[mainevent100]

Добрый день.
Прогон из швеллера №22, С345, пролет 3,1 м, нагрузка 26 кН/м.
Ручной расчет по приложению Ж СП 16.13330.2017 дает перегруз 26%.
Попробовал посчитать устойчивость оболочками в Лире:
полки толщиной 9,5 мм, длиной 80 мм; стенка толщиной 5,4 мм, высотой 210 мм (по осям полок);
нагрузка приложена к верхнему поясу на расстоянии 20 мм от оси стенки (центр тяжести сечения).
Результат: устойчивость проходит с 2-кратным запасом, КЗУ=1,92, максимальные главные напряжения в середине пролета - на стыке верхней полки и стенки = 184 МПа.
Подскажите, где ошибка?

[Нубий-IV]

Сообщение от Ильнур И чем он честный, если "без учета"?

По глазам же видно .

В Старке формально есть нелинейность. Но:
1) невозможно посмотреть историю загружения по шагам
2) из-за этого подгонять нагрузку приходится пересчетом с нескольких попыток
3) задавать начальные загружения надо ручной правкой координат в файле проекта через Excel
4) начальные отклонения надо экспортировать Excel в несколько этапов - через Viewer и Блоконот

Из-за этого я использую в расчете методику Еврокода/СП16. В ней выводится формула для φ для стержня с начальным искривлением по синусоиде. Поведение других конструкций считается аналогичным этому стержню. Но, например, в изгибаемом двутавре напряжения при потере устойчивости растут не только из-за момента от кривизны, но и из-за отклонения нагрузки вместе с поясом; в стержне этого эффекта нет, и есть подозрение, что для изгиба в уравнение прочности надо добавлять еще слагаемые, которые изменят формулу φ.

А геометрическая нелинейность в программе, если уж ее запустить, учтет и отклонения, и прирост эксцентриситета, что даст прирост честности на 14%. Но не учтет, например, выход за предел пропорциональности - Старк не "тяжелый расчетный комплекс". Физической же нелинейности тут нет вообще, кроме расчета ЖБ плит на изгиб. Так что расчет получается просто честный, а не честный-пречестнный. Найду время добавить начальную погибь - еще проценты накинутся.

Сообщение от Ильнур почему при запасе +44% имеем перегруз, да +15%

Сообщение от Ильнур нагрузка не передается эфемерно по линии или чудесно-распределенно на полку,

Вот это и надо задавать в расчет, а не выбрасывать из формул части, которые дают перегруз. Тогда ответ можно будет назвать честным. Если, конечно, профлист пройдет по прочности при опирании на ребро, а не на полку.

Сообщение от Ильнур В формуле СНиП для балки отродясь не было компоненты с бимоментом.

Там вообще было написано, что формула для двутавров. А в приложении дописано, что фи для швеллера - 0.7 от двутавра. То ли бимомены подразумевались, то ли в этот фи включен бимомент. Нет разъяснений - не выйдет пользоваться.

Сообщение от mainevent100 не понял, устойчивость с запасом или с перегрузом 15%? )

Перегруз 15%. КЗУ - это для конструкций большой гибкости. В таблице Д.1 СП16 это соответствует гибкости 4.5; до гибкости 4.5 столбики φ раздельные, после - склеиваются; после гибкости 4.5 φ вычисляется как Кзу/1.3, до - по формулам (8) и (9).

[Ильнур]

Сообщение от Нубий-IV ...В таблице Д.1 СП16 ... по формулам (8) и (9)...

...Почему рассматривается Д1, а не Ж3? Вы случайно не смешиваете две темы? Здесь изгиб же, а не сжатие. Или что с кривыми?
Возвращаясь назад к расчету по СП - здесь единственная сложность - это наличие кручения из-за особенности с ц.и. швеллерного сечения - к ф(69) нужно как бы добавить третий компонент из ф.(70), что у автора как бы не сделано.
Но по п.Ж.7 фиб шв.=0,7фиб двут., что скорее и подразумевает кручение. Иначе чем отличается? Не чисто же появлением изгиба во второй плоскости из-за перекоса швеллера (закручивания)? Это же все из СНиП, где третий компонент не рассматривался вообще, но расчеты на устойчивость швеллера легетимно заканчивались на 0,7фиб.
Поэтому я считаю, что автору ДОСТАТОЧЕН расчет по ф.(69). Непосредственного изгиба во второй плоскости нет, кручение и иже с ним учтены в 0,7фиб (с чем в СП думаю просто не сумели разобраться).
-30% из устойчивости просто так не отнимают, я убежден, что это как раз учет кручения в полном смысле.

[Нубий-IV]

Сообщение от Ильнур Почему рассматривается Д1, а не Ж3

Потому что я пытаюсь проверить формулы из Ж3 разными способами, в т.ч. через эквивалентный стержень.
В еврокоде методика для стержня и изгибаемой балки одинаковая, фи вычисляется по одной и той же формуле.

Умные книги по устойчивости утверждают, что все расчеты на устойчивость похожи.

На плоскости Перемещения-Усилия есть особая точка - точка потери устойчивости, она находится через КЗУ обычным расчетом на устойчивость.
А все возможные траектории честных нелинейных расчетов с разными начальными искривлениями проходят рядом с ней; чем меньше начальный прогиб, тем ближе проходит траектория к точке.
Точка пересечения траектории нелинейного расчета с траекторией максимальных напряжений дает несущую способность.

Разница в том, что формы траекторий для разных конструкций разные, и Ry в них могут достигаться при разных деформациях.
В стержне траектории сходятся к горизонтальной асимптоте, идущей через точку потери устойчивости.
Если предположить, что у другой конструкции асимптота такая же, то и формула фи будет такой же. Вообще это не факт.

У швеллера в тестах нелинейный расчет не совсем совпадает с приближенным. Надо бы траектории порисовать, но в Старке это слишком трудозатратно.

Но в любом случае приближенный расчет - это следующее уточнение ответа по сравнению с простым расчетом на устойчивость.
И его очень легко сделать в любой программе, даже не умеющей в нелинейность. Два расчета (линейный и устойчивость) -> два коэффициента запаса -> гибкость -> фи -> несущая.

Сообщение от Ильнур кручение и иже с ним учтены в 0,7фиб (с чем в СП думаю просто не сумели разобраться).

На больших гибкостях нормативная несущая совпадает с МКЭ. Расхождение - на малых гибкостях, и то с приближенным геомнелином (на четверть в худшем случае). Честный геомнелин еще ближе к нормативному. А начальные искривления я еще не проверял. Явно в нормах не "сбросим 30% и хрен с ним".

[румата]

Сообщение от Ильнур Но непонятно, почему при запасе +44% имеем перегруз, да +15%?

Потому, что прогон по нелинейному расчету устойчивось не теряет. Он просто скручивается изгибаясь без всякой бифуркации форм равновесия и потеря устойчивости ему не грозит.

----- добавлено через ~15 мин. -----

Сообщение от ltnchik1405 Вот-вот. Нас в школе (высшей) такому не учили.

Значит просто вас плохо учили

[ltnchik1405]

Сообщение от румата Значит просто вас плохо учили

Может и плохо, но в 1989 году точно такого в общем курсе не было. Может в специальном.

[румата]

Сообщение от ltnchik1405 Может и плохо, но в 1989 году точно такого в общем курсе не было. Может в специальном.

И что, в общем курсе даже расчеток по вычислению секториальных характеристик сечений не было? И на лекциях стесненное кручение не читали?

[румата]

Сообщение от Нубий-IV Честный нелинейный расчет без учета начальных деформаций в Старке дает q=18.3 кН/м (перегруз 29%).

Мой честный расчет дает q=25.8 кН/м (перегруз 0,8%). Картинки с основными результатми во вложениях.

[румата]

А это зависимость перещения свободной кромки верхней полки от нагрузки на прогон.

----- добавлено через ~2 мин. -----
Можно сказать, что прогон до приложения 23-24кН/м вполне даже линейно скручивается одновременно изгибаясь

----- добавлено через ~6 мин. -----
Конечно для практического применения такого расчета я бы ограничил предельную нагрузку 24-мя килоньютонами на метр. В таком случае к-т перегруза получится равным (26-24)/26 = 7,7%

[Нубий-IV]

Сообщение от румата Мой честный расчет дает q=25.8 кН/м

Ничосе возможны варианты! Это физнелин? У меня в Старке чистая геометрическая нелинейность показывает такое:

Никаких резких загибонов, все плавное, и только по достижению Ry можно назначить окончательную хану.

На всякий случай параметры схемы:
Пролет 3.1м.
Стенка 210x5.4.
Полки 80x9.5.
Нагрузка приложена в 2см от стенки (четверть полки).
Связи по торцам Z,Y по всей высоте стенки. В одной точке связь по X.

[румата]

Сообщение от Нубий-IV Это физнелин?

Да, это геом+физ нелин.

Сообщение от Нубий-IV Никаких резких загибонов, все плавное, и только по достижению можно назначить окончательную хану.

Контролировать достижение Ry при кручении - так себе затея. Для такого случая Ry у опор на поверхностной фибре швеллера появится гораздо раньше чем в средней фибре полки в пролетном сечении.

----- добавлено через ~1 мин. -----
Окончательную "хану" нужно назначать при вырождении матрицы жесткости.

----- добавлено через ~3 мин. -----

Сообщение от Нубий-IV На всякий случай параметры схемы: Пролет 3.1м. Стенка 210x5.4. Полки 80x9.5. Нагрузка приложена в 2см от стенки (четверть полки). Связи по торцам Z,Y по всей высоте стенки. В одной точке связь по X.

У меня то ж самое за исключением того, что нагрузка приложена в 2,2см от срединной поверхности стенки

[mainevent100]

Уважаемые металлисты/расчетчики! Спортивный интерес - это отлично.
Нагрузка на балку по уточненному сбору нагрузок 23,6 кН/м вместо начальных 26 кН/м.
Может, кто-нибудь готов на договорной основе привести свои расчеты в качестве заключения по данному вопросу.
Сейчас Заказчик имеет заключение обследователей о том, что "не несет. решение о необходимости мероприятий должен принять генпроектировщик" и пока устный ответ генпроектировщика о том, что усиление не требуется.
Но сомнения в голове Заказчика уже посеяны. Очень желательно независимое заключение авторитетного специалиста, а еще лучше нескольких )) Директор готов оплачивать эти работы.
Если есть желание, все исходные данные могу направить, пишите предложения в личном сообщении.

[Ильнур]

Сообщение от mainevent100 ... свои расчеты в качестве заключения по данному вопросу.

Зачем свои? По СП по ф.69 же проходит. По ф.70 не нужно считать, кручение учтено в 0,7фиб.

... заключение обследователей о том, что "не несет"...

По какой формуле СП не несет? Нужно плясать от этого.
Для того чтобы договорной расчет был легетимным, расчетчик должен быть легетимным.
Ну и главное - тут каждый извращается по-своему, в меру своих представлений, догадок и возможностей программ. Т.е. нет истинной методики. Поэтому результат, как ни странно, зависит от личности расчетчика.
Вот только в этой теме выложено 100500 результатов, различающихся в широчайшем диапазоне. И пока все указывает на перегруз.
румата

Потому, что прогон по нелинейному расчету устойчивость не теряет.

Какие-то странные расчеты - находим КЗУ по устойчивости, которая никогда не наступает?

И что, в общем курсе даже расчеток по вычислению секториальных характеристик сечений не было? И на лекциях стесненное кручение не читали?

Это все на курсах дается отвлеченно. Стесненное кручение - бегло. Секториальные - еще беглее. А вот разборов построения эпюр бимоментов крутящихся балок с разными ГУ нет. Плоский изгиб дается широко, да. А на курсе МК швеллерный прогон вообще рассматривается лишь на прочность через сигмаХ и сигмаY. Тимошенков, Власовых и Бычковых в ВУЗах не преподавали. Может сейчас и преподают.
нубий

Явно в нормах не "сбросим 30% и хрен с ним".

Разумеется. В СНиПАх в принципе нет "хрен с ним". А есть научно обоснованное мудрое упрощение через коэффициент 0,7.
Вот кто может возразить, что по СП прямо стоящий швеллер нужно посчитать по ф.(69), где кручение швеллера учтено в фиб? И кто может возразить, что ф.(70) - для случаев двухплоскостного изгиба и кручения (если есть)? Кто может возразить, что тут швеллер изначально не нагружен во второй плоскости?
Все пути ведут к простому применению ф.(69).
А не к научным изысканиям с морем ошибок. Как технических, так и принципиальных.

[румата]

Сообщение от Ильнур Какие-то странные расчеты - находим КЗУ по устойчивости, которая никогда не наступает?

Именно так. Расчет на упругую устойчивость показывает Кзу=1,4 для данного случая. Естественно, этот КЗУ никоим образом не может быть достижим реально по причине того, что упругие критические напряжения с учетом изгиба полок в своей плоскости, в большом числе случаев, будут значительно превосходить Ry. Это наглядно подтверждает расчет с учетом обеих нелинейностей, где Кисп, даже без учета нач. несовершенств, получается больше единицы. Во вложении эпюра критических напряжений по наружним граням швеллера. Форма таких эпюрок "слегка ломает" теорию расчета стержней на устойчивость при изгибе, т.к. не соответсвует плоскому изгибу стержня.

----- добавлено через ~10 мин. -----

Сообщение от Ильнур А вот разборов построения эпюр бимоментов крутящихся балок с разными ГУ нет.

Действительно нет.

Сообщение от Ильнур А на курсе МК швеллерный прогон вообще рассматривается лишь на прочность через сигмаХ и сигмаY.

СигмаХ и сигмаY это правильно. Лишнего не и надо для оценки прочности. Надо лишь знать(или хотя бы понимать), что на эти сигмы оказывает немалое влияние стесненное кручение. И если в курсе сопромата об этом забыли сказать, то это был плохой курс и плохие преподаватели этого курса.

Сообщение от Ильнур Тимошенков, Власовых и Бычковых в ВУЗах не преподавали.

Может и не преподавали, но настоятельно рекомендовали хотя б их почитать на досуге.

----- добавлено через ~39 мин. -----

Сообщение от Ильнур ...кручение учтено в 0,7фиб.

Сомнительно, иначе зачем дополнительно к вычисленному через 0.7фиб, согласно СП16, нужно плюсовать напряжения от стесненного кручения.

[Ильнур]

Сообщение от румата ... Расчет на упругую устойчивость показывает Кзу=1,4 для данного случая. Естественно, этот КЗУ никоим образом не может быть достижим реально по причине того, что упругие критические напряжения с учетом изгиба полок в своей плоскости, в большом числе случаев, будут значительно превосходить Ry....

Не понял, а в чем проблема-то? Оболочечный расчет, после анализа упругой устойчивости, анализируется и на прочность, и даже проверяется на устойчивость по СП. Что наступит раньше.
А говорил я не об недостижении 1,4 из-за R, а об получении 1,4 в ТАКОМ РАСЧЕТЕ, в КОТОРОМ, как сказали, СИСТЕМЕ "потеря устойчивости ... не грозит". Т.е. результат должен быть "Абсолютно устойчив", а не 1,4 или 14.
Т.е. я говорил о недостижении неустойчивости как таковой.
Что вы там конкретно ковыряете, непонятно.
Понятно только, что вы ф(69) и ф(70) опровергаете. Для швеллера во всяком случае.
Если начинали с 25% перегруза, сейчас вроде что-то типа 0,8%. Может таки посчитать швеллер автора просто по ф(69) и успокоиться?

[ltnchik1405]

Сообщение от Ильнур Тимошенков, Власовых и Бычковых в ВУЗах не преподавали. Может сейчас и преподают.

Сейчас ещё меньше, наверное, преподают. У нас работает студент. Спросил его: преподавали стеснённое кручение, секториальные характеристики, бимомент? Говорит нет.

[румата]

Сообщение от Ильнур ...в ТАКОМ РАСЧЕТЕ, в КОТОРОМ, как сказали, СИСТЕМЕ "потеря устойчивости ... не грозит".

Да, потеря плоской формы изгиба никогда такой, самопроизвольно скручивающейся под нагрузкой, системе не грозит. Такая система никогда не потеряет устойчивость при критических напряжениях меньших Ry. Такая система всегда будет "ломаться" только при исчерпании упругой работы стали.

----- добавлено через ~7 мин. -----

Сообщение от Ильнур Понятно только, что вы ф(69) и ф(70) опровергаете. Для швеллера во всяком случае.

Не опровергаю, просто пытаюсь показать реальную работу балки из швеллера.

Сообщение от Ильнур Может таки посчитать швеллер автора просто по ф(69) и успокоиться?

Так я еще в #41 это предлагал сделать.

----- добавлено через ~10 мин. -----
А в #11 предлагал поставку распорок как решение "взапас".

[mainevent100]

Сообщение от Ильнур тут каждый извращается по-своему, в меру своих представлений, догадок и возможностей программ. Т.е. нет истинной методики

это же пытались донести заказчику, он в шоке - "как это, в конструкциях же должно быть все четко. "

Сообщение от Ильнур По СП по ф.69 же проходит.

почти )) У меня в своем расчете остаются сомнения, допустимо ли для такой конструкции принять расчетный пролет балки 3,07 м (по болтам), а не по осям главных балок?

[Ильнур]

Сообщение от mainevent100 ... допустимо ли для такой конструкции принять расчетный пролет балки 3,07 м (по болтам), а не по осям главных балок?

В СП оговаривается условия концов (опор) при расчете на устойчивость - опора должна быть несмещаема вбок, и не вращаться (аки вертел) вдоль балки. Под такое описание подходит район болтов.
А то что там меж болтовой линией и осью ГБ, а так же от болтов до полок балки происходит - дело местное, это в принципе прочность деталей узла - это описано в серии стандартного узла.
Видимо смело можно утверждать, что Lр=3,07 м.

[IBZ]

Сообщение от румата Потому, что прогон по нелинейному расчету устойчивось не теряет. Он просто скручивается изгибаясь без всякой бифуркации форм равновесия и потеря устойчивости ему не грозит.

Устойчивость второго рода, однако

Сообщение от румата И что, в общем курсе даже расчеток по вычислению секториальных характеристик сечений не было? И на лекциях стесненное кручение не читали?

Учился в период 1973-1978 годов. Изучали только чистое кручение и срез от него. Про стесненное кручение, помнится, вообще не упоминалось.

Сообщение от mainevent100 У меня в своем расчете остаются сомнения, допустимо ли для такой конструкции принять расчетный пролет балки 3,07 м (по болтам), а не по осям главных балок?

Допустимо.

[mainevent100]

Добавил в свой расчет оболочками примыкание по краям прогона главных балок, думал, что их закручивание на что-то повлияет.
болтовое сопряжение сделал объединением узлов прогона и ребер ГБ в направлениях Y, Z в уровне нижних болтов, по Y для верхних (аналогично приняты опорные закрепления для схемы одиночной балки)
Напряжения в прогоне не изменились вообще. Прогиб увеличился на 1 мм за счет прогиба ГБ. КЗУ уменьшилось с 1.36 до 1.28.
В целом логично. Только почему-то просуммировав усилия*Z в элементах поперечного сечения в центре пролета получил момент 22,34 кНм, а должен быть (1,17/0,05)*3,1*3,1/8=28,11 кН/м.