[-=Andrew=-]

Добрый вечер, господа конструкторы. Помогите с расчетом - с кручением столкнулся впервые.
Имеется балка пролетом 14м (30Ш1), загруженная сосредоточенными нагрузками около 2-4 кН с шагом 2м с эксцентриситетом 0,5м. То есть получаются сосредоточенные моменты 1-2 кН*м с шагом 2м.
Имеет место быть изгиб + свободное кручение - балка лежит шарнирно на опорах.
По факту балка уже потеряла устойчивость.

ЛИРа, как я понимаю, стержневые КЭ на кручение не считает, а жаль... По расчету на общую устойчивость условно проходит (без учета крутящего момента).

Касаемо расчета на свободное кручение.
Выискал момент инерции Ik=35 см4, да и посчитать по ф-ле (пояса+стенка помножить на 1,3 для двутавров) не проблема. Выискал так же что Wk=Ik*t, или иными словами тау_мах=(Mкр/Iк)*t - но это для незамкнутых сечений с постоянной толщиной стенки t. Как быть если профиль составной и разная толщина стенок? Нашел такую фразу "В случае, если тонкостенный незамкнутый профиль является составным (рис. 19.13) и не может быть развернут в вытянутый прямоугольник, воспользовавшись почленной аналогией, легко определить выражения напряжений на i-ом произвольном участке"

Как это будет выглядеть на практике?
tau_max=(2*100/35)*1,2=6,9 кН/см2 - в поясах?

Как будет выглядеть формула проверки общей устойчивости в данном случае (изгиб+чистое кручение)?
M/(фи_б*W*R*гамма)+B/(Ww*R*гамма)<1 ? Или это только для стесненного кручения?
Как определить бимомент? Если я правильно понимаю, при свободном кручении бимомент будет постоянным на участке с одинаковым крутящим моментом, или нет?
Где найти секториальный момент сопротивления?

Вобщем, кратко, вопросы:
1. Как посчитать данную балку на свободное кручение?
2. Как посчитать на общую устойчивость при поперечном изгибе + свободном кручении?


П.С. можно прямо в обозначенных исходных данных

[Алексей3]

Сообщение от IBZ Во вложении маленький фрагментик темы курсов "Узлы" по рассматриваемой тематике.

1. Двойка в первой формуле и в других аналогичных лишняя, поправьте.
2. Выразите угол поворота через относительный прогиб (аналитически), получится намного интереснее, т. к. параметры сечения и нагрузки сократятся.
3. Формула 98 есть в серии 2.440-1.1 выпуск 1 1982 г. лист 15 КМ.
4. В градусы нет смысла углы переводить, в радианах удобнее.

[IBZ]

Сообщение от Алексей3 Двойка в первой формуле и в других аналогичных лишняя, поправьте.

Двойка выражает наихудшее из возможных положения крайних болтов: сверху "чернота" в одну сторону, а снизу в другую - итого перекос будет равен удвоенной "черноте", деленной на расстояние между крайними болтами.

Сообщение от Алексей3 Выразите угол поворота через относительный прогиб (аналитически), получится намного интереснее, т. к. параметры сечения сократятся.

Возможно, но в таком виде материалы уже были представлены на курсах. Предлагаю Вам сделать это самостоятельно.

----- добавлено через ~5 мин. -----

Сообщение от Алексей3 Формула 98 есть в серии 2.440-1.1 выпуск 1 1982 г. лист 15 КМ.

Спасибо за дополнительный источник.

Сообщение от Алексей3 В градусы нет смысла углы переводить, в радианах удобнее.

Лично мне нагляднее в градусах, но не суть.

[Алексей3]

Сообщение от IBZ Двойка выражает наихудшее из возможных положения крайних болтов: сверху "чернота" в одну сторону, а снизу в другую - итого перекос будет равен удвоенной "черноте", деленной на расстояние между крайними болтами.

Ошибаетесь. Отсчитывать угол поворота надо от нормативного положения до крайнего, а не от одного крайнего до другого крайнего.

----- добавлено через ~2 мин. -----

Сообщение от IBZ Лично мне нагляднее в градусах, но не суть.

Угол в радианах умноженный на плечо поворота сразу дает перемещение без использования тригонометрии.

----- добавлено через ~5 мин. -----

Сообщение от IBZ Возможно, но в таком виде материалы уже были представлены на курсах.

Совершенствуйте.

[seregaxxl]

Сообщение от IBZ Второй и третий методы идут в явный запас, а первый немного занижает напряжения.

Позвольте поинтересоваться что за сложности вы излагаете Есть же обычная формула M/W, а W двутавра на кручение это табличная величина - очень маленькая. Вот и проверяем. А что ещё нада та?

[Бахил]

Сообщение от seregaxxl А что ещё нада та?

А бимомент?

[IBZ]

Сообщение от Алексей3 Ошибаетесь. Отсчитывать угол поворота надо от нормативного положения до крайнего, а не от одного крайнего до другого крайнего.

Списываю это заявление только на то, что Вы неправильно понимаете размер "d" как расстояние от нейтральной оси болтового поля до оси наиболее удаленного от него болта, при том, что у меня это расстояние между крайними болтами. Иначе караул .

Сообщение от Алексей3 Совершенствуйте.

Так точно! Разрешите выполнять?

Сообщение от seregaxxl Есть же обычная формула M/W, а W двутавра на кручение это табличная величина - очень маленькая. Вот и проверяем. А что ещё нада та?

В сортаменте таких характеристик нет. Есть данные в "Руководстве по подбору сечений строительных стальных конструкций " 1987 года издания, но современных профилей там точно нет. И вообще, что Вы собираетесь считать по формуле M/W ??

[seregaxxl]

Сообщение от Бахил А бимомент?

Ну напряжения от обоих суммируются, да и уся. А чо ещё та?

[Алексей3]

Сообщение от IBZ Списываю это заявление только на то, что Вы неправильно понимаете размер "d" как расстояние от нейтральной оси болтового поля до оси наиболее удаленного от него болта, при том, что у меня это расстояние между крайними болтами. Иначе караул .

IBZ, вот схема, вы с ней не согласны?

[seregaxxl]

Сообщение от IBZ В сортаменте таких характеристик нет

Блин перепутал с радиусом инерции НУ все характеристики сечения можно получить в скаде путём создания нового сечения из одного лишь двутавра.

[IBZ]

Сообщение от Алексей3 IBZ, вот схема, вы с ней не согласны?

Согласен, но это, так сказать, средний перекос. Максимальный же получится, если изначальное положение болтов - прижатие к стенкам отверстия. В Вашем случае верхний болт изначально может быть прижат к левой стенке, а нижний к правой своих отверстий.

----- добавлено через ~1 мин. -----

Сообщение от seregaxxl НУ все характеристики сечения можно получить в скаде путём создания нового сечения из одного лишь двутавра.

Вот только бимомент в Скаде не получишь.

[Алексей3]

Сообщение от IBZ изначальное положение болтов - прижатие к стенкам отверстия

Как такое может быть? Изготовлено с ошибкой?

[IBZ]

Сообщение от Алексей3 Как такое может быть? Изготовлено с ошибкой?

В сфере проектирования, изготовления и монтажа возможно ВСЁ.

[seregaxxl]

Сообщение от IBZ Вот только бимомент в Скаде не получишь.

Но напряжения ведь можно суммировать. Зачэм бымоменты?

[IBZ]

Сообщение от seregaxxl Но напряжения ведь можно суммировать. Зачэм бымоменты?

Не понял, что с чем суммировать.

[Алексей3]

Сообщение от IBZ В сфере проектирования, изготовления и монтажа возможно ВСЁ.

IBZ

1. Как написал уже в 43 сообщении у вас ошибка в определении свободного угла поворота.
2. Ошибка ваша не в запас, т. к. вы необоснованно позволяете бОльший поворот в болтовом соединении нежели на самом деле, по факту дополнительные усилия от момента возникнут раньше и достигнут бОльших значений нежели вы написали.
3. Не вводите людей в заблуждение и исправьте ошибку.

[IBZ]

Сообщение от Алексей3 Ошибка ваша не в запас, т. к. вы необоснованно позволяете бОльший поворот в болтовом соединении нежели на самом деле, по факту дополнительные усилия от момента возникнут раньше и достигнут бОльших значений нежели вы написали. Не вводите людей в заблуждение и исправьте ошибку.

А вдруг болты совершенно случайно встали таким образом, что начали работать сразу без выбора черноты - тогда поворота вообще не будет? Делаем вывод, что данный узел не имеет вообще права на жизнь, как абсолютно неопределенный .

[seregaxxl]

Сообщение от IBZ Не понял, что с чем суммировать.

Ну вот вы как подбираете сечение при одновременном моменте в плоскости и из? Вот также нельзя прибавить кручение?

[IBZ]

Сообщение от seregaxxl Ну вот вы как подбираете сечение при одновременном моменте в плоскости и из? Вот также нельзя прибавить кручение?

Так прибавить можно и нужно только нормальные напряжения от бимомента. Касательные напряжения от свободного кручения складываются между собой, а потом участвуют в формуле приведенного напряжения. Так что без бимомента (если не считать эти напряжения приближенным методом) никак.

[Алексей3]

Сообщение от IBZ А вдруг болты совершенно случайно встали таким образом, что начали работать сразу без выбора черноты - тогда поворота вообще не будет? Делаем вывод, что данный узел не имеет вообще права на жизнь, как абсолютно неопределенный .

Ну так это ваше же неверное предположение, поэтому вы сами себя в тупик ставите. Я в 43 сообщении указал, что поворот надо отчитывать от нормативного положения.

[IBZ]

Сообщение от Алексей3 Ну как это ваше же неверное предположение, поэтому вы сами себя в тупик ставите. Я в 43 сообщении указал, что поворот надо отчитывать от нормативного положения.

Обоснуйте! Хотя Вы не были, видимо, на реальной стройке и не видели как режут и дырявят конструкции, чтобы как-то их смонтировать. А Вы про какие-то "нормативные" .