[eilukha]

В сварных стыках часто используются накладки. Усилие в накладке приложено через сварные швы только к одной стороне накладки. Если вычислить напряжения с учётом расцентровки, то они будут в 4 раза больше, чем без учёта расцентровки. Вопрос: почему в накладках напряжения 4 раза больше, чем обычно принято считать?
Для ясности картинка.

[IBZ]

Сообщение от eilukha Заблудшим и говорящим, что якобы по нормам пластики при срезе не бывает, надо сравнить ф. (41) с указаниями к ней в п. 8.2.1 и ф. (54). В первом случае касательные напряжения распределены параболически (горбом) от 0 по краям до 1,5*Q/Aw в середине (Журавский), а во втором равномерно по всей высоте Q/Aw. Первый случай (1 класс) - упруга работа, второй (2 и 3 класс) с развитием пластики.

Ок, пусть будет так. Однако речь идет исключительно об опорном сечении шарнирной балки с нулевыми моментами. А что делать для жестко защемленного ригеля? А если балка загружена одной силой в середине пролёта (P) и поперечная сила одинакова по всей длине балки Q=P/2? Что делать, с касательными напряжениями от кручения? И, наконец, где написано что-то про пластику для швеллера, о котором, собственно, я всё время и говорил?

Сообщение от eilukha Нужна ф. (44) без тау и без 0,87 (т. е. приведенные напряжения по Мизесу).

Почему без 0,87? А насчёт Тау, теоретически надо, практически копейки.

Сообщение от vedinzhener Тут же дело в чем тогда получается, при растянутом волокне от отгиба полки(верх полки) и сжатие в том же волокне от изгиба балки, то да надо складывать. А вот если сжатое волокно от отгиба низ полки, то вычитать и все нормально и все эти напряжения действуют на незначительной толщине полки, поэтому пока понять не могу насколько эта формула корректна получается.

Именно так. Поскольку от местного отгиба полки по её толщине присутствует напряжения 2-х знаков, произведение напряжений под корнем войдет в одном из случаев со знаком "+". Не понимаю, какое влияние при этом оказывает малая толщина полки и не вижу ни малейшего основания это местное напряжение игнорировать.?

Сообщение от румата Если в программе есть возможность выводить пластические сдвиговые деформации, то ничего тестировать нет смысла.

Это не больше чем декларация о намерениях. Мне известны случаи, когда годами не исправляют даже известные ошибки. Совсем другое дело, когда скажем швеллер задается оболочками, считается на разные загружения и сравнивается с известными аналитическими решениями. Если всё более-менее совпадает, то прекрасно, а вот если совпадения нет, то пользоваться этими возможностями моделирования попросту опасно.

[румата]

Сообщение от IBZ Это не больше чем декларация о намерениях.

Опыт сопоставления упругого расчета с упругопластическим (например #280, #288) сразу покажет намерения и возможности.

Сообщение от IBZ Совсем другое дело, когда скажем швеллер задается оболочками, считается на разные загружения и сравнивается с известными аналитическими решениями. Если всё более-менее совпадает, то прекрасно, а вот если совпадения нет, то пользоваться этими возможностями моделирования попросту опасно.

Что-то не припоминаю аналитических решений для швеллера с учетом развития пластических сдвиговых деформаций кручения. Что-то подобное есть в свободном доступе?

[IBZ]

Сообщение от румата Что-то не припоминаю аналитических решений для швеллера с учетом развития пластических сдвиговых деформаций кручения. Что-то подобное есть в свободном доступе?

Знаете, я неоднократно наблюдал расчёты по оболочечным схемам, которые и в упругой стадии та-а-а-кое показывали . Впрочем, тут скорее человеческий фактор ... А какие либо аналитические решения с развитием пластики от касательных напряжений мне тоже не известны.

[eilukha]

Сообщение от vedinzhener можешь в граммах и дециметрах посчитать

- сумма напряжений по разным направлениям лишена всякого смысла (в любых единицах).

Сообщение от vedinzhener все замечательно

- если знаки перепутать.

Сообщение от vedinzhener насколько это допустимо для полки

- см. ф. (148), там без лишних букв цифр.

Сообщение от Старый Дилетант при расчете по каждому фактору

- т. е. не влияют (вернее, Вы считаете, что не влияют).

Сообщение от IBZ Ок, пусть будет так. Однако (...)

- спор ради спора.

Сообщение от IBZ Почему без 0,87

- см. ф. (148).

Сообщение от IBZ насчёт Тау, теоретически надо

- см. направления тау.

Сообщение от Старый Дилетант Насчет 0,87 в корне не согласен

- там при корне, а не в корне, см. ф. (148).

[IBZ]

Сообщение от eilukha спор ради спора.

Понятно. "Народу это не нужно" (с).

Сообщение от eilukha см. ф. (148), там без лишних букв цифр.

Оболочки вращения, в силу специфики работы, не имеют никакого отношения к рассматриваемому примеру.

[eilukha]

Сообщение от румата Если в программе есть возможность выводить

- это какая программа?

[vedinzhener]

Сообщение от eilukha - сумма напряжений по разным направлениям лишена всякого смысла (в любых единицах). - если знаки перепутать. - см. ф. (148), там без лишних букв цифр.

разобрались уже

Вывод какой? таки учитываем совместно и отгиб полки и изгиб получается, так получается? если так, то я пример привел, придется из-за этого значительно увеличить сечение балки

[eilukha]

Сообщение от vedinzhener Вывод какой?

- у каждого свой. Все поделись своим и увидели чужое. Далее дело хозяйское.

----- добавлено через ~5 мин. -----
Тут про отгиб полки, тут про 0,87 (он же 1,15).

[ZVV]

Сообщение от eilukha тут про 0,87 (он же 1,15).

Я бы тоже не применял коэффициент 1,15 при расчете полки двутавровой балки. Коэффициент 1,15 получен для стенки двутаврового сечения в предельном состоянии при действии поперечной силы и изгибающего момента. Однако, СНиП в п. 11.4 предписывал учитывать 1,15 для расчета стыковых сварных соединений без привязки к конкретной части конструкции. Этот момент непонятен. Зачем разработчики СНиП распространили коэффициент 1,15 на другие случаи?

На счет местных напряжений в полке двутавра от отгиба плитой. При расчете полки колонны, как элемента фланцевого соединения не учитывают нормальные напряжения в колонне, хотя они есть и ускоряют переход участка полки в пластическое состояние на стороне, где они суммируются с местными напряжениями. А при расчете нижней полки балок монорельсовых путей местные напряжения в поясе от давления колеса с общими напряжениями от изгиба балки суммируют.
Есть предположение, что в каждом конкретном случае нужно смотреть к чему приведут местные пластические деформации элементов и как это отразится на способности конструкции выполнять свои функции. Тут, мне кажется, ключевую роль будут играть натурные эксперименты и опыт эксплуатации конструкций с данным исполнением узлов.

----- добавлено через ~1 мин. -----
А можно данную тему разделить на несколько (напряжения в накладках, столик из швеллера, отгиб пояса плитой)?

[Старый Дилетант]

Сообщение от eilukha т. е. не влияют (вернее, Вы считаете, что не влияют).

Влияют. Но в Вашем случае их учитывать не надо.
Конструкции имеют способность приспосабливаться. В Вашем случае шарнир при появлении текучести шарнир пластичности будет смещаться к стенке.
Треугольная (в худшем случае) эпюра моментов отгиба полки не способствует значительному рросту зоны пластичности по ширине полки.
Думаю, мало кому придет в голову учитывать отгиб для случая на 1-й картинке вложения.

[eilukha]

Сообщение от ZVV Зачем разработчики СНиП распространили коэффициент 1,15 на другие случаи?

- поэтому не стоит удивляться, что 90 % проектантов на такие мелочи плюют/не понимают.

Сообщение от ZVV нужно смотреть к чему приведут местные пластические деформации

- именно! Если пластика ограниченна и ведёт лишь к перераспределению усилий, а не к превращению в механизм (разрушение), то она допустима. Пример - сварной шарнирный стык. В ЖБК - неучёт усилий кручения в балках ребристого перекрытия (что для балки балконной плиты приведёт к разрушению).

[Старый Дилетант]

Сообщение от eilukha Тут про отгиб полки

С легким паром! Так у Вас традиция перед каждым новым годом ходить в баню.

[eilukha]

Сообщение от Старый Дилетант мало кому придет в голову учитывать отгиб для случая на 1-й картинке вложения

- тем кому придёт: балка просто повернётся на нужный угол за плитой (жёсткость её почти ноль на кручение).

Сообщение от Старый Дилетант при появлении текучести шарнир пластичности

- угол поворота в таком шарнире будет равен удвоенному углу поворота плиты на опоре - 6,4/n, при n=200/1,2=170; 6,4/170=1/25. Хватит ли у стали пластики для таких деформаций (на ограниченном участке шва между плитами)?

----- добавлено через ~2 ч. -----

Сообщение от eilukha 1/25. Хватит ли у стали пластики

- оценка показывает, что (нормативные) предельные деформации стали на 2-3 порядка меньше необходимых. Т. е. как ни крути, следует передавать нагрузку на край полки.

[румата]

Сообщение от IBZ Знаете, я неоднократно наблюдал расчёты по оболочечным схемам, которые и в упругой стадии та-а-а-кое показывали

От нечего делать попытался просчитать бычковскую балочку на изгиб с кручением по МКЭ на оболочках. Получились довольно похожие(по очертанию) эпюры нормальных напряжений. По значению не смог проверить из-за недостатка данных по нагрузкам. В книге зачем-то осреднили показания тензодатчиков по всем сериям и значениям нагрузок.

[eilukha]

По результатам приведённых там численных примеров аналитических расчётов можно ещё проверить (только полку швеллера переменной толщины придётся моделить).

[IBZ]

Сообщение от eilukha По результатам приведённых там численных примеров аналитических расчётов можно ещё проверить (только полку швеллера переменной толщины придётся моделить).

Да можно взять просто современный швеллер с параллельными полками "П" и просчитать его по оболочечной и стержневой схеме на простейшую нагрузку. При этом для простоты анализа желательно разделить изгиб с кручением по загружениям.

[eilukha]

Сообщение от IBZ разделить изгиб с кручением по загружениям

- для стержневой модели это бессмысленно, а для оболочечной невозможно.

[Нубий-IV]

Сообщение от eilukha для оболочечной невозможно

Достаточно вертикальную силу в центр жесткости приложить в первом загружении, а момент от переноса силы - во втором. Смысл таких тестов - убедиться, что программа ведет себя как ожидалось. Я в #256 так и делал. Расхождение с аналитикой, конечно, все равно есть. И швеллер короткий, и нормальные напряжения к краю полок уменьшаются за счет сдвига.

Вопрос поинтереснее: как проверить ту же задачу с учетом пластики? Аналитические решения в учебниках по теории пластичности только для совсем уж простых конструкций приводят, типа кручения прямоугольных стержней. Но даже для них - как распределяются касательные напряжения по толщине КЭ при пластическом расчете? Например, может оказаться, что надо задать слоистый материал, чтобы учесть превращение треугольной эпюры в прямоугольную. Потому и надо сначала примитивные тесты прогнать, типа кручения одиночного КЭ, чтобы по совпадению моментов убедиться, что там не упругая эпюра, программы же распределение напряжений по толщине элемента не показывают обычно.

А в самой конструкции с отгибом полки лично у меня такие вопросы:

1. Понижается ли прочность полки при полной загрузке балки?
   Формулы для сложного НДС говорят, что если балка по изгибу в основном направлении загружена на 100% (а сварное сечение так и будет подобрано), то по второму направлению резервов нет, текучесть должна наступать при напряжениях меньше Ry. То есть полку надо проверять по уменьшенным напряжениям?
2. Понижается ли прочность балки на изгиб?
   В этом направлении вроде есть резерв - упругая работа стенки и и консольных частей полки. Но коэффициент, допускающий развитие пластики при изгибе, все равно надо ограничивать?
3. Влияет ли ограниченность пластической деформации одного направления на допустимые напряжения второго?
   Пластическая деформация балки от изгиба ограничена за счет упругой работы стенки. Значит это, что во втором направлении допустимые напряжения таки можно брать равными Ry? Возможно, условие пластичности неявно предполагает, что напряжения от нагрузки растут в обоих направлениях. А если одно направление ограничено - то второе является свободным и независимым?
4. Нужно ли уменьшать свес полки?
   Допустимые величины свесов определены с учетом защемления на опоре. Если опора из упругой стала пластичной - потеря устойчивости произойдет раньше? Предельное отношение должно стать меньше?
5. Что будет с анкеровкой арматуры плиты, если допустить отгиб полки?
   Если реакция приложена не на краю полки, а на краю плиты, то анкеровка должна быть через закладную в торце, иначе не пройдет расчет железобетонной плиты по моменту на опоре?
6. А как быть в случае с прогонами?
   Тут тоже возможен отгиб полки, причем напряжения не размазаны по длине балки, а приложены сосредоточенно. Все еще хуже?

Вот моделирование и должно бы ответы на эти вопросы подсказать. Обидно, но моя программа такое не понимай.

[румата]

Сообщение от eilukha ... для оболочечной невозможно.

Почему?

Сообщение от IBZ Да можно взять просто современный швеллер с параллельными полками "П" и просчитать его по оболочечной и стержневой схеме на простейшую нагрузку. При этом для простоты анализа желательно разделить изгиб с кручением по загружениям.

Что в итоге нужно сопоставить?

Сообщение от Нубий-IV ...программы же распределение напряжений по толщине элемента не показывают обычно.

обычно показывают на противоположных поверхностях и в срединной плоскости

----- добавлено через ~3 мин. -----

Сообщение от eilukha - это какая программа?

Любая программа, способная выводить пластические деформации сдвига. В конкретном случае была RFEM

[eilukha]

Сообщение от Нубий-IV Расхождение с аналитикой, конечно, все равно есть

- абсурд, т. к. проверяем аналитику использую аналитику.

Сообщение от Нубий-IV как распределяются касательные напряжения по толщине КЭ при пластическом расчете?

- солидами сделать.

Сообщение от Нубий-IV Возможно, условие пластичности неявно предполагает, что напряжения от нагрузки растут в обоих направлениях.

- Мизес - это не условие пластичности? Если в одно из направлений Ry, то в других ловить уже нечего.

Сообщение от Нубий-IV Нужно ли уменьшать свес полки?

- нужно, это в СП есть.

Сообщение от Нубий-IV Что будет с анкеровкой арматуры плиты, если допустить отгиб полки?

- скорее критичнее будет, если не допустить, т. к. ширина опоры стремится к нулю.

Сообщение от Нубий-IV А как быть в случае с прогонами?

- отгиб только при разреном опирании с двух сторон. В иных случаях будет поворот сечения балки.

Сообщение от румата Почему?

- как? В разные точки опирать? Аналитику привлекать? Тогда смысл эксперимента?