[nsivchuk]

Уважаемые форумщики.
Необходимо увеличить несущую способность стержня ограниченных габаритов. Максимальный диаметр стержня 40 мм при расчётной длине 2440 мм. Несущая способность на сжатие должна быть более 8000 кг.
Допускается увеличить диаметр стержня до 50 мм при условии увеличения несущей способности более, чем в 2 раза.

[alex_bay]

Сообщение от ЖЕСТЯНЩИК Возможно, что шаманство вокруг стержня и сможет повысить его устойчивость, но не идеальная жидкость (в виде газа). То что накарябано в #478 - простое следствие равновесия при малом искривлении стержня заполненного газом. Возможно это хорошая тестовая задача для продвинутых пакетов, хотя уверенности в том, что пакеты "заряжают" возможностью анализировать совместную работу двух сред при малых отклонениях от равновесия у меня нет. Вообще, примеры показывают, что если у системы есть дополнительные степени свободы, то она их использует скорее для того чтобы найти новую форму равновесия, чем поддерживать старую. А что поделаешь, мужики, эт-то жизнь. И, пжст, не спорьте с Евгением, что преднапряжение для устойчивости что-то значит -не значит ровным счетом ни-че-го, а то снова придется карябать формулки .

Я курить бросил! НО мысленно я с тобой!

Сообщение от vedinzhener а разве растягивающая сила прилагается тоже с эксцентриситетом? Что то я такого нигде не встречал,ни в нормах ни в летературе.Может подскажете где про это можно прочитать? Вы поняли о чем я? Предположим нет силы сжатия,а только растяжение я что должен ее приложить с экцентриситетом,если нет то утверждение rotfeder ошибочны.По сути я тольку пытаюсь уменьшить воздействие на стержень полезной нагрузки и все,если воздействие уменьшится,то уменьшится и изгибающий момент,другое дело что стержень окажется частично изогнут уже при преднапряжении и это повлияет на его устойчивость(не в лучшую сторону)

Что-то мне напомнило это надувной шарик... узкий, но длинный... Однако он всегда не прямой, а изогнутый, не смотря на то, что давление в нем одинаковое во всех точках Видимо также будет и со стрежнем под давлением...

[vedinzhener]

Сообщение от VVapan4ik Что-то мне напомнило это надувной шарик... узкий, но длинный... Однако он всегда не прямой, а изогнутый, не смотря на то, что давление в нем одинаковое во всех точках Видимо также будет и со стрежнем под давлением...

а Вы потяните шарик в обе стороны и о чудо!!! он же прямой вдруг сталКстати идею о надувании и о жидкости я уже давно в серьез не расматриваю,как повышение устойчивости

[Евгений, Екатеринбург]

Сообщение от vedinzhener Кстати идею о надувании и о жидкости я уже давно в серьез не расматриваю,как повышение устойчивости

Отлично!!!
Разработчик, а Вы говорили бесполезно... Я уж и сам думал что бесполезно... А нет...

Сообщение от vedinzhener а Вы потяните шарик в обе стороны и о чудо!!! он же прямой вдруг стал

Все правильно. Только теперь посчитайте на устойчивость элементы которые обеспечивают Вам это растяжение и убедитесь что чудес не бывает... (бывают конечно, но не в конструкциях).
И увидите, что устойчивость системы в целом не повысилась, повысилась устойчивость одного элемента системы за счет другого, вместе система теряет устойчивость при той же самой нагрузке.
Добавлено:
А для наглядности задавайте преднапряжение не фаркопфами, а температурой на напрягающие элементы. И все встанет на свои места - и эпюра будет правильной и устойчивость будет теряться.
IBZ 30 страниц троллинга это не круто, круто если бы автор организовал на 30 страниц рассказ об устойчивости строительных конструкций, с теоретическими выкладками и результатами испытаний.
Я вот вчера посчитал в ANSYS и могу сказать что при больших гибкостях значения фи в СНиПе занижены (что в запас конечно же), т.е. при гибкостях свыше 150 начинается существенное (около 10% и более при гибкости 180-200) отклонение. Этого я раньше не знал, потому как до 120 все сходится практически в 0. Вот если бы еще оформить результаты в виде некоторого сообщения с рисунками и примерами...
Так что 30 страниц? БСК больше было в прошлом году, правда разных авторов.

[nsivchuk]

Сообщение от Евгений, Екатеринбург Вы спросили мое мнение, я ответил. Не далее чем на прошлой странице я ошибся и тут же признал это (и стирать не стал), так что не надо про мою упертость говорить... Поведайте, я уже сказал Вам, что благодарен за Ваше мнение и обязательно воспользуюсь если сочту применимым в современных условиях.

Опять Вы процитировали не меня. Об "упёртости" Вашей не заявлял.
Это слово, по моему, не идентично слову категоричность.
Об устранении ошибок в проектировании напишу позже.
С уважением. Н. Сивчук.

Всем добрый день. Сегодня 20 апреля. Родился пророк Мухаммад. Поздравляю всех, а мусульман особенно.
К сожалению в этот день родился и Гитлер... Такова жизнь.
Прошу простить меня, православного, что появился на свет божий в этот день. Овну, возможно, можно небольшую скидку сделать.
Ну не могу, мои уважаемые коллеги, просто физически не могу, ответить вовремя и всем. Во-первых, такого сверхинтенсивного обмена мнениями не мог предположить. Если бы знал это, то подготовился бы лучше. Во-вторых, недомогаю уже 2 недели. Супруга иногда просто не даёт работать с компьютером.
Естественно, что предполагал нападки, но не до такой степени. Не надо, пожалуйста, в очередной надцатый раз обвинять меня в том, чего даже в мыслях никогда не имел. Нет проку в таких обвинениях. Так зачем время терять?
Пора начать анализировать и подводить некоторые промежуточные итоги. Это самая, видимо, сложная и ответственная часть.
Но прежде хочу обратить внимание на то, что при многократном повторении здесь формулы Эйлера, кажется никто не привёл эту формулу точно, в полном виде, т. е. в том виде, когда изгиб стержня может происходить в форме не только одной полуволны, но и в форме нескольких полуволн. (Если я ошибся, прошу заранее извинить). Разве не может относительно прямой (точнее сказать преднамеренно слегка изогнутый) сжатый стержень изгибаться полной волной? Разве противоречит это классической теории? А можем ли мы, инженеры, заставить шарнирно опёртый стержень изгибаться от сжатия не одной полуволной, а, например, двумя, т. е. так, как нам надо? На этот вопрос хотел бы иметь мнения форумщиков. И давайте договоримся: либо мы верим в шаманство, либо мы инженеры и верим формуле Эйлера и другим результатам научного творчества, подтверждённых экспериментально. Меня с шаманством не связывайте.
С уважением ко всем. Н. Сивчук.

[Ильнур]

Сообщение от vedinzhener ... а разве растягивающая сила прилагается тоже с эксцентриситетом? Что то я такого нигде не встречал,ни в нормах ни в летературе.Может подскажете где про это можно прочитать? Вы поняли о чем я? Предположим нет силы сжатия,а только растяжение я что должен ее приложить с экцентриситетом,если нет то утверждение rotfeder ошибочны.По сути я тольку пытаюсь уменьшить воздействие на стержень полезной нагрузки и все,если воздействие уменьшится,то уменьшится и изгибающий момент,другое дело что стержень окажется частично изогнут уже при преднапряжении и это повлияет на его устойчивость(не в лучшую сторону).

Евгений, Екатеринбург уже ответил:

...теперь посчитайте на устойчивость элементы которые обеспечивают Вам это растяжение и убедитесь что чудес не бывает... (бывают конечно, но не в конструкциях). И увидите, что устойчивость системы в целом не повысилась, повысилась устойчивость одного элемента системы за счет другого, вместе система теряет устойчивость при той же самой нагрузке. Добавлено: А для наглядности задавайте преднапряжение не фаркопфами, а температурой на напрягающие элементы. И все встанет на свои места - и эпюра будет правильной и устойчивость будет теряться.

Евгений, Екатеринбург

при больших гибкостях значения фи в СНиПе занижены (что в запас конечно же), т.е. при гибкостях свыше 150 начинается существенное (около 10% и более при гибкости 180-200) отклонение

В СНиП вроде принудительный 1,3 (коэфф. запаса устойчивости) введен.

Рассмотрим для интереса, что происходит со сжатым стержнем при нагрузке, превышающим критическую. Допустим, нам удалось изготовить идеально прямой (погиб fн=0) стержень ф50х2400 мм и смонтировать идеально и приложить нагрузку идеально (е=0). Допустим, сталь такая прочная, что как не гни, напряжения не превосходят даже предел пропорциональности .
По Эйлеру (как раз подходящий случай для прямого применения) Nкр=6,6 тн (точность не важна, важно будет соотношение).
1. Приложим ровно 6,6 тн. Стержень абсолютно прямой, никакого изгиба нет, но это состояние длится только до первого мизерного возмущения.
2. Приложим 6,61 тн. Стержень тут же выгнется в любую случайную сторону на 84 мм (в середине стержня) и станет (устойчиво).
3. Приложим 6,62 тн. Выгиб 119 мм. Устойчиво.
4. Приложим 6,666 тн. Выгиб 670 мм. Тоже устойчиво .
Таким образом, ничто здесь не теряет устойчивости в прямом смысле. Это все, как условились, при непреодолении предела пропорциональности - величины выгибов определяются только Е, т.е. происходит обыкновенный, если можно так выразиться, изгиб. Но можно видеть, что указанные выгибы неприемлемы на практике.

На деле же даже при меньших Nкр изгиб создает такие напряжения, что процесс изгиба очень быстро форсируется и дело скорее заканчивается разрушением.
Поэтому, рыбу можно ловить (путем конструктивных изощрений) только в том промежутке, обозначенном "!" - см. рис:

[Евгений, Екатеринбург]

С днем рожденья!

Сообщение от nsivchuk Разве не может относительно прямой (точнее сказать преднамеренно слегка изогнутый) сжатый стержень изгибаться полной волной? Разве противоречит это классической теории?

Конечно может, более того, критическая сила в этом случае больше. Но это критическая сила соответствующая второй форме потери устойчивости, поэтому прежде стержень потеряет по первой. Для защемленного с двух концов стержня это первая форма, поэтому и критическая сила в два раза больше.
Если стержень заранее изогнуть по полной волне, то получим такую первую форму, но значение критической силы будет меньше чем для прямого стержня.

Сообщение от nsivchuk либо мы верим в шаманство, либо мы инженеры и верим формуле Эйлера и другим результатам научного творчества, подтверждённых экспериментально. Меня с шаманством не связывайте

Как-то не вяжется это со всем что Вы говорили до этого - резинометаллические стержни без расчета, а по интуиции, расказы про Кулибина который ничего не считал, но много испытывал, заполнение жидкостями и болтами во внутренних отверстиях и т.д.

Сообщение от nsivchuk Не надо, пожалуйста, в очередной надцатый раз обвинять меня в том, чего даже в мыслях никогда не имел

Никто Вас лично не обвиняет, просто те кто с Вами согласны называются Вами знатоками, а их "ход мыслей Вам нравится" (я точно процитировал?) А те кто с Вами не согласен - по Вашему так переходят на личности.
Ильнур,

В СНиП вроде принудительный 1,3 (коэфф. запаса устойчивости) введен.

Это да (при больших гибкостях и только к формуле Эйлера, а не к деформированной схеме), но у меня и к фи вычисленным по приведенным в пособии формулам получается запас. Думаю дело в том что значения фи в формулах осреднены для разных типов сечения, а я рассматривал "удобные" круглые и прямоугольные сечения.

По Эйлеру (как раз подходящий случай для прямого применения) Nкр=6,6 тн (точность не важна, важно будет соотношение). 1. Приложим ровно 6,6 тн. Стержень абсолютно прямой, никакого изгиба нет, но это состояние длится только до первого мизерного возмущения. 2. Приложим 6,61 тн. Стержень тут же выгнется в любую случайную сторону на 84 мм (в середине стержня) и станет (устойчиво). 3. Приложим 6,62 тн. Выгиб 119 мм. Устойчиво. 4. Приложим 6,666 тн. Выгиб 670 мм. Тоже устойчиво

Не может быть система устойчива при превышении критической силы. Как получены эти значения?

[Клименко Ярослав]

Сообщение от Евгений, Екатеринбург Не может быть система устойчива при превышении критической силы. Как получены эти значения?

Наверное, Ильнур имел в виду не "устойчиво", а "прочно", т.е. что стержень выгнется, но не "сломается", даже до площадки текучести не дойдет ведь. Как в примере с линейкой. Естественно, для конструкций это не приемлимо.

[Евгений, Екатеринбург]

Сообщение от Клименко Ярослав Наверное, Ильнур имел в виду не "устойчиво", а "прочно", т.е. что стержень выгнется, но не "сломается", даже до площадки текучести не дойдет ведь.

Площадки текучести тут не причем, Эйлерова критическая сила это сила при которой прогиб равен бесконечности.

[vedinzhener]

Евгений, Екатеринбург:Все правильно. Только теперь посчитайте на устойчивость элементы которые обеспечивают Вам это растяжение и убедитесь что чудес не бывает... (бывают конечно, но не в конструкциях).
Руки что ли... По подробнее можно...А чудеса человек создает своими руками,огромные большепролетные мосты(с преднапряжением несущих конструкций) разве не чудо

[Евгений, Екатеринбург]

vedinzhener, Чтобы один стержень был у Вас растянут, допустим на 3тс, надо поставить дополнительные стержни, которые будут сжаты на эти самые 3тс (глупость с жидкостью или газом мы ведь уже, по крайней мере с Вами, не рассматриваем?). Вот эти элементы и потеряют устойчивость. А если сделать такими чтобы не теряли (например раскрепить, развить в стороны, сделать более прочными и т.д.), то соответствующий сплошной стержень все равно будет лучше.

[Ильнур]

Сообщение от Евгений, Екатеринбург Площадки текучести тут не причем, Эйлерова критическая сила это сила при которой прогиб равен бесконечности.

Одну минуточку, кто это Вам сказал? Вы, если я не ошибаюсь в корне, сильно не правы - Эйлер прилагал боковое возмущение в виде перемещения (кажется) и смотрел - возвращается стержень обратно или нет. Если нет - то предел пройден. Дальше он не ходил .
А я тут нашел формулу тех, которые сходили за Nэ:
Vmax=(4/Пи)*L*sqrt((sqrt(Nэ/N)-(Nэ/N)).
Вот по ней и высчитал выгибы.

[Клименко Ярослав]

Сообщение от Евгений, Екатеринбург Площадки текучести тут не причем, Эйлерова критическая сила это сила при которой прогиб равен бесконечности.

Так-то оно так. Но при превышении критической силы элемент может перейти из прямолинейной устойчивой формы в криволинейную, но тоже устойчивую, так?

[vedinzhener]

Сообщение от Евгений, Екатеринбург vedinzhener, Чтобы один стержень был у Вас растянут, допустим на 3тс, надо поставить дополнительные стержни, которые будут сжаты на эти самые 3тс (глупость с жидкостью или газом мы ведь уже, по крайней мере с Вами, не рассматриваем?). Вот эти элементы и потеряют устойчивость. А если сделать такими чтобы не теряли (например раскрепить, развить в стороны, сделать более прочными и т.д.), то соответствующий сплошной стержень все равно будет лучше.

При этом эти стержни могут быть реально в сотни раз короче основного стержня(и не обязательно стержни- может быть и массив бетона) все от расчетной схемы зависит. Или Вы что то другое имели ввиду?

[Евгений, Екатеринбург]

Сообщение от Ильнур Одну минуточку, кто это Вам сказал?

Эйлер... в формуле
эта=1/(1-N/Ncr).

Сообщение от Ильнур и смотрел - возвращается стержень обратно или нет

Этого он смотреть не мог, так как он (как и Вы) предполагал стержень упругим,поэтому после разгрузки стержень "возвращался" всегда. Другое дело Ясинский - он действительно смотрел наступили пластические деформации или нет, и так подобрал (вручную) коэффициенты для разных сталей. Так мы и считаем - при малых гибкостях по Ясинскому, при больших по Эйлеру.

При этом эти стержни могут быть реально в сотни раз короче основного стержня

Как это? а куда же они упираются?

и не обязательно стержни- может быть и массив бетона

Если есть массив бетона, то почему бы в нему не раскрепить сам стержень?

Так-то оно так. Но при превышении критической силы элемент может перейти из прямолинейной устойчивой формы в криволинейную, но тоже устойчивую, так?

Только при наличии площадки упрочнения и только если устойчивость терялась по Ясинскому, для Эйлера разницы нет и новой устойчивой формы быть не может.

[vedinzhener]

Евгений, Екатеринбург: а я и не говорю, что предварительное напряжение везде и всегда целесообразно,еще раз повторюсь все зависит от расчетной схемы и экономической обоснованности. Если мы с помощью преднапряжения экономим 5 кг металла(то овчинка выделки не стоит),а если сотни(даже тысячи тонн),то этого уже совсем другое дело.

[Евгений, Екатеринбург]

vedinzhener, Да ничего вы при устойчивости не экономите - если у Вас есть куда передать 3тс сжатия ближе чем у основного стержня, то и передайте, преднапряжение тут ни причем. Автор-то ставил задачу что не к чему крепиться ближе чем через 2.44м, хотя может я что-то пропустил, перечитаю заново...

[Ильнур]

Сообщение от Евгений, Екатеринбург Эйлер... в формуле эта=1/(1-N/Ncr). Этого он смотреть не мог, так как он (как и Вы) предполагал стержень упругим,поэтому после разгрузки стержень "возвращался" всегда. ....

Он "смотрел" математически, т.е. уменьшал (бесконечно) возмущающий выгиб. И уперся в сою Nэ .
Я считаю, что Вы уже два раза не правы.
Потеря устойчивости - переход в другое устойчивое состояние.
Для стержня, шарнирно опертого по концам - это состояние в форме дуги.
Можете проверить на линейке.
Здесь Ясинский и другие совсем не причем. Мы говорим о идеальном стержне и о материале со сколь угодно большом пределом пропорциональности.

[Евгений, Екатеринбург]

Сообщение от Ильнур Я считаю, что Вы уже два раза не правы.

Ну первый-то понятно - когда ввязался в эту тему :-), а второй когда?

Сообщение от Ильнур Для стержня, шарнирно опертого по концам - это состояние в форме дуги. Можете проверить на линейке

Ой сколько я линеек переломал.... когда будет дуга после прохождения критической силы, сила будет меньше критической или линейка сломается если пытаться сохранять силу. Поэтому решать такие задачи в перемещениях просто, а в усилиях невозможно - итерации не сойдутся.

[Клименко Ярослав]

Offtop: Евгению приходится на два фронта отбиваться ))))

Сообщение от Евгений, Екатеринбург Только при наличии площадки упрочнения и только если устойчивость терялась по Ясинскому, для Эйлера разницы нет и новой устойчивой формы быть не может.

Ну так Ильнур как раз и рассмотрел случай "за пределами Эйлера". А мне так вообще пофиг Эйлер там или Ясинский, мне важно как это "в реале" происходит (с гибким стержнем). Что именно происходит при превышении критической силы? Конец света?-Нет. А Они оба молодцы, и не только они.

А автору темы хочется сказать вот что. Не надо пытаться оспорить законы Механики, не изобретайте велосипед. Его уже давно изобрели, проверили теоретически и экспериментально. Лучше копайте и применяйте свой изобретательский талант в других областях физики. Изобретите гравицапу, наконец!

vedinzhener, насчет сотен и даже тысяч тонн экономии это, конечно, шутка была?