[Master Yoda]

Дорогие коллеги,
Мне ужасно стыдно задавать такие вопросы, но я уже давно ничего сам не рассчитывал и напрочь забыл некоторые требования сопромата.

Расчетная схема такая: горизонтальная балка на 2 опорах (предположительно шарнирных, но не факт), сечение балки - стальная труба (скажем 530х10).
Все бы ничего, "ку-эль-квадрат-на-восемь", да вот только пролет 30 метров!
Чудо-инженеры подрядчика показывают классические формулы, и вроде даже все проходит, и прогиб в пределах 1/200, но у меня-то инженерное чутье осталось, та часть мозга, в которой еще жив проектировщик, понимает, что на таком пролете "классика" не работает!
Труба даже под собственным весом прогнется так, что "мама не горюй"! Или натянется как струна если ее закрепить на опорах!
Даже что-то помниться, что при таких отношениях пролета к высоте сечения, условия закрепления тоже роли не играют (например, эффект от жесткого защемления скорее всего потеряется, не пройдя от заделки к центру и четверти пролета).


Буду очень благодарен за ответы на вопросы:
1. Есть ли граничные условия применения классических формул сопромата, таких как M=qL2/8 и f=5ql4/384EI ? (полистал справочники, ничего не нашел)
2. Есть ли простые формулы как проверить такую схему, или тлько МКЭ?

Всем желаю крепкого здоровья, удачи, и больших высот в личном и профессиональном развитии.

Сообщение от Master Yoda она едва несет сама себя

ну ежели так - то тут ведь не вопрос о применимости формул, формулы применимы. Вопрос о применимости трубы. Если она не несет себя, почему она должна понести ветер?

Сообщение от Master Yoda "прогуливался" по таким трубопроводам на площадке

На это тоже считаются конструкции. Зыбкостью называется в нормах.

[Serge Krasnikov]

Сообщение от Master Yoda На приложеной фотографии пролет чуть больше 15.

Не впечатлило, на этом фото примерно ваша труба, ну маненько усилена , на зато по еЙ таль бегает 5т , строители вам скажут что стропильные балки там 18м...
Формулам надо верить, если бы я им не верил я бы вообще ничего сделать не смог

[Master Yoda]

Сообщение от Serge Krasnikov Не впечатлило, на этом фото примерно ваша труба, ну маненько усилена , на зато по еЙ таль бегает 5т , строители вам скажут что стропильные балки там 18м...

Нууу, тут совсем другая история, это же балка Веренделя.

Сообщение от Serge Krasnikov Формулам надо верить

Все должно подвергаться целесобразному критическому осмыслению.

----- добавлено через ~16 мин. -----

Сообщение от Arikaikai А до этого две ссылочки на балки

Это где гнутые клееные балки и жесткие рамы?
Такие решения совершенно нормальные, но никак не могут сопоставляться с моей задачкой.

Вам приходилось пользоваться такими программами, как Staad, Ansys Civil или Robot?

[Serge Krasnikov]

Сообщение от Master Yoda Нууу, тут совсем другая история, это же балка Веренделя.

Ну наговорите 500мм и в низу вырезанный из половины двутавра окошко 150мм, это скорее усиление профиля труба, впрочем чего я уговариваю, если вы уверены что это ферма Веренделя и вы в ее верити приезжайте с двутавром мы вам его разрежем и дело с концом

Master Yoda, хотите сказать, что без утилит можно считать, к примеру, узлы?) Эти программы выше не будут считать узел между двумя стержневыми элементами.

----- добавлено через ~2 мин. -----

Сообщение от Serge Krasnikov это скорее усиление профиля труба

Да это просто направляющие для тали же

[Master Yoda]

Сообщение от Serge Krasnikov Ну наговорите 500мм и в низу вырезанный из половины двутавра окошко 150мм, это скорее усиление профиля труба, впрочем чего я уговариваю, если вы уверены что это ферма Веренделя и вы в ее верити приезжайте с двутавром мы вам его разрежем и дело с концом

Далеко ехать придется. На фотке не сильно видно, что там разрезано. Я вижу Нижний и верхний пояса, соединенные стойками с определенным шагом. Низ работает на растяжения, поэтому там важна только площадь сечения, т. е. отрезать дл яэтих целей можно что угодно.

----- добавлено через ~22 мин. -----

Сообщение от Arikaikai хотите сказать, что без утилит можно считать, к примеру, узлы?)

Вот именно!
Я, признаться, в Скаде последний раз что-то прикидывал лет 10 назад (в версии 11-й что-ли), и сразу обратил на небогатый набор настроек для подбора элементов, по сравнению с тем же СТаадом например.
В названных мной программных комплексах все реализовано в одной среде, с непосредственной привязкой к элементам расчетной схемы: и настройки эффективной длины, и разные точки приложения нагрузки в пределах сечения, и раскрепления, и ослабление отверстиями, и ребра жесткости, и смещения, эксцентриситеты и все что можно пожелать.
И с узлами все обстоит примерно так: выделяешь из этой же модели расчетной схемы необходимые соединенные между собой элементы, выбираешь тип узла (из стандартных, либо можешь сам создать тип), задаешь его параметры (где сварка, где болт и пр.) - и все! Усилия он сам берет из модели схемы и выдает все минимальные (заданные как переменные) значения: количество/диаметр болтов, катет, отверстия, ребра и пр. После СКАДа мне все это казалось сказкой (не говоря уже о более продвинутом графическом движке).
Я не говорю, что СКАД плохой, но в этом он реально проигрывал, что нужно было вываливаться в рудиментарные приложения.
И вот я услышал про Кристалл, и понял, что эта коммерческая стратегия распылить все поотдельности, придуманная в 90х, нашла применение.
А Ansys в своем модуле Civil - реализовал если не все, то почти все амбиции проектантов.
Реально, в чем СКАД был крут, это в экспорте моделей в продукты Неметчека (не знаю, жив ли он до сих пор), но, опять же, что бы реализовать балочные перекрытия, надо было купить какоето приложения, что бы оно автоматически расставляло жесткие вставки между стежневыми и плоскими элементами.
Попробуйте что нибудь из этих трех продуктов, сами поймете.

[Serge Krasnikov]

Сообщение от Master Yoda т. е. отрезать дл яэтих целей можно что угодно.

Ну вот и ладненько, посчитайте с нагрузкой, усильте скоко надО и аминь

Master Yoda, зато там РСУ нет ^_^ Но ок, попробую.

[Атрибут]

Сообщение от Master Yoda Это кожух. Внутри труба под давлением - где-то 300 мм. Т. е. нагрузки помимо снеговой и ветровой - еще и от этой трубы внутри (т. к. она точно не проходит). Понятно, что может жесткость этой трубы тоже можно учесть, но требование стресс-анализа - что бы все нес кожух. Пролет 30 м. На приложеной фотографии пролет чуть больше 15. Вот представьте то же самое в 2 раза длинней. По моему безобразие, с учетом, что по куэльквадрат она едва несет сама себя

все там несет и себя и трубу и содержимое и тебя вприпрыжку, а безобразие это когда взрослый мужик не пойми чем страдает

[RrRR]

Если это кожух, то уточните у технологов макс. допустимый прогиб трубопровода.
Для труб с периодом собственных колебаний Т>0,25 сек необходимо учитывать динамическую составляющую ветра + проверка на ветровой резонанс.

ссылки:
СА 03-003-07 Расчеты на прочность и вибрацию стальных технологических трубопроводов (Атрибут уже приводил)
РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов
Казакевич М.И., Любин А.Е., Проектирование металлических конструкций надземных промышленных трубопроводов , Будивельник, 1989

[Владимир Зайцев]

Arikaikai,да все будет нормально с вашей трубой ,если она по классическим формулам не разваливается.
И еще, по-моему, строить график l=f(q,M=const) , не логично и бессмысленно.Что вы так упорно пристали к уравнению статики, там даже пристать не к чему .
В колебаниях я не силен, но думаю если уж хотите проверить собственные частоты , во избежания ветрового резонанса , напрягите подрядчиков это их работа , а не ваша. Я думаю они будут в восторге от этого.
У вас самая обычная ,линейная во всех смыслах задача ,а вы ее в диссертацию хотите превратить.

Offtop:

Сообщение от Владимир Зайцев Arikaikai,да все будет нормально с вашей трубой

Ну просто офигеть теперь, я еще и во всем виноват.

[Ильнур]

Сообщение от Arikaikai ...Ну просто офигеть теперь, я еще и во всем виноват....

Лес рубят - щепки летят.
Владимир Зайцев логины перепутал.

[Владимир Зайцев]

пардоньте

[Romegv]

Огромная разница, читайте мой предыдущий ответ выше.

Раз уж Вы читали учебник по сопротивлению материалов, то должны знать, что сопромат университетский имеет дело со следующими элементами:Стержень (один размер (длина) значительно превышает два других размера), Оболочка (один размер (толщина) много меньше двух других размеров), Пластина то же что и оболочка, только ограниченная двумя параллельными плоскостями.

Ферма - совсем другая история. Я говорю о перекрытии пролета ОДНИМ стержневым элементом, а не их системой.

эт я для примера, так то да, конечно, балка и ферма не одно и то же, но принцип расчет балки позволяет оценить усилия в ферме, о чем кстати в учебнике по строймеху пишут.

Огромное спасибо за "ликбез", Роман! )) я даже порадовался за современную молодежь. Только вот момент сопротивления к объему не имеет никакого отношения. А кубометром он измеряется, поскольку является первой производной от площади сечения (второй производной является момент инерции, слышали про такой наверное). Возьмите на заметку, Студенток удивлять будете

ну я ж и написал, что эта характеристика не имеет прямого отношения,надо было бы написать, что вообще не имеет.
Но вот про производную вы подзагнули конечно, это интеграл, т.е. СУММА произведений из элементарных площадок на расстояния их до оси, вот отсюда то и куб появился. а вот момент инерции, это сумма произведений КВАДРАТОВ расстояний. Вот, так бы я студенток мог бы и глупостью удивить.

Еще раз, я, как автор этогй темы, не рассматривал ни дополнительные нагрузки, ни многопролетные расчетные схемы, ни заполнение этой трубой и давления в ней, и ни что либо еще! Это просто совершенно пустая, свободно опертая труба. Проблема в том, что меня коробит, когда усилие (да пусть даже и от собственного веса) в пролете, который в 60 РАЗ БОЛЬШЕ чем высота сечения, пытаются определить табличной формулой! NB: К вашему сведению, все эти формулы для распределенной нагрузки вышли из экспериментальной гипотезы Г.Галилея, который сломав не один десяток бруса заключил, что "изгибающий момент веса балки возрастает пропорционально квадрату длины". А почему именно квадрат - так никто и не ответил.

Про это Вам еще, Arikaikai сказал в сообщении №6. Есть расчетные предпосылки, вот , и таким образом если вы принимаете Вашу трубу как БАЛКУ, то и считать ее надо как балку, соответственно, вписываясь во все ограничения, как по прогибу, так и по напряжениям. Если она не подходит по этим критериям, меняете сечения. Если вы считаете, что при таких граничных условиях Ваша труба не работает как балка, значит считаете ее надо как то , чем по Вашему она является.
Про то как Галилей мучал бруски, отлично написал еще Тимошенко в своей книге "История науки о сопротивлении материалов", но почему это именно куэльквадрат пополам для равномерно распределенной нагрузке для шарнирно опертой балки, становится очевидно на второй или третей паре сопромата при решении задачи вручную, и находится эта зависимость чисто математически из законов механики, и никак иначе. И не зависит она не от материала, не от длины, не от площади и формы сечения.

[Master Yoda]

Сообщение от Arikaikai зато там РСУ нет ^_^ Но ок, попробую

В Стааде действительно нет, а в Роботе - очень здорово проработан этот вопрос. Там помимо СНиПовских есть еще и возможность создать собственные. А табличный или графицеский формат вывода результатов можно сгенерировать от самого неблагоприятного сочетания для КАЖДОГО элемента!

Сообщение от Studentroman если вы принимаете Вашу трубу как БАЛКУ

Вот с этого все и началось. Я действительно принял ее как балку, и соответственно понизил уровень вопроса и уперся в формулы метода сил. Сейчас понимаю, что мне следовало поставить вопрос выше уровнем, как "какую расчетную схему следует принять и как обосновать что именно такой подход наиболее оптимален"


Я еще раз персонально благодарю КАЖДОГО участника, Вы заставили вспомнить давно забытое, и действительно помогли придти к определенным выводам.

Сообщение от Ильнур Лес рубят - щепки летят

Ильнур, стрина, не сердитесь на горячность старика, ОК? Я с этими трубами уже тик заработал. Я вспомнил, Вы помогали мне ранее в других темах, и помоему даже были на сходке в Питере, DWGистов лет 5-6 назад, не так ли?
Мы, проектировщики - горячие парни так что если кому то показалось что я хотел кого-то задеть - я не хотел
Кстати, недавно посещал Уфу - отличный город, сильно отличается от других, которые я посещал в России за последние годы (прав был мужик из ролика на ю-тюбе ). Скоро поеду еще.


А вообще неплохая тема получилось.
Даже больше чем я ожидал
Я просто хотел понять есть ли ограничения формул изгибающих моментов по применению их к расчетным схемам, а мне надавали кучу рекомнедаций как ее спроектировать, можно справочник проектировщика из этого сделать, с иллюстрациями примеров
Я же не собирался ее проектировать...
Считаю, что данная тема представляет ценность для форума.

Offtop:

Сообщение от Master Yoda помимо СНиПовских есть еще и возможность создать собственные

опять слышали звон ^_~
СНиПовских РСУ не существует. Это на западе есть нормативные сочетания нагрузок, у нас нужно считать на невыгодное сочетание. Для каждого элемента, да. А это перебор всех вариантов. Ручные комбинации все советские ПК умеют задавать.

Сообщение от Master Yoda Кстати, недавно посещал Уфу - отличный город, сильно отличается от других, которые я посещал в России за последние годы

Тем, что тут нечего посмотреть?)

[Master Yoda]

Сообщение от Arikaikai у нас нужно считать на невыгодное сочетание. Для каждого элемента, да. А это перебор всех вариантов

Какой звон, я именно это и написал. Перебор всех возможных случаев загружения, как отдельных нагрузок, так и комбинаций, и оценка их "наихудшести" для каждлго элемента.

Сообщение от Arikaikai Тем, что тут нечего посмотреть?)

Ну, люди у Вас более приветливые и спокойные (хотя по Вам не скажешь ))) шутка ).
Это правда, что у вас метро не строят, потому что много карстовых пород?

Сообщение от Master Yoda Какой звон, я именно это и написал.

В Роботе нет вообще РСУ. Есть лишь комбинации загружений.

Сообщение от Master Yoda Перебор всех возможных случаев загружения, как отдельных нагрузок, так и комбинаций, и оценка их "наихудшести" для каждлго элемента

Это умеют все советские программные комплексы, но не умеет большинство западных. Про робот не уверен.

Сообщение от Master Yoda хотя по Вам не скажешь

^___^

Сообщение от Master Yoda Это правда, что у вас метро не строят, потому что много карстовых пород?

Карста много, да и хрен с ним. В вытянутых городах толку от метро нет)