Почему происходит потеря устойчивости? - Страница 13
Реклама i
| Правила | Регистрация | Пользователи | Сообщения за день |  Справка по форуму | Файлообменник |

Вернуться   Форум DWG.RU > Архитектура и Строительство > Конструкции зданий и сооружений > Почему происходит потеря устойчивости?

Почему происходит потеря устойчивости?

Ответ
Поиск в этой теме
Непрочитано 20.03.2012, 16:02
Почему происходит потеря устойчивости?
Askemann
 
Регистрация: 02.11.2011
Сообщений: 44

Почитал литературу. Много чего рассказывается: что такое устойчивость, что такое потеря устойчивости, когда она происходит, в каких случаях. А вот почему она происходит я так и не понял. С прочностью все ясно, (на примере стали) если напряжения превышают предел текучести, то уже не хорошо. А вот как быть с потерей устойчивости. Как объяснить простому человеку (да и самому понять), что это такое.
Просмотров: 53392
 
Непрочитано 28.04.2023, 04:36
#241
And-Ray

Инженер
 
Регистрация: 05.09.2020
Москва
Сообщений: 82


Цитата:
Сообщение от румата Посмотреть сообщение
Кроме того были определены усилия и напряжения в самих высокопрочных прутках в предположении их упругой работы в составе такого механизма.
Как видно из результатов во вложениях прутки очень сильно работают на изгиб кроме сжатия. Т.е. прутки перенапряжены в концевых зонах. Это при том, что зазоры межу направляющими из квадратной трубки и прутком не учитывались.
По какой причине не учитывался зазор? Поскольку пруток находится в стеснённом положении, считаю допустимым его работу за пределом упругости.

----- добавлено через ~31 мин. -----
Цитата:
Сообщение от Нубий-IV Посмотреть сообщение
Не верю (с). Видимо, это они стенки трубки загнули, и сами загнулись. Добавить ребра - глюк должен пропасть. Соответственно, и напряжения в них надо проверять после починки схемы, глядишь - еще резервы появятся. Но один черт кто-то должен держать на себе момент от силы. Если не сердечники - то футляр. То, что он разгружен от продольной силы, несколько уменьшает в нем напряжения, перенося их на сердечники, тут бистальная конструкция какую-то экономию площади может и дать. Но, подозреваю, не при больших гибкостях - где работает Эйлер, все теряют устойчивость вместе, результат от прочности не зависит, только от жесткости, а она тут футляром определяется.

Сириус ли?
Да у них моменты инерции на порядок различаются. И при длине три метра труба d326 гибкость имеет всего 25. Лучше уж тогда сразу кубики сравнивать - один из стали С125, другой - С1250, вот где экономия получится.

И в то, что тонкостенная труба при напряжениях, равных пределу текучести, не имеет проблем с устойчивостью, тоже не верю. Напомню, кто в прошлых темах нелинейность сам не щупал: пока в нелинейном расчете не задана принудительно начальная деформация по первой форме, эта форма в расчете не появляется, и расчет выдает неверный результат с превышением критической нагрузки. Или не выдает - это зависит от программы, типа расчета в программе, допусков точности решателя, фаз Луны, возраста Вселенной, и прочих неизвестных науке факторов.
Во-первых, давайте договоримся не называть эту конструкцию бистержнем. Бистержни известны всем со школьной скамьи. Известны и применяются бистальные балки. Во всех бистальных конструкциях разные стали работают как единое монолитное целое. Данная конструкция названа мной симбиозной потому, что разные элементы не только работают по разному и помогают друг другу, но могут также выполняться из самых разных материалов. Например, сжатый стержень можно выполнить из стеклопластиковой трубы или из древесины. Если совершенно разные по своим свойствам элементы работают в симбиозе, то и название новой по сути конструкции надо дать соответствующее. Симбиозный стержень, симбиозник.
Во-вторых, согласен с Вами в том, что приведенный мной для сравнения "толстопузый" стержень из таблицы5.3 книги Москалёва вряд ли будет широко применяться на практике. И то, что симбиозик может быть в два раза меньшим по габаритам при одновременном уменьшении массы является позитивом.
And-Ray вне форума  
 
Непрочитано 28.04.2023, 08:36
| 1 #242
румата


 
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754


Цитата:
Сообщение от And-Ray Посмотреть сообщение
По какой причине не учитывался зазор?
Просто мне было так проще и быстрее создать РС.
Цитата:
Сообщение от And-Ray Посмотреть сообщение
Поскольку пруток находится в стеснённом положении, считаю допустимым его работу за пределом упругости.
Естественно, сердечник может работать упруго-пластически вплоть до полной потери им отпорности.

Последний раз редактировалось румата, 28.04.2023 в 09:51.
румата вне форума  
 
Непрочитано 28.04.2023, 09:15
#243
Нубий-IV

Инженер-философ
 
Регистрация: 24.04.2019
Хабаровск
Сообщений: 2,075


Цитата:
Сообщение от And-Ray Посмотреть сообщение
симбиозик может быть в два раза меньшим по габаритам
Фишка потери устойчивости в том, что гнуть легче, чем сжимать ровно. От этого конструкция, которая слегка погнулась, резко начинает нести меньше, чем прямая. Неважно, кто там вызвал этот изгиб - известный науке фактор, или неизвестное марсианское излучение. Неважно, сразу стержень был кособокий, или его подло пнули в самый напряженный момент. Важно, что устойчивость определяется способностью сечения создать удерживающий внутренний момент EIy'', который пересилит момент от нагрузки Ne. В обычном стержне момент инерции обеспечивается площадью сечения, разнесенной на достаточное расстояние. А в этой чудо-конструкции кто будет момент ловить? Сердечник на изгиб не работает, мы его специально сделали тонким и в пластику загнали. Значит, отвечать будет футляр. А он - точно такой же, как и обычный стержень, из непрочной стали, да еще и вдвое меньших габаритов. Откуда у него преимущества возьмутся, кроме уменьшения продольной силы, которую мы на сердечники сбросили?
Цитата:
Сообщение от And-Ray Посмотреть сообщение
приведенный мной для сравнения "толстопузый" стержень
То, что он толстопузый, означает, что момент , а значит, гибкость и устойчивость, почти не влияют на ответы, все определяется только прочностью материала. Понятно, что если часть его сечения заменить на металл, который в десять раз прочнее, получится экономия площади. Можно даже не мучиться, а просто приварить эти сердечники по бокам - получится то же самое. Только причем тут устойчивость? Можно сразу кубики сравнивать, там вообще все вручную можно посчитать - N/A.
Цитата:
Сообщение от румата Посмотреть сообщение
Естественно, сердечник может работать упруго-пластически вплоть до полной потери им отпорности.
Сейчас у него концы дико перегружены получились. Подозреваю, это глюк расчетной схемы, или конструкции: концы загнулись вслед за продавленными стенками удерживающих труб. Если поставить там ребра, глюк уйдет, и сердечник станет недогружен. Но при попытке добавить нагрузку сломается футляр - из-за изгиба при потере устойчивости, потому что он уже сейчас впритык напряжен. И возникнет вопрос "А зачем тогда такой прочный сердечник, если все равно ломается футляр?". А чтобы сердечник можно было догрузить, придется футляр увеличивать.

Последний раз редактировалось Нубий-IV, 28.04.2023 в 09:26.
Нубий-IV вне форума  
 
Непрочитано 28.04.2023, 09:43
#244
румата


 
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754


Цитата:
Сообщение от Нубий-IV Посмотреть сообщение
Не верю (с). Видимо, это они стенки трубки загнули, и сами загнулись. Добавить ребра - глюк должен пропасть.
Это не глюк, а факт. Какие бы ребра вы туда не ставили концам "футляра" нужно во что-то упираться для того, что б футляр мог изгибаться. А упора кроме концевых зон пруточков у него нет. Поэтому полностью избавится от локального изгиба концов сердечника в таких бистержнях не получится.

----- добавлено через ~3 мин. -----
Цитата:
Сообщение от Нубий-IV Посмотреть сообщение
Сейчас у него концы дико перегружены получились. Подозреваю, это глюк расчетной схемы, или конструкции: концы загнулись вслед за продавленными стенками удерживающих труб. Если поставить там ребра, глюк уйдет, и сердечник станет недогружен.
Не уйдет. Ребра приведут лишь к скачку поперечной силы( к срезу) сердечника у опор.
румата вне форума  
 
Непрочитано 28.04.2023, 12:03
#245
And-Ray

Инженер
 
Регистрация: 05.09.2020
Москва
Сообщений: 82


[quote=Нубий-IV;2033386] Сердечник на изгиб не работает, мы его специально сделали тонким и в пластику загнали. Значит, отвечать будет футляр. А он - точно такой же, как и обычный стержень, из непрочной стали, да еще и вдвое меньших габаритов. Откуда у него преимущества возьмутся, кроме уменьшения продольной силы, которую мы на сердечники сбросили?

То, что он толстопузый, означает, что момент , а значит, гибкость и устойчивость, почти не влияют на ответы, все определяется только прочностью материала. Понятно, что если часть его сечения заменить на металл, который в десять раз прочнее, получится экономия площади. Можно даже не мучиться, а просто приварить эти сердечники по бокам - получится то же самое. Только причем тут устойчивость? Можно сразу кубики сравнивать, там вообще все вручную можно посчитать - N/A.

-Преимущество футляра от сжатой трубы в том и состоит, что футляр НЕ РАБОТАЕТ НА СЖАТИЕ. Непосильную для трубы ношу отдали прочному стерженьку, который при сжатии получает симбиозную помощь от обоснованно похудевшей трубы, т.е. футляра. Боковое давление от прочного стерженька в огромной степени зависит от его собственной начальной прямолинейности и принципиально практически не зависит от первоначальной кривизны футляра. Если бы в выполненном расчёте стерженьки не повторяли изгиб футляра, а были бы прямолинейными, то их изгиб оказался существенно меньшим.
- Толстопузый как раз из-за сжатия по всему сечению весьма склонен к местной потере устойчивости. А изгибаемый футляр не склонен к потере устойчивости как раз из-за отсутствия сжатия по всему сечению. Возникновение в точке даже максимального расчётного сопротивления сжатию не вызовет потери устойчивости. Именно поэтому предельное допустимое отношение диаметра трубы к толщине стенки для сжатых стержней будет меньшим, чем для изгибаемых.
And-Ray вне форума  
 
Непрочитано 28.04.2023, 12:13
#246
румата


 
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754


Цитата:
Сообщение от And-Ray Посмотреть сообщение
Откуда у него преимущества возьмутся, кроме уменьшения продольной силы, которую мы на сердечники сбросили?
У "пузатого" как минмум три преимущества перед симбиозом с прутками:
1) возможность воспринимать внецентренное сжатие
2) простота изготовления (используется цельный кусок проката или ГСП)
3) значительно меньшая деформативность ввиду большей площади сжимаемого материала и момента инерции сечения

----- добавлено через ~4 мин. -----
Цитата:
Сообщение от And-Ray Посмотреть сообщение
Опасения некоторых полемистов о потере местной устойчивости стенки футляра, как я понял(?) не оправдались.
Еще как оправдались. При таком уровне напряжений футляр нужно обязательно проверять на потерю местной устойчивости. Откуда можно знать наперед, что она никогда не произойдет?

----- добавлено через ~6 мин. -----
Цитата:
Сообщение от And-Ray Посмотреть сообщение
Толстопузый как раз из-за сжатия по всему сечению весьма склонен к местной потере устойчивости. А изгибаемый футляр не склонен к потере устойчивости как раз из-за отсутствия сжатия по всему сечению. Возникновение в точке даже максимального расчётного сопротивления сжатию не вызовет потери устойчивости.
Как так? На основании чего сделано это утверждение?

Последний раз редактировалось румата, 28.04.2023 в 12:20.
румата вне форума  
 
Непрочитано 28.04.2023, 12:47
#247
IBZ

Расчетчик МК
 
Блог
 
Регистрация: 06.05.2006
Ростов-на-Дону
Сообщений: 6,605


Цитата:
Сообщение от Нубий-IV Посмотреть сообщение
Сейчас у него концы дико перегружены получились. Подозреваю, это глюк расчетной схемы, или конструкции: концы загнулись вслед за продавленными стенками удерживающих труб.
Думаю, ошибки здесь нет - это растягивающие напряжения от желания сердечника воспользоваться коэффициентом Пуансона и стать больше в поперечнике при сжатии в условиях стеснения.

Цитата:
Сообщение от румата Посмотреть сообщение
Еще как оправдались. При таком уровне напряжений футляр нужно обязательно проверять на потерю местной устойчивости. Откуда можно знать наперед, что она никогда не произойдет?
Это при растяжении-то? Я нигде не заметил для футляра сжимающих напряжений, если они, конечно, не имеют знака "+". Кстати, приведите, пожалуйста величину напряжения в футляре в середине пролёта на невидимых гранях.

P.S. Интересно, nsivchuk (автор идее), которого в своё время здесь "заклевали", читает это? Вот уж кому "бальзам на душу" .
IBZ вне форума  
 
Непрочитано 28.04.2023, 13:10
#248
румата


 
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754


Цитата:
Сообщение от IBZ Посмотреть сообщение
Это при растяжении-то? Я нигде не заметил для футляра сжимающих напряжений, если они, конечно, не имеют знака "+". Кстати, приведите, пожалуйста величину напряжения в футляре в середине пролёта на невидимых гранях.
При сжатии, конечно.
На этой картинке напряжения сжатия в середине пролета на внутренней поверхности футляра, а напряжения растяжения на наружней



А на этой наоборот сжатие на наружней повехности, соответсвенно растяжение на внутренней



----- добавлено через ~2 мин. -----
Цитата:
Сообщение от IBZ Посмотреть сообщение
P.S. Интересно, nsivchuk (автор идее), которого в своё время здесь "заклевали", читает это? Вот уж кому "бальзам на душу" .
Думается nsivchuk (автор идеи) здесь и мирно обсуждает ее с нами вместе.
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: futlar_stress+.png
Просмотров: 190
Размер:	35.3 Кб
ID:	255453  Нажмите на изображение для увеличения
Название: futlar_stress-.png
Просмотров: 192
Размер:	35.3 Кб
ID:	255454  
румата вне форума  
 
Непрочитано 28.04.2023, 13:12
#249
Нубий-IV

Инженер-философ
 
Регистрация: 24.04.2019
Хабаровск
Сообщений: 2,075


Цитата:
Сообщение от And-Ray Посмотреть сообщение
Если бы в выполненном расчёте стерженьки не повторяли изгиб футляра, а были бы прямолинейными
Это называется "сердечник не связан с футляром". Тогда он потеряет устойчивость при нагрузках, близких к нулю.
Цитата:
Сообщение от And-Ray Посмотреть сообщение
А изгибаемый футляр не склонен к потере устойчивости как раз из-за отсутствия сжатия по всему сечению
Сердечник является распределенной нагрузкой на трубу, приводящей к ее изгибу. Это следует из того, что момента в нем нет, а форма криволинейная. Раз продольная сила в сердечнике меняет направление - значит, кто то ее поворачивает. Этот кто-то - распределенная опорная реакция футляра по длине сердечника. Соответственно, сердечник в ответ давит на футляр.

Это то же самое, что просто опереть плиту перекрытия на балку из трубы. А есть изгиб с напряжениями под Ry - есть и опасность местной потери устойчивости. То, что она не всплыла в расчете руматы, ничего не значит; скорее всего, она не была задана как начальное искривление. Если непонятно, что это значит - повторю еще раз, добро пожаловать в вышеупомянутую тему по расчетным длинам, с примерами глюков на ровном месте в нелинейных расчетах.
Цитата:
Сообщение от And-Ray Посмотреть сообщение
что футляр НЕ РАБОТАЕТ НА СЖАТИЕ
Но теряет устойчивость. Еще раз: потеря устойчивости состоит в появлении изгиба, который от нагрузки пытается увеличиться, а от внутренних усилий в изогнувшейся конструкции - уменьшиться. Если конструкция гибкая - внутренних усилий не хватает, побеждает момент от внешней нагрузки, и окончательно заваливает конструкцию. Но можно уменьшить нагрузку, тогда она опять проиграет внутреннему моменту, и тот вернет ее обратно в прямое положение - т.е. система станет устойчивой. Поэтому гибкая конструкция несет меньше. Поэтому есть критическая сила - когда ее превышают, начинает побеждать внешний момент, и это никак не связано с прочностью, только с жесткостью, а жесткость у любой стали одинакова - что у обычной, что у высокопрочной.

Поэтому в гибких конструкциях вместо N/A несущая и получается, например, N/(0.1A) - 90% из Ry съел момент. А в толстых - например, N/(0.9A) - всего 10% момент съел. И для обеспечения устойчивости кто-то должен изгибаться, и от этого создавать внутренний момент. Этот кто-то тут - футляр. И от того, что с него сняли продольную силу, почти ничего не меняется: 90% напряжений все равно создаст момент, и сэкономленный остаток в 10% - это то, что в лучшем случае удастся выиграть.

Если на ровном месте получается падение сечения в два раза - надо не шампанскую бухать, а ошибку в расчетах искать. Конкретно в данном случае причина, видимо, в несуразно маленькой гибкости - 25, в такой задаче потери устойчивости нет.
Цитата:
Сообщение от IBZ Посмотреть сообщение
Думаю, ошибки здесь нет
На глаз же видно, что есть. Не может сердечник по всей длине быть загружен на 10%, а в торце неожиданно на все 100. Первое же предположение - краевой эффект от опирания на недостаточно жесткие стенки обоймы. Такие же фокусы были в теме про закрепление прогонов профлистом, там тоже в крайней паре дюбелей куфики хулиганили, ребра на них нет!
Нубий-IV вне форума  
 
Непрочитано 28.04.2023, 13:36
#250
румата


 
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754


Цитата:
Сообщение от IBZ Посмотреть сообщение
...это растягивающие напряжения от желания сердечника воспользоваться коэффициентом Пуансона и стать больше в поперечнике при сжатии в условиях стеснения.
Нет, конечно. Я же показал эпюры изгибающих моментов в прутках. Да и какой Пуассон со стеснением на стержневых КЭ?

----- добавлено через ~8 мин. -----
Цитата:
Сообщение от Нубий-IV Посмотреть сообщение
Сердечник является распределенной нагрузкой на трубу, приводящей к ее изгибу.
Сердечник является одновременно и нагрузкой и опорой футляра. Еще раз повторюсь, что именно из-за того, что очень гибкий сердечник является опорой футляра при изгибе последнего возникает краевой перегруз сердечника. Не из-за чего больше.
румата вне форума  
 
Непрочитано 28.04.2023, 13:47
#251
And-Ray

Инженер
 
Регистрация: 05.09.2020
Москва
Сообщений: 82


[quote=Нубий-IV;2033386] Сердечник на изгиб не работает, мы его специально сделали тонким и в пластику загнали. Значит, отвечать будет футляр. А он - точно такой же, как и обычный стержень, из непрочной стали, да еще и вдвое меньших габаритов. Откуда у него преимущества возьмутся, кроме уменьшения продольной силы, которую мы на сердечники сбросили?

То, что он толстопузый, означает, что момент , а значит, гибкость и устойчивость, почти не влияют на ответы, все определяется только прочностью материала. Понятно, что если часть его сечения заменить на металл, который в десять раз прочнее, получится экономия площади. Можно даже не мучиться, а просто приварить эти сердечники по бокам - получится то же самое. Только причем тут устойчивость? Можно сразу кубики сравнивать, там вообще все вручную можно посчитать - N/A.

-Преимущество футляра от сжатой трубы в том и состоит, что футляр НЕ РАБОТАЕТ НА СЖАТИЕ. Непосильную для трубы ношу отдали прочному стерженьку, который при сжатии получает симбиозную помощь от обоснованно похудевшей трубы, т.е. футляра. Боковое давление от прочного стерженька в огромной степени зависит от его собственной начальной прямолинейности и принципиально практически не зависит от первоначальной кривизны футляра. Если бы в выполненном расчёте стерженьки не повторяли изгиб футляра, а были бы прямолинейными, то их изгиб оказался существенно меньшим.
- Толстопузый как раз из-за сжатия по всему сечению весьма склонен к местной потере устойчивости. А изгибаемый футляр не склонен к потере устойчивости как раз из-за отсутствия сжатия по всему сечению. Возникновение в точке даже максимального расчётного сопротивления сжатию не вызовет потери устойчивости. Именно поэтому предельное допустимое отношение диаметра трубы к толщине стенки для сжатых стержней будет меньшим, чем для изгибаемых при равных крайних предельных напряжениях.

----- добавлено через ~7 мин. -----
Цитата:
Сообщение от Нубий-IV Посмотреть сообщение
Можно даже не мучиться, а просто приварить эти сердечники по бокам - получится то же самое.
Разве можно без последствий приваривать высокопрочные прутки к тонкой стенке непрочной стали. Когда напряжение сжатия в прутках превысит допустимое напряжение в стенке, что будет? Будет ай. ай.

Последний раз редактировалось And-Ray, 28.04.2023 в 14:05. Причина: Дополнил последнее предложение.
And-Ray вне форума  
 
Непрочитано 28.04.2023, 14:35
1 | #252
Нубий-IV

Инженер-философ
 
Регистрация: 24.04.2019
Хабаровск
Сообщений: 2,075


Цитата:
Сообщение от румата Посмотреть сообщение
очень гибкий сердечник является опорой футляра при изгибе последнего возникает краевой перегруз сердечника
Тогда это не глюк расчетной схемы, а глюк конструкции. Какой смысл пытаться вытащить прочность в пролете, если все гарантированно ломается на опоре. Надо менять конструкцию узла. Например, закреплять футляр, а нагрузку передавать на сердечники. Иначе так и не будет понятно, есть тут положительные эффекты или нет. Я не могу поучаствовать в разборках из-за ограничений Старка на минимальный размер КЭ, он все меньше сантиметра удаляет.
Цитата:
Сообщение от And-Ray Посмотреть сообщение
Когда напряжение сжатия в прутках превысит допустимое напряжение в стенке, что будет?
Никогда. Футляр поломается раньше от потери устойчивости. Если, конечно, не пенек считать. А в пеньке все съест пластичность.
Нубий-IV вне форума  
 
Непрочитано 28.04.2023, 15:44
#253
And-Ray

Инженер
 
Регистрация: 05.09.2020
Москва
Сообщений: 82


Цитата:
Сообщение от румата Посмотреть сообщение
Нет, конечно. Я же показал эпюры изгибающих моментов в прутках. Да и какой Пуассон со стеснением на стержневых КЭ?

----- добавлено через ~8 мин. -----

Сердечник является одновременно и нагрузкой и опорой футляра. Еще раз повторюсь, что именно из-за того, что очень гибкий сердечник является опорой футляра при изгибе последнего возникает краевой перегруз сердечника. Не из-за чего больше.
Предлагаю максимально упростить симбиозный стержень. Пусть сжатым будет сердечник из стеклопластиковой трубы, наружный диаметр которой соответствует внутреннему диаметру футляра.Торцы надо заглушить.
And-Ray вне форума  
 
Непрочитано 28.04.2023, 15:49
#254
румата


 
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754


Цитата:
Сообщение от Нубий-IV Посмотреть сообщение
Например, закреплять футляр, а нагрузку передавать на сердечники.
Хотелось бы так сделать, но не чем его закрепить кроме самого сердечника т.к. он свободно надет на этот самый сердечник, который и является закреплением футляра. Симбиоз же штука не односторонняя.
Цитата:
Сообщение от Нубий-IV Посмотреть сообщение
Иначе так и не будет понятно, есть тут положительные эффекты или нет.
Эффект есть только по массе. Но, на мой взгляд, такой эффект "съедают" недостатки такой конструкции. При чем недостатки эти все равно остаются "голодными", т.к. одного эффекта по массе им мало. Они требуют еще и машиностроительной точности изготовления такого механизма, а также ювелирной точности центровки этого механизма в составе сооружения. Иными словами у такого механизма однозначно будут проблемы с применением в строительстве. Особенно в массовом.

----- добавлено через ~5 мин. -----
Цитата:
Сообщение от And-Ray Посмотреть сообщение
Предлагаю максимально упростить симбиозный стержень. Пусть сжатым будет сердечник из стеклопластиковой трубы, наружный диаметр которой соответствует внутреннему диаметру футляра.Торцы надо заглушить.
Не совсем понял. Если торцы футляра заглушить, то как устроить передачу нагрузки на сердечник из пластиковой(!!!) трубы?
румата вне форума  
 
Непрочитано 28.04.2023, 16:15
#255
Бахил

?
 
Регистрация: 17.06.2014
Царицын
Сообщений: 12,836


А какие степени свободы (перемещения) в узлах сердечника и футляра?
__________________
Специалисты - это те, кто ничего не понимают лучше всех
Бахил вне форума  
 
Непрочитано 28.04.2023, 18:06
#256
And-Ray

Инженер
 
Регистрация: 05.09.2020
Москва
Сообщений: 82


Цитата:
Сообщение от румата Посмотреть сообщение
Не совсем понял. Если торцы футляра заглушить, то как устроить передачу нагрузки на сердечник из пластиковой(!!!) трубы?
Заглушить надо сжимаемый стержень.
О пользе формулы Ncr = π2EI/L2 при Ncr > RA
Известно, что при Ncr > RA пользоваться формулой Эйлера нельзя, но хотелось бы ею воспользоваться, чтобы приблизиться к Эйлеровой гиперболе. Приблизиться к Эйлеру можно только используя высокопрочную сталь. Однако трубы из высокопрочной стали в строительстве не применяют из-за их дороговизны. Поэтому решение проблемы должно быть найдено с применением строительных сталей. Общеизвестно, что все реальные прямолинейные стержни под действием осевого сжатия не только сжимаются, но и вынужденно изгибаются, затрачивая при этом существенную часть своего прочностного ресурса. Но исключить изгиб стержня при сжатии, как доказано практикой, НЕВОЗМОЖНО. Остаётся только попробовать исключить силу сжатия!? Возникает противоречие. Сила сжатия должна быть – силы сжатия не должно быть. Это противоречие разрешается физическим разделением традиционного стержня на два (или более) элемента. При этом функцией сопротивления сжатию наделяем один (или несколько) элемент, а функцию сопротивления изгибу отдаём жёсткому элементу. Освободив от бремени сжатия наш достаточно жёсткий, например, трубчатый элемент мы сможем в разы уменьшить его сечение. Но для достижения экономического эффекта необходимо для сжатых элементов использовать высокопрочную и в то же время дешёвую строительную сталь. Таковой является высокопрочная арматурная проволока и прутки. Но арматура имеет малое поперечное сечение, и потому из-за своей большой гибкости не может эффективно выполнять свою функцию. Для максимального использования прочности сжатую арматуру необходимо поддержать от потери устойчивости. Функцию поддержки сжатого элемента должен выполнять жёсткий изгибаемый элемент, который для этого и предназначен. Конструктивные решения такого симбиозного по сути работы его отдельных частей стержня могут быть самыми разными. Однако во всех вариантах должно выполняться обязательное условие свободного, но одновременно стеснённого исключительно только продольного перемещения сжатого элемента (элементов) вдоль изгибаемого элемента. Один из возможных вариантов СИМБИОЗНОГО стержня можно предложить таким. Трубчатый стержень снабжаем по торцам заглушками в виде шайб. Сквозь отверстия в шайбах пропускаем высокопрочный пруток необходимого диаметра. Затем заполняем свободное пространство трубы самотвердеющей пеной. В таком симбиозе ПРЯМОЛИНЕЙНЫЙ пруток при его сжатии не будет изгибаться, потому что труба за счёт своей изгибной жёсткости не позволит этому быть. В ряде случаев пруток может быть стеклопластиковым. Допуская на практике некоторое начальное искривление сжатого стержня необходимо рассчитывать поддерживающую способность жёсткого изгибаемого элемента. Она может определяться по ф-ле Эйлера. Есть нюанс. Желательно концы сжатого элемента выполнять с увеличенным диаметром.

Последний раз редактировалось And-Ray, 28.04.2023 в 20:23. Причина: Дополнение
And-Ray вне форума  
 
Непрочитано 28.04.2023, 20:52
#257
vedinzhener

где-то в Москве не выходя из дома
 
Регистрация: 23.07.2009
Орел
Сообщений: 4,163


Цитата:
Сообщение от And-Ray Посмотреть сообщение
Таковой является высокопрочная арматурная проволока и прутки.
канат что ли сжать хотите и при этом удержать чем-то его? на самом деле как вы называете симбиозный стержень-это аналог ж/б сечения с жесткой арматурой, там и приведенные характеристики можно найти, тут правда Е стали равно Е стали, не пойму как можно повысить устойчивость? по сути есть составное сечение со своим I, а Е константа, гораздо эффективней тогда тупо этот стержень залить бетоном вокруг и у а-ля приходим или к чистому ж/б или к ж/б с жесткой арматурой, как то так. Кстати в высотных зданиях скажем от 40 этажей колонны с жесткой арматурой вполне могут быть оправданы. Впрочем я Вас не троллю нормально мы должны думать и делать что-то новое и интересное
__________________
надейся на лучшее, а худшее само придет
vedinzhener вне форума  
 
Непрочитано 29.04.2023, 05:20
#258
And-Ray

Инженер
 
Регистрация: 05.09.2020
Москва
Сообщений: 82


Цитата:
Сообщение от vedinzhener Посмотреть сообщение
канат что ли сжать хотите и при этом удержать чем-то его? на самом деле как вы называете симбиозный стержень-это аналог ж/б сечения с жесткой арматурой, там и приведенные характеристики можно найти, тут правда Е стали равно Е стали, не пойму как можно повысить устойчивость? по сути есть составное сечение со своим I, а Е константа, гораздо эффективней тогда тупо этот стержень залить бетоном вокруг и у а-ля приходим или к чистому ж/б или к ж/б с жесткой арматурой, как то так. Кстати в высотных зданиях скажем от 40 этажей колонны с жесткой арматурой вполне могут быть оправданы. Впрочем я Вас не троллю нормально мы должны думать и делать что-то новое и интересное
Доброго Вам здравия. Именно так, хочу удержать канат без свивки, т. е. канат-кабель из высокопрочнейших стринг, который формируют в процессе строительства большепролётных мостов. Почему бы нам не использовать такие канаты в конструкциях огромных сжатых пилонов таких мостов? Пилоны стали бы значительно легче и изящнее. Симбиозный стержень, увы, не может быть аналогом ж.б. сечений с жёсткой арматурой. Достаточно сказать, что высокопрочная жёсткая арматура не может эффективно работать в жёсткой смычке с относительно слабым бетоном. Но если устранить эту жёсткую связь и дать возможность жёсткой арматуре свободно скользить внутри ж.б. обоймы, то такую арматуру можно применять с заоблачно высокой прочностью, например, возможной на сегодняшний день прочностью R=30т/см2. Но в этом случае устойчивость жёсткой арматуры и симбиозного стержня в целом должна обеспечиваться изгибной жёсткостью ж.б. обоймы. Именно так, а не как то так. Вы кстати упомянули трубобетонные колонны. Дело в том, что в некоторых случаях для устранения выявлявшихся некоторых недостатков и повышения эффективности пытались устранить жёсткую связь между бетоном и трубой. Однако от применения смазки между трубой и бетоном возникали другие проблемы. Трубы иногда разрывались как сосиски, т. е. от внутреннего давления.
Соглашаюсь с Вами в том, что "мы должны думать и делать что-то новое и интересное". Если мы не будем делать новое, т. е. изобретать, то нас не вправе тогда называть ИНЖЕНЕРАМИ. Тогда нас надо называть техниками-ремесленниками интеллектуального труда с дипломами об инженерном образовании.

Последний раз редактировалось And-Ray, 29.04.2023 в 05:23. Причина: Исправил букву в тексте
And-Ray вне форума  
 
Непрочитано 29.04.2023, 05:22
#259
Нубий-IV

Инженер-философ
 
Регистрация: 24.04.2019
Хабаровск
Сообщений: 2,075


Цитата:
Сообщение от румата Посмотреть сообщение
Хотелось бы так сделать, но не чем его закрепить кроме самого сердечника
Ок, переходим на упрощенку. Вместо Эйлера будет консоль. Футляр закреплен отдельно, сердечники отдельно. Между собой я их связываю волшебными объединениями перемещений по X,Y. Тем самым даю фору Симбе: дополнительный расход металла на крепления не учитывается. Мера вынужденная: это была бы слишком мелкая сетка, которую Старк снес бы, а так все элементы в схеме по 12мм и более.
  1. Оригинал
    Обычный стержень, труба 228x2 (диаметр по оси, как обычно в тонкостенных расчетах). Длина консоли 3м.
    По мнению великого и ужасного Сопромата критическая нагрузка равна:






    Критическая сила чуть меньше сопроматовской. Виновник, видимо - легкая дополнительная местная потеря устойчивости стенки под нагрузкой.
  2. Симба
    Стержень площади, равной оригиналу: труба 170x1.5 плюс два сердечника d20.
    Критическая нагрузка:






    Критическая сила на 10% меньше сопроматовской. Виновник - сильная потеря устойчивости стенки трубы от продавливающего действия сердечника.
    Напряжение в сердечнике при критической нагрузке:

    Смысла ставить под эти напряжения высокопрочную сталь нет.
  3. Потерю устойчивости стенки в пролете эта схема не ловит: там как раз заделка. Но и так видно, что больше решения по Эйлеру Симба все равно не держит.
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: 01.png
Просмотров: 150
Размер:	16.8 Кб
ID:	255470  Нажмите на изображение для увеличения
Название: 01a.png
Просмотров: 152
Размер:	11.3 Кб
ID:	255471  Нажмите на изображение для увеличения
Название: 02.png
Просмотров: 155
Размер:	18.0 Кб
ID:	255472  Нажмите на изображение для увеличения
Название: 02a.png
Просмотров: 152
Размер:	17.4 Кб
ID:	255473  
Вложения
Тип файла: zip Test.Stark.zip (226.9 Кб, 14 просмотров)
Нубий-IV вне форума  
 
Непрочитано 29.04.2023, 07:41
#260
And-Ray

Инженер
 
Регистрация: 05.09.2020
Москва
Сообщений: 82


С первого взгляда всё верно, но увы. Гибкость сильно увеличилась против оригинала, что делает неадекватным сравнение. Симба, как Вы назвали, работает только при малых и хуже работает при средних гибкостях. Кроме этого, уже высказывался о том, что необходимо ставить заглушки но торцах или хотя бы связывать сжатые стержни между собой прочными фасонками, как было предложено мной в первом варианте конструкции симбы.
And-Ray вне форума  
Ответ
Вернуться   Форум DWG.RU > Архитектура и Строительство > Конструкции зданий и сооружений > Почему происходит потеря устойчивости?



Похожие темы
Тема Автор Раздел Ответов Последнее сообщение
Многоуровневый чертёж. Почему так происходит и как бороться? Pipe AutoCAD 17 05.12.2011 12:29
Расчет общей устойчивости здания Визуализатор Расчетные программы 34 11.04.2010 16:48
будет ли потеря устойчивости L при изгибе? and.rey Конструкции зданий и сооружений 56 08.07.2008 16:54
Смятие ребер жесткости в местах примыкания к полкам alle Прочее. Архитектура и строительство 21 02.06.2008 11:56