[deadok]

Уважаемые коллеги!

Хочу обратиться к вам за помощью, разобрать по полочкам все возможные виды потери устойчивости стержня.
Рассматриваю сечение у которого Ix>Iy и центр изгиба сдвинут от центра тяжести по оси x-x на расстояние x0. И шарнирно закреплённый стержень раскреплённый по середине в слабой плоскости. L - длина стержня.
1. Осевое сжатие. На сколько я понимаю существует три возможных сценария потери устойчивости: потеря устойчивости продольного изгиба , крутильная форма потери устойчивости и изгибно-крутильная. Опять таки, на сколько я понимаю реализуются все эти формы при помощи условной поперечной силы Qfic_X и Qfic_Y (на которую по СП 16.13330.2011 предлагается проверять распорки, уменьшающие расчётную длину), которая действует перпендикулярно оси стержня. С первой формой - всё понятно, просто стержень теряет равновесие от малого эксцентриситета осевой сжимающей силы, проверяем по двум главным плоскостям, расчётные длины Lx=L и Ly=L/2. Вторая форма: если рассмотреть сильную плоскость то сила Qfic_Y действует с эксцентриситетом относительно центра изгиба и соответственно закручивает стержень. Проверки в СП не нашёл, видимо потому, что третья форма всегда реализуется быстрее. Расчётная длина Lк=L/2. Третья форма: рассмотрим слабую плоскость. Сила Qfic_X проходит через центр изгиба и соответственно на кручение не влияет, но при этом по прежнему пытается реализовать первую форму потери устойчивости, по этому проверяем изгибно-крутильую форму по п. 7.1.5 и расчётную длину берём Lик=L/2.
Вывод: 1) получается что кручение необходимо проверять только если центр изгиба и центр тяжести не совпадают?
2) как выполнять расчёт если стержень раскреплен в сильной плоскости. Ведь тогда для крутильной формы расчётная длина Lк=L/2, а для формы прямолинейного изгиба Ly=L. Какую выбирать Lик?
2. Изгиб. Нагрузка в сильной плоскости. Тут получается те же три сценария: потеря устойчивости плоской формы изгиба, крутильная форма потери устойчивости и изгибно-крутильная форма потери устойчивости. С первой опять же всё в общем ясно (хотя я не понимаю чем она отличается от потери устойчивости прямолинейной формы изгиба, видимо только характером загружения). Но считать надо по п. 8.4.1. Расчётная длина Lx=L/2. Вторая же получается потому, что распределенная нагрузка проходит не через центр изгиба. Ну и третья это совместное действие второй и первой. Почему нету в СП проверки по второй и третей форме я не понимаю.
3. Внецентренное сжатие. Думаю тут всё станет ясно если разобраться в сжатии и изгибе по отдельности.

[ret87]

Чтобы не плодить тем, спрошу тут. Как уже говорилось выше, сжато-изогнутый стержень может терять устойчивость: в плоскости изгиба по изгибной форме, из плоскости изгиба по изгибно-крутильной. Но где подчерпнуть информацию, какие именно конструкции подвержены потери устойчивости по изгибно-крутильной форме? Например, может ли подобным образом деформироваться сжатый пояс фермы при наличии момента в плоскости фермы. Как быть, если этот пояс из квадратной трубы, которая хорошо сопротивляются кручению? Как теряет устойчивость сжатая ветвь сквозной колонны при наличии момента из плоскости этой колонны (в плоскости максимальной жесткости ветви)? Как теряет устойчивость колонна, если опорные сечения закреплены от кручения?

[IBZ]

Сообщение от ret87 Но где подчерпнуть информацию, как именно конструкции подвержены потери устойчивости по изгибно-крутильной форме?

Общего ответа на приведенный вопрос не существует. Любая форма потери устойчивости должна анализироваться исключительно для конкретной задачи, поскольку в общем случае она зависит от массы факторов: конфигурации системы, жесткости всех её элементов, величин и мест приложения и вида нагрузок, опорных закреплений.

[ret87]

Сообщение от IBZ Общего ответа на приведенный вопрос не существует.

Да, широко я что-то махнул. Но по поводу перечисленных конкретных примеров: сжатый пояс, сжатый раскос фермы, сжатая ветвь колонны - вы можете сказать, могут ли они потерять устойчивость по изгибно-крутильной форме?

[IBZ]

Сообщение от ret87 Но по поводу перечисленных конкретных примеров: сжатый пояс, сжатый раскос фермы, сжатая ветвь колонны - вы можете сказать, могут ли они потерять устойчивость по изгибно-крутильной форме?

Центрально сжатые элементы теряют устойчивость в плоскости или из плоскости, речи тут об изгибно-крутильной форме в её классическом понимании не идет. Для её реализации нужен момент. А дальше опять условия, разложить которые "по полочкам" в общем случае невозможно. Нужно просто считать устойчивость как в плоскости действия момента, так и из неё.

[ret87]

Сообщение от IBZ Нужно просто считать устойчивость как в плоскости действия момента, так и из неё.

Так и делаю. Но не совсем понимаю что, потому что из плоскости действия момента можно посчитать:
1. по ф.(111) СП 16.13330.2017, которая, согласно Гореву В.В., как раз и является проверкой на реализацию крутильно-изгибной формы потери устойчивости;
2. по п 9.2.8 как центрально-сжатый элемент, но при расчетной длине этого элемента, взятой из плоскости момента (если гибкость из плоскости меньше).
И если по п.2 у меня нет вопросов, я прекрасно представляю, как будет деформироваться элемент и к чему приведет потеря устойчивости, то вот по п.1 мне непонятно, как может, например, ветвь сквозной колонны деформироваться с кручением, если опорное и верхнее сечение, а то и и одно-два промежуточных, закреплены от кручения. Это сродни потери устойчивости изгибаемых элементов? Так мне что, тогда и бимомент учитывать

[IBZ]

Сообщение от ret87 Это сродни потери устойчивости изгибаемых элементов?

Внешне очень похоже и чем больше относительный эксцентриситет, тем ближе и математически. При mx>10 в формуле впрямую участвует коэффициент Фи-балочное (см. ф 113 СП 16)

Сообщение от ret87 Так мне что, тогда и бимомент учитывать

Да нет, кручение появляется после потери устойчивости, а этого мы допустить ну никак не можем.

[ret87]

Сообщение от IBZ Внешне очень похоже

Ну, вроде немного прояснилось. Спасибо за ответы и терпение.