[Calmar78]

День добрый,
вопрос в следующем, в ГОСТ от 96 года, по сравнению с редакцией 76 года, изменились характеристики сечений рельсов,
информации о моменте инерции при кручении в ГОСТе нет, для старых рельсов информация была, например, в справочнике Кузнецова, а где можно найти значения для новых сечений?

[designer]

см. вложение

[Петр-и-Алекс]

интересно, в расчете чего это может потребоваться?
вроде как формально КР должен опираться на несущую балку по всей плоскости основания... нет?
это ж вам не жд рельс, предназначенный для шпал....

[Serge Krasnikov]

Сообщение от Петр-и-Алекс интересно, в расчете чего это может потребоваться? вроде как формально КР должен опираться на несущую балку по всей плоскости основания... нет? это ж вам не жд рельс, предназначенный для шпал....

Могут на пути козлового крана поставить, я как то в паспорте козлового крана предполагаемый кр-70,а оне на шпалах ставЮт.

[eilukha]

Iкр=Ip=Ix+Iy

[Tyhig]

Offtop:

Сообщение от eilukha Iкр=Ip=Ix+Iy

Так только для круглого сечения.
Для любого иного вида бруса Iкр меньше, определяется умножением на коэффициенты для вида сечения.

Для целей ТС можно попробовать похожее сечение подобрать. Например тавр. А чего, похоже.

[ZVV]

Сообщение от Петр-и-Алекс интересно, в расчете чего это может потребоваться?

Момент инерции рельса при свободном кручении используется при определении местных напряжений в стенке подкрановой балки, вызванных горизонтальными силами на крановый рельс. Методика есть в стальном СНиПе.

Сообщение от Tyhig Для целей ТС можно попробовать похожее сечение подобрать. Например тавр. А чего, похоже.

Зачем? Во-втором сообщении привели значения.

Сообщение от Tyhig Так только для круглого сечения.

Верно.
И теперь у меня вопрос: для каких целей в ГОСТ Р 53866-2010 приведены полярные моменты инерции рельсов?

[eilukha]

Сообщение от ZVV И теперь у меня вопрос: для каких целей в ГОСТ Р 53866-2010 приведены полярные моменты инерции рельсов?

- чтобы eilukha путался.

----- добавлено через ~2 мин. -----

Сообщение от ZVV Миниатюры

- почему с #2 разница в 2 раза?

[ZVV]

Сообщение от eilukha - почему с #2 разница в 2 раза?

Не знаю. Надо разбираться. В учебнике Беленя такие же моменты инерции как сообщении #2.

[eilukha]

Надо квадрат построить в скаде и сравнить с теоретическим значением.

[ZVV]

Сообщение от eilukha Надо квадрат построить в скаде и сравнить с теоретическим значением.

По справочнику Писаренко по сопромату момент инерции при свободном кручении прямоугольника 200*100 мм равен 4580 см^4. Консул (СКАД) показывает для такого сечения 4532 см^4. Разница 1%.

Задал в СКАД объемными элементами то же сечение, которое считал в КОНСУЛ. Получил момент инерции при свободном кручении 154 см^4. (Консул дает 151 см^4).

Получается, КОНСУЛ считает момент инерции при свободном кручении правильно.

У меня сечение близкое к КР 70, что можно увидеть сравнив площади, и моменты инерции относительно горизонтальной и вертикальной оси по КОНСУл и по ГОСТ.

Похоже, в учебнике приведены неправильные моменты инерции рельса при свободном кручении. Можно проверить для других профилей рельса, если кто-то выложит сечения в формате dwg.

[eilukha]

Тут рельсы есть. Или тут.

[eilukha]

КР70.

[ZVV]

Сообщение от eilukha Тут рельсы есть. Или тут.

Взял геометрию рельсов из первой ссылки. Железнодорожные рельсы там прочерчены хорошо: площадь и моменты инерции относительно горизонтальной и вертикальной оси совпадают с приведенными в ГОСТ. А вот сечения крановых рельсов прочерчены небрежно, так что площадь и моменты инерции относительно горизонтальной и вертикальной оси немного меньше чем в ГОСТ. Тем не менее, именно эта геометрия передавалась в КОНСУЛ.

Нашел в одной статье выражение для определения жесткости рельса при свободном кручении с помощью полярного момента инерции. Она названа там "формулой Сен-Венана" (статья во вложении к сообщению). Из формулы видно, что в ней момент инерции при свободном кручении имеет вид: .

Сделал сравнение значений моментов инерции при свободном кручении, полученных из различных источников:
- формула Сен-Венана;
- ГОСТ Р 51685-2013 "РЕЛЬСЫ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЕ. Общие технические условия";
- учебник Беленя Е.И. "Металические конструкции" (1986 г.);
- численно в сателлите КОНСУЛ комплекса SCAD Office.
Сравнение приведено в таблице:

Из сравнения можно сделать следующие выводы.
1) Момент инерции при свободном кручении в ГОСТ Р 51685-2013 вычислен по формуле Сен-Венана. Возможно, разработчики ГОСТ на крановые рельсы предполагали, что и для крановых рельсов при вычислении момента инерции при свободном кручении будет использоваться формула Сен-Венана, поэтому и привели в стандарте значения полярного момента инерции сечения.
2) Значения моментов инерции при свободном кручении для крановых рельсов, приведенные в учебнике Беленя Е.И. не совпадают ни с значениями определенными по формуле Сен-Венана, ни с значениями, полученными численно в КОНСУЛ.
3) Значения моментов инерции при свободном кручении для крановых рельсов, посчитанные по формуле Сен-Венана значительно (приблизительно в 2 раза) выше значений, полученных численно в КОНСУЛ.
4) Значения моментов инерции при свободном кручении для железнодорожных рельсов, посчитанные по формуле Сен-Венана значительно (приблизительно в 1,25 раза) выше значений, полученных численно в КОНСУЛ.
5) Значения моментов инерции при свободном кручении для крановых рельсов, приведенные в учебнике Беленя Е.И. значительно (приблизительно в 1,5 раза) выше значений, полученных численно в КОНСУЛ.

[eilukha]

Зачем Севаны, если Консул есть. Консул спрямляет дуги больших радиусов при импорте, потому верхнюю дугу рельса делить надо 8-10 частей.

[ZVV]

Сообщение от eilukha Зачем Севаны, если Консул есть.

Во-первых, рельсы считали задолго до КОНСУЛа и полезно знать какими подходами пользовались.
Во-вторых КОНСУЛ был не единожды уличен в неправильном определении геометрических характеристик и величин напряжений. Когда-то КОНСУЛ неправильно считал секторальный момент инерции для прокатных двутавров. Потом это исправили. До сих пор КОНСУЛ неправильно считает условную площадь среза сечения. У некоторых симметричных коробчатых сечений неправильно определяет касательные напряжения от поперечной силы в параллельных стенках (дает разные значения напряжений при одинаковой толщине).

Сообщение от eilukha Консул спрямляет дуги больших радиусов при импорте, потому верхнюю дугу рельса делить надо 8-10 частей.

Попробуйте, разделите. Потом расскажите, что получилось.

[eilukha]

Сообщение от ZVV До сих пор КОНСУЛ неправильно считает условную площадь среза сечения.

- есть файл с кривым расчётом?

Сообщение от ZVV Попробуйте, разделите. Потом расскажите, что получилось.

- так написал уже. Результат в #13. (Без разбиения голова рельса плоская получается).

[ZVV]

Сообщение от eilukha так написал уже. Результат в #13. (Без разбиения голова рельса плоская получается).

Я смотрел геометрические характеристики рельсов выше КР70 в автокаде до передачи в КОНСУЛ. Геометрические характеристики меньше чем в ГОСТ.

Сообщение от eilukha - есть файл с кривым расчётом?

Есть. Версия СКАД 21.1.9.7. В качестве примера взят сварной двутавр высотой 300 мм с шириной полок 135 мм, толщиной полок 10 мм и толщиной стенки 6 мм. Не нашел нигде определения "условная площадь среза вдоль оси", поэтому в ручном расчете принято, что эта такая площадь на которую нужно разделить поперечную силу, чтобы получить максимальное значение касательных напряжений в сечении по направлению действия поперечной силы. Из формулы Журавского получается:
Aср.усл.z=Iy*tст/Sy=6776*0,6/(13,5*1*14,5+14*0,6*14/2)=15,97 см^2.
Aср.усл.y=Iz*2*tп/Sz=401*2*1,0/(6,45*1*6,45/2*2)=19,71 см^2.
Также, условные площади среза были вычислены в сателлитах Кристалл, Консул, Конструктор сечений, Тонус и в самом SCAD. Результаты в таблице:

[Tamerlan_MZO]

Какой смысл сравнивать характеристики полученные из модулей одного производителя, особенно, если общеизвестно об их косячности?
У них даже площадь сечения в одном из модулей не сходится.

[ZVV]

Сообщение от Tamerlan_MZO Какой смысл сравнивать характеристики полученные из модулей одного производителя, особенно, если общеизвестно об их косячности?

Смысл в том, чтобы показать, что считая в СКАД нельзя во всех случаях без перепроверки доверять полученным результатам.

Сообщение от Tamerlan_MZO У них даже площадь сечения в одном из модулей не сходится.

Это как раз правильно, что не сходится. Было бы странно если бы сходилось. Тонус определяет характеристики исходя из предпосылки, что рассчитывается тонкостенное сечение. Сечение задано линиями у которых есть толщина. Об этом есть в описании к программе.