[Александр М]

Подскажите пожалуйста как правильно посчитать гибкость молниеотвода составного сечения без растяжек? Молниеотвод представляет собой набор труб от большего диаметра снизу к меньшему диаметру сверху. Я думаю, что правильно брать по порядку снизу вверх длину каждой трубы в отдельности + длину вышележащих труб и делить на ее радиус инерции. Однако один из корифеев конструкторского мастерства высказал мнение, что необходимо брать длину только каждого отдельного стержня и делить на радиус инерции сечения. Обосновывая, что каждый стык жесток и каждая труба вроде отдельная расчетная схема. В его случае гибкость элемента становится заметно ниже и соответственно сечения элементов тоже. Помогите разобраться.

[Tuman]

Всегда делали такие молниеотводы без расчетов - по аналогу. Внизу свая 325, в неё входит 273 труба, в неё 159 и сверху напосредственно молниеприемник ТС5. Однажды заказчик попросил обоснование таких диаметров - он считал что они слишком большие. Так вот считал я начиная с верхнего каждый участок отдельно считая его жестко защемленным со свободным верхним концом передавая каждый раз нагрузку с верхнего на нижний. Расчетом все подтвердилось.

[IBZ]

Сообщение от Tuman Так вот считал я начиная с верхнего каждый участок отдельно считая его жестко защемленным со свободным верхним концом передавая каждый раз нагрузку с верхнего на нижний.

Такой подход принципиально неверен, хотя при определенных соотношениях может и дать похожий результат. Проще всего такой расчет выполнить по КЭ программам. Только лучше задавать элементы как плоские стержни жесткие по концам (по 2-му типу для Скада/Лиры). В противном случае возможны ошибки, по крайней мере в Скаде. Если участков разной жесткости не более 3-х, можно посчитать и по приложению 6 СНиП II-23-81*.

P.S. Вполне возможно, что такой расчет и вовсе не нужен, если mef > 20 (последний абзац пункта 5.27* СНиП)

[Александр М]

Вопрос не в том, что у вас делают так всегда. Ведь я даже нигде не сказал длину молниеотвода (20м.). Так, что утверждать, что надо делать вот таких диаметров а не других без ознакомления со всеми исходными данными нельзя. Вопрос в расчете на гибкость конструкции. Т.е. длина деленная на радиус инерции есть гибкость, а эта гибкость должна быть менее предельно й гибкости по табл. 19 СНиП II-23-81. Так вот какую длину брать? какое сечение брать?

[IBZ]

Сообщение от Александр М Вопрос в расчете на гибкость конструкции. Т.е. длина деленная на радиус инерции есть гибкость, а эта гибкость должна быть менее предельно й гибкости по табл. 19 СНиП II-23-81. Так вот какую длину брать? какое сечение брать?

Задавая расчетную схему со своими жесткостями и длинами по участкам и с продольным нагруками в результате расчета на устойчивость Вы получите расчетные длины для каждого из участков. Их и используйте при определении гибкости подставляя для каждого участка свои радиусы инерции.

[Vavan Metallist]

Сообщение от IBZ Вполне возможно, что такой расчет и вовсе не нужен, если mef > 20 (последний абзац пункта 5.27* СНиП)

99% так оно и будет.

[Александр М]

Т.е. проверять по гибкости надо каждый участок в отдельности с использованием расчетной длины только этого участка? А проверять по гибкости всю конструкции значит не надо? Так я тогда могу запроектировать из отдельных участков труб ОЧЕЕЕЕНЬЬЬ длинную мачту уменьшая каждую только на одну позицию по сортаменту.

[german-nk]

Предлагаю один из приемов, сам частенько пользуюсь.
Сущность приема сводится к тому, что стержень переменного сечения заменяется стержнем постоянного сечения, который при изгибе при одинаковой нагрузке дает прогиб той же величины, что и проверяемый стержень.
Ошибка будет разумная, менее 5%.

В общем случае задача сводится к решению линейного дифуравнения второго порядка с переменными коэффициентами. Такое уравнение не имеет решения в элементарных функциях.

[IBZ]

Сообщение от Александр М Т.е. проверять по гибкости надо каждый участок в отдельности с использованием расчетной длины только этого участка?

Ключевые слова здесь "расчетная длина". Она отнюдь не равна геометрической длине участка. Поэтому, собственно, и нужен ее расчет.

Сообщение от Александр М А проверять по гибкости всю конструкции значит не надо? Так я тогда могу запроектировать из отдельных участков труб ОЧЕЕЕЕНЬЬЬ длинную мачту уменьшая каждую только на одну позицию по сортаменту.

Проверять на гибкость всю конструкцию не нужно. А насчет ООООчень большой высоты - попробуйте... А потом расскажите форумчанам почему этого Вам сделать не удалось

[Александр М]

Интересно почему это не надо проверять по гибкости всю конструкцию целиком? Ведь гибкость конструкции целиком например надо считать при проектировании например мачт пирамидальной формы (решетчатых). Да и по моему моя мачта это один конструктивный элемент переменного сечения, а не набор конструктивных элементов (раскос, стойка, колонна), где надо считать каждый в отдельности. Подумайте!

[Vavan Metallist]

Сообщение от Александр М Интересно почему это не надо проверять по гибкости всю конструкцию целиком?

Потому, что mef будет больше 20 (последний абзац пункта 5.27* СНиП)
А вообще насколько я знаю такие конструкции должны вообще считатся по деформированной схеме. Уж больно гнутся. А таком случае тоже никаких гибкостей не надо.

[Александр М]

Товарищ Vavan Metallist вы не путайте расчет по гибкости с расчетом по устройчивости. Это разные вещи. При mef>20 не требуется расчет по устойчивости.

[024]

Про расчетные длины участков.

[IBZ]

Сообщение от Александр М Интересно почему это не надо проверять по гибкости всю конструкцию целиком?

Если интересно, прочитайте пару-тройку книг по устойчивости. В противном случае мы будем разговаривать на разных языках.

Сообщение от Александр М Да и по моему моя мачта это один конструктивный элемент переменного сечения, а не набор конструктивных элементов (раскос, стойка, колонна), где надо считать каждый в отдельности. Подумайте!

При непосредственном расчете нет понятия конструктивного элемента (что бы там не писали в руководствах к программам). Мы с вами считаем, условно говоря, не колонну, а стержневой сжато-изогнутый элемент. При этом его расположение в пространстве не играет никакой роли. Даже разделы СНиП именуются именно по НДС. Так вот, с этой точки зрения Ваша конструкция есть стержень ступенчато-переменной жесткости, работающий либо как сжато-изогнутый, либо как изгибаемый элемент. Если первое, то гибкость регламентируется, если второе, то нет. Расчет такого рода сжато-изогнутых (центрально сжатых) стержней выполняется именно по участкам постоянного сечения и никак иначе. Причем как по гибкости, так и непосредственно по прочности/устойчивости. Почему? В литературу, плиз.

Что это именно так - подтверждает расчет 2-х ступенчатой колонны кранового здания, приведенный в любой книжке по МК. Там устойчивости и гибкости нижней и верхней частей рассматриваются отдельно, а вот расчетные длины определяются как для единого стержня с учетом жесткостей участков и их нагруженности.

[german-nk]

Сообщение от IBZ Что это именно так - подтверждает расчет 2-х ступенчатой колонны кранового здания, приведенный в любой книжке по МК.

Колоннами для крановых зданий давно не занимался, а вот для стержня
переменного сечения, предложенного автором темы, нужно определить гибкость как для единого элемента с учетом изменения жесткости по длине.
Самый простой способ я предложил в #8.

[IBZ]

Сообщение от german-nk ... а вот для стержня переменного сечения, предложенного автором темы, нужно определить гибкость как для единой конструкции с учетом изменения жесткости по длине.

... и уровня нагруженности участков

[Vavan Metallist]

Сообщение от Александр М Товарищ Vavan Metallist вы не путайте расчет по гибкости с расчетом по устройчивости. Это разные вещи. При mef>20 не требуется расчет по устойчивости.

А ничего и не путаю. Просто для изгибаемых элементов гибкость не нормируется.

[Сазоныч]

Сообщение от Александр М Однако один из корифеев конструкторского мастерства высказал мнение, что необходимо брать длину только каждого отдельного стержня и делить на радиус инерции сечения

Отправить на досрочную пенсию!
Вариантность решения: у меня труба 1 м высотой. Я вижу 10 жестко соединенных кусочков длиной по 0,1м и я прав. Так можно проектировать конструкцию бесконечной высоты)

Подход вашего корифея имеет смысл, если жесткости частей ОЧЕНЬ сильно различаются (в несколько раз) - форма потери устойчивости иная будет.
И вообще, молниеотвод никогда никто по гибкости не считал. Vavan Metallist
совершенно прав. Никаких расчетов на устойчивость и гибкость. Сунуть трубу в бетон (из расчета на изгибающий момент от ветра с пульсацией+момент от собственного веса), и пускай ее болтает сколько ей влезет, лишь бы не оторвало. Расчетная схема тут - консольно защемленная балка с ненормируемым прогибом.

Стоит задать себе вопрос: а для чего нормируется гибкость по снип?. Была тут темка
Вы под флагшток тоже трубу 200 будете делать?

На заре инженерной деятельности проектировал фундаментики под молниеприемники АЗС из 63х63х5 высотой ну точно больше 15 метров (давно было, не помню). И о чудо! все стоит, экспертизу прошло(тогда еще стадия РП была), прокуратура не пришла.

И еще. У электриков тоже есть свои советсткие типовики, у меня нет правда. Мне показывали эти молниеприемники, сечение их крайне мало, гибкостью и устойчивостью там не пахнет

Сам лично делал молниеприемник из трех частей: труба 50, труба 32 и кругляк 25. По гибкости есстественно не проходит, но ведь оное и не требуется. Тут самое важное - надежно закрепить эту стойку, обеспечить действительно жесткое защемление. Кстати, по новому газпромовскому СТО, минимальное сечение молниепримника из стали - 50мм2 , представьте себе такую стойку, учитывая что ее гибкость не нормируется

[shnn]

Сообщение от IBZ Если интересно, прочитайте пару-тройку книг по устойчивости

IBZ, если не затруднит, посоветуйте авторов и названия книг, пожалуйста.