[YaStreb]

Доброго времени суток уважаемые форумчане! Проблема заключается в следуещем:
Стропильная стальная ферма из гнутосварных профилей пролетом 36м имеет отклонение верхнего пояса относительно нижнего около 6см(заводской брак), что больше нормы. Подскажите пожайлуста можно ли проверить расчетом данный вид деформации.
PS: Фермы эксплуатируются, дополнительное введение каких-либо связей или распорок не предоставляется возможным. Всем заранее благорарен.

[NORBI]

Для моделироаания физ. нелинейности в Лире использется 202 КЭ. При этом нужно сменить профиль молодечно в этом случае на профиль " коробка", что в первой вкладке , поставить галку "учет физ. нелин" и задать диаграмму состояния.

2 Хворобьевъ. Если сечения подобраны правильно т.е max напряжения не прывешают предел текучести, то во всяком случае в стержневой модели, где отсутствуют какие либо концентраторы и локальные напряжения, физ. нелинейная модель не будет отличаться от физ. линейной.

[Vavan Metallist]

Согласен с NORBI. Можно ведь сказать что физическая нелинейность учитывается в предположении, что стержни фермы - это центрально нагруженные элеменеты. Там в защемлениях допускаются пластические деформации, и именно они дают почву для такого упрощения. Если ферма искривлена из плоскости, но в пределах между закреплениями стержень сжатого пояса ровный - то особых проблеб, по моему, возникать не должно. В узлах могут возникнут пластические деформации в из плоскости фермы и они тоже снимут нежелательные напряжения со стержней. То что СНиП требует искривления не больше таких, каких требует мне кажется в большей мере мотивировано технологией (как прикрепить болтом прогон, если верхний пояс ушел аж на 6 см).

Сообщение от NORBI сечения подобраны правильно т.е max напряжения не прывешают предел текучести, то во всяком случае в стержневой модели, где отсутствуют какие либо концентраторы и локальные напряжения, физ. нелинейная модель не будет отличаться от физ. линейной.

Это действительно так - физнелинейность и ее влияние на распределение внутренних усилий имеет смысл учитывать там, где напряжения по крайней мере превышают предел текучести. Но на самом деле физнелинейность имеет решающее значение (для стержневых металлоконструкций) не в вопросе прочности, а в вопросе устойчивости. Скажем так, вы не решите в точной сниповской постановке даже самой элементарной задачи устойчивости, не прибегая к физнелинейности в сочетании с геометрической нелинейностью. А локальное НДС стоит особнаяком и актуально для моделирования узлов и соединений (без физнелина тут согласно СНиП тоже нечего даже и пытаться смоделировать).
Но это все не по теме, извиняюсь конечно.
По теме могу сказать следующее: фермы, в которых нижний пояс имеет отклонение из плоскости встречаются достаточно часто. У ферм какие то элементы решетки всегда сжаты - стойки ли или раскосы. Так вот узлы примыкания снизу, к растянутому поясу удерживаюся только за счет растяжения. Если анализировать эйлеровы формы потери устойчивости получается иногда, что формы с выходом из плоскости сжатых стоек иногда реализуются при небольших условных Кзапаса и практически возможны. Если это дело произошло, то лечится оно распорочками по нижнему поясу + связевый блок.
У автора немного другое - фермы изначально сделаны косыми. Сказать, что это ерунда нельзя. Сказать, насколько это в цифрах снижает несущую способность можно только моделированием.
Не совсем понимаю смысл слов автора: "Фермы эксплуатируются, дополнительное введение каких-либо связей или распорок не предоставляется возможным".

[Andrei 1777]

NORBI, вот ради прикола взял стержнь без жесткости, присвоил 202 тип конечного элемента, потом пытаюсь присвоить любое металлическое сечение (двутавр швеллер колонна). Ошибка, присвоить то нельзя. Не путайте с железобетоном. Как вы закон деформирования бетона задаете?????? Его приходиться задавать как правило, иначе нелинейность физич. не задаётся!!!!!! Если у Вас получилось покажите как!!!!!

[Andrei 1777]

Хворобьевъ, так как металл может потерять устойчивость, то решают геометрически нелинейную задачу. Но эта задача решается например для металлических башен и т.п. Смысла нет в физ. нелин. задаче в данной проблеме!!!!!!

[NORBI]

2 Andrei 1777. Ясен пень присвоить нельзя. Нужно не металическое сечение, а то которое из первой вкладки. А причем здесь бетон??? Если спрашиваете то отвечаю, В Лире задаю либо 25 либо 35 закон деформирования, в Ansys'е по точкам.

Сообщение от Andrei 1777 Хворобьевъ, так как металл может потерять устойчивость, то решают геометрически нелинейную задачу. Но эта задача решается например для металлических башен и т.п. Смысла нет в физ. нелин. задаче в данной проблеме!!!!!!

Возмите два произвольных центрально-сжатых элемента. Один гибкостью 60, другой - 150. И посчитайте (по СНиП) его несущую способность по двум вариантам: сталь С245 и сталь С345.

[Andrei 1777]

NORBI, не знаю насколько это правильно!!!!! Ведь сами разработчики говорили, что лира не для металла. За демонстрационный показ спасибо. В ранней версии лиры в кусочном законе идеально закон Прандля нельзя было замоделировать точно (площадка текучести должна была идти на возрастание). Проблема Лиры. Сподающую и ровную ветвь диаграммы не учитывала. А сейчас ровную учитывает а сподающую нет. Это настораживает!!!!!!! Правильно ли считает!!!!!!А вы не сравнивали результаты физ.нелинейности металла в Лире и Ансисе?!!!! Сходятся результаты?
Хворобьевъ, я вам про одно - а вы мне про другое!!!!

Сообщение от Andrei 1777 Хворобьевъ, я вам про одно - а вы мне про другое!!!!

Вы написали "Смысла нет в физ. нелин. задаче расчета на устойчивость". Я вам просто предложил простой способ убедиться в неправильности этого утверждения.

[NORBI]

С ансисом не сравнивал. Надо будет как нибудь проверить. Но считал вручную.

Лира Опорный момент 3,72 тм Пролетный 41,8
В ручную: Опорный 3,2 Пролетный 45.1

В ручную считал скажем так по своей методике (может она и не моя ) возможно что то не учел. К таму же там балка переменного сечения.
В упругой стадии опорный момент был бы гораздо больше. Думаю с Лирой все в порядке.

[Andrei 1777]

Хворобьевъ, в данном разделе речь идёт о ферме, вы пишите, что нужен физ.нелин. расчет её. Зачем?!!!!!!!!! В данной ситуации он не уместен!!!! Я вам стока вверху написал!!!!!!!! А всё остальное: развитие темы про геометрич. нелинейность - это для словца!

[Andrei 1777]

NORBI, это радует. Больше всего волнует картина разрушения (сама схема). Насколько схожа она в Лире и Ансисе. По хорошему нужно проверять результаты на двух разных выч. комплексе!!!! Последнее время Лира настораживает!!!!! (зайдите на сайт Лиры). Отпишитесь если вдруг проверите с Ансисом!!!!!! Очень важно!!!!! Спасибо за советы!!!!!

[alexfr]

to Хворобьев:
Объясните, пожалуйста, где и как вы учитываете физнелин металла?
если в расчете узлов твердотельным моделированием - то как в них учитываются сварные швы - ведь для них по моему нет площадки текучести.
если для стержня в целом - то любой подрез или другой дефект - уже огромная концентрация напряжений - и разрыв.
Я однажды видел реальную текучесть уголка нижнего пояса фермы покрытия возле края фасонки посредине пролета (из двух уголков тавром - один был разорван, второй растянуло на 25мм, напряжения по прикидкам было ~2900кг/см2<Ru=3800кг/см2 (то есть пройдена площадка текучести, но до разрывного напряжения еще оставалось).
То есть Вы надеетесь, что поверхность всех расчетных элементов - идеальна - и металл гарантированно будет аккуратненько течь (как один из встреченных мной уголков)?
Мне кажется - на физнелин металл считать нельзя, как это и сделано в СНиПе.
Указанные в СНиПе Спл=1,12 для швеллера и т. д. - это для отдельно взятых балок и прогонов, а не для сваренных из них конструкций типа ферм, и эти коэф. означают запас на то что "еще ни разу реальную балку не удалось поломать по sigma=М/W, а вот на узлах крепления - сколько хошь"

Сообщение от alexfr to Хворобьев: Объясните, пожалуйста, где и как вы учитываете физнелин металла?

В задачах локального НДС - так, как это делают машиностроители в расчетах сосудов давления, сборок, рам экскаваторов и т.п. вещей. Сейчас со всякими ANSYS-ами, Abacus-ами подобные расчеты делают студенты начиная с третьего курса.

Сообщение от alexfr Мне кажется - на физнелин металл считать нельзя, как это и сделано в СНиПе.

Просто цитирую "Пособие по проектированию стальных конструкций к СНиП "Стальные конструкции", древняя, замечу, вещь.

[Andrei 1777]

А картинка не грузится?!!!!!!!!! Нормуль!!!!!!!! В СП 53-102-2004 говорится о возможности при проверке на устойчивость по упругой недеформированной схеме стали! А вы говорите что нельзя!!!!!!п.5.2.4 (учитывают геом. нелин. металла с физ. нелин. грунта......)

[alexfr]

to YaStreb:
ИМХО:
выгиб верхнего (если я правильно понял без рисунков и Лиры) -60мм
соответственно, дополнительный момент в средине пролета - Nпояса*0,06 (т*м) - если пояс несет по М/W+N/(А*фи) - то будет стоять, раскрепление обеспечиться профлистом, пока он не соржавеет.
И кстати - а как при таком перекосе фланцы соприкасаются в точке (в смысле - по вертикальной линии), или их тоже "правильно перекосили"?
А то с удачным углом раскрытия фланца можно и диссертацию защитить при желании "о распределении напряжений в некоторых типах стыковых соединений"

[alexfr]

to Хворобьевъ:
в ГОСТе "Сосуды и аппараты" физнелин не упоминается для применения в расчетах, а Ry у них хорошо меньше, чем в СНиП II-23-81.
Нормальные машиностроители имеют возможность разбить десяток машин,
и погонять движки на стендах, а часто ли испытывают здания?
Кстати, мои командиры в 80х испытывали одну (и другие) конструкцию при помощи тензометрии и т.д. - цифры гуляли весьма весело относительно математической пространственной модели, которую считали на огромных ЭВМ.
Другой командир отстраивал здание от частоты резонанса, куда здание въехало, несмотря на все расчеты. И по сей день он узлы конструирует по своим наколенным расчетам, а не в Ансис.
"~К сожалению - природа - не математик свыше, и все можно учесть лишь с определенной степенью точности и весьма относительной надежностью результата" (Дж. Гордон)
M/W - это я понимаю, а остальное?
Кстати, про фи для гибкости 60 и 150 - насколько я помню, между Ейлеровским участком и горизонтальным участком - переходный участок - попросту по - эксперименту, так же, как три типа фи в СП.

Сообщение от alexfr to Хворобьевъ: в ГОСТе "Сосуды и аппараты" физнелин не упоминается для применения в расчетах, а Ry у них хорошо меньше, чем в СНиП II-23-81. .

Ряд машиностроительных ГОСТов и создан для оценочных приближенных расчетов, как и СНиП. Современное машиностроительное проектирование опирается на численные методы в большей степени, чем строительное. И литературы по этой части существует предостаточно.

Сообщение от alexfr Кстати, про фи для гибкости 60 и 150 - насколько я помню, между Ейлеровским участком и горизонтальным участком - переходный участок - попросту по - эксперименту, так же, как три типа фи в СП.

Почитайте "Пособие по проектированию стальных конструкций к СНиП", как раз про это. Таке рекомендую вам книжку Горева - 1-й том. Никакими экспериментами (для прямого решения задачи) там и не пахнет - все значения фи, что в СП, что в СНиП обосновываются расчетом. Назначение экспериментов вообще то - обоснование применимости теоретических положений, а не получение формул на все случаи жизни.

Г-н Хворобьевъ!
Зная Вас, как первоклассного специалиста по теории металла и его практическому применению, прошу Вас все же разъяснить Ваш пост#47.

Возмите два произвольных центрально-сжатых элемента. Один гибкостью 60, другой - 150. И посчитайте (по СНиП) его несущую способность по двум вариантам: сталь С245 и сталь С345.

Вопрос мой в том, что господа, доказываюшие, что СНиП II-23-81 не позволяет производить расчет по нелинейной схеме -не правы, с моей точки зрения, - п.5.2 СНиПа позволяет производить расчет на прочность центрально-растянутых элементов и после достижения предела текучести, но я прошу Вас обратить внимание, что растянутых, тогда когда в приведенной выше - Вашей цитате, Вы ведете речь о центрально -сжатых элементах (мне, тем не менее, понятна здесь Ваша мысль), но подтверждение Вашей мысли, хотелось бы увидеть в СНиПовском варианте.

Буду черезвычайно Вам признателен, если Вы найдете время мне ответить.

[Andrei 1777]

опус. Дело в том, что во-первых - в данной проблеме (расчет фермы) смысла нет в физ.нелин. задачи, во - вторых Г-н Хворобьевъ вначале дискуссии говорит, что металлич. конструкции без физ.нелин. нельзя проектировать (особенно если связанно с устойчивостью). Посмотрите п.5.2.4 СП 53-102-2004, в снипе тоже разрешается. А то что пост 47 непояснен до конца, c этим соглашусь. Я уж не говорю про игнорирование. А ещё забавно, что вы (опус) свои высказывания, редактируя, недополняете, а удаляете и пишите другое. Тем самым искажаете дискуссионный спор (тогда уж семь раз отмерьте и один раз отрежьте).