как сказал Крылов:"А Васька слушает, да ест". Хотя, в данном случае, даже и не слушает.
Ну и кому вы, господа, свои умные и содержательные послания пишете?!

[Ильнур]

Если я вхожу в "вы, господа", то пишу послание вроде проще некуда:

Суть ясна - элемент недогружен. И все.

[whale]

...

[Leonid555]

whale, вы твердо уверены, что вам нужны именно гнутые равнополочные уголки, а не прокатные по ГОСТ 8509-93? В таком случае вы на редкого заказчика рассчитываете.
Вы получили гибкость 193,13 , что больше предельной гибкости для сжатых элементов поясов ферм. Смотрите таблицу 19* СНиП II-23-81 "Стальные конструкции". В данном случае предельная гибкость равна 180-60а (что такое а смотрите в таблице 19). Вот поэтому в вашей методичке и нет для такой гибкости коэффициентов.
Вы поменьше пользуйтесь методичками, которые сами плохо понимаете. Вы сделайте расчет строго по СНиП. Если у вас ферма из одиночных уголков, то обратите особое внимание на пункт 5.4 СНиП II-23-81*.

[whale]

Leonid555, с ГОСТом ошибся, подбирал по ГОСТ 8509-93..
Насчет предельной гибкости, спасибо, "разобрался". Шел в этом направлении, нашел полную таблицу, поэтому удалил пост свой, с "причиной" такой..) Что может быть проще изучить СНиП, кроме учебника, чтобы не задавать глупых вопросов.. видимо второе проще) Единственное, что я ссылался не на таблицу в методичке, а на учебник Кудишина, приложение 8

Пункт посмотрел (вы наверное имели ввиду п.6.4). Если можно, проверьте меня- для сечения уголка 125х125х10 ГОСТ 8509-93 ix=3.85, i0ymin= 2.47. Тоесть принимаем 2,47?

[Leonid555]

whale , в пункте 5.4* СНиП II-23-81* есть ссылка на пункты 6.1-6.7, так что я тут противоречия не вижу. Против учебника Кудишина я ничего не имею, я по учебнику Беленя учился и не ленился смотреть в СНиП. (А было это в те давние - давние времена, когда еще не отгремела Афганская война, а Первая Чеченская война еще и не начиналась.)
Для уголка 125х125х10 действительно iy0min=2.47 см. Как и когда его применять см. п.6.4 СНиП II-23-81*.