[mainevent100]

Добрый день.
Прогон из швеллера №22, С345, пролет 3,1 м, нагрузка 26 кН/м.
Ручной расчет по приложению Ж СП 16.13330.2017 дает перегруз 26%.
Попробовал посчитать устойчивость оболочками в Лире:
полки толщиной 9,5 мм, длиной 80 мм; стенка толщиной 5,4 мм, высотой 210 мм (по осям полок);
нагрузка приложена к верхнему поясу на расстоянии 20 мм от оси стенки (центр тяжести сечения).
Результат: устойчивость проходит с 2-кратным запасом, КЗУ=1,92, максимальные главные напряжения в середине пролета - на стыке верхней полки и стенки = 184 МПа.
Подскажите, где ошибка?

[IBZ]

Сообщение от Ильнур без начальных кривизн за невлиятельностью в данном случае,

Я бы поостерегся оценивать влияния начальных искривлений в плоскости полок. Хватит ли тут запаса в 30% для меня вопрос.

[Ильнур]

Сообщение от IBZ Я бы поостерегся оценивать влияния начальных искривлений в плоскости полок. Хватит ли тут запаса в 30% для меня вопрос.

Хватит - зуб даю. На деле я оцениваю косвенно, из опыта игр с оболочками.
Еще забыл - нельзя стремиться получить (подогнать) результат оболочечных, близких к СП-шным. Это совсем разные методы - в СП дадены упрощенные угрубленные в запас формы для инженерных "повседневных" расчетов, а не вовсе точные аналитические результаты с учетом всех нелинейностей и степени захода в пластику.
Разные расчеты - разные результаты. Просто надо к оболочечным результатм добавлять запас (1,3), т.к. речь ТАКИ об устойчивости. Пусть об "устойчивой прочности". Но не о прочности. Сейчас швеллер прочно стоит вроде, но через микрон "успешно" ляжет.

[румата]

Сообщение от Ильнур Просто надо к оболочечным результатм добавлять запас (1,3), т.к. речь ТАКИ об устойчивости

Если б было все так просто. Швеллер по МКЭ устойчивости даже с 1,3 может проходить с приличным запасом, а по СП такой швеллер давно неустойчив.

[IBZ]

Сообщение от румата Швеллер по МКЭ устойчивости даже с 1,3 может проходить с приличным запасом, а по СП такой швеллер давно неустойчив.

Перед тем, как считать швеллер на устойчивость оболочками, необходимо добиться, чтобы обычный расчёт давал напряжения, аналогичные ручным расчётам. В частности, нужно добиться совпадения нормальных напряжений и их распределения в центре балки и верности касательных напряжений на опорах. А то. знаете ли, приходилось видеть тако-е-е .

[румата]

Сообщение от IBZ ...чтобы обычный расчёт давал напряжения, аналогичные ручным расчётам

Только расчет швеллера на оболочках с вертикальной нагрузкой в середине полки(или даже по линии на полке совпадающей с геометрической осью ц.т. сечений) никогда не даст совпадения напряжений из ручных расчетов по формуле M/W.

----- добавлено через ~2 мин. -----

Сообщение от IBZ В частности, нужно добиться совпадения нормальных напряжений и их распределения в центре балки и верности касательных напряжений на опорах.

Допустим, добились мы такого совпадения. Тогда что, смело считаем на устойчивость и делим КЗУ на 1,3? Как бы не так...

----- добавлено через ~11 мин. -----
КЗУ, таким образом нагруженного швеллера, будет сильно зависеть от стеснения и формы депланации его опорных сечений и от местоположения вертикальных связей. У автора темы эти связи расположены за пределами ц.т. в плоскости стенки, т.е. швеллер опирается на стенку. У кого-то он будет опираться на всю нижнюю полку подкрепленную опорным ребром. Еще у кого-то просто на нижнюю полку без ребра. С конструктивной точки зрения все эти варианты опирания прогона могут быть применены в проекте. Только во всех этих случаях будем получать существенно различающийся КЗУ по МКЭ и один единственный консервативнейший к-т использования по СП.

[IBZ]

Сообщение от румата олько расчет швеллера на оболочках с вертикальной нагрузкой в середине полки(или даже по линии на полке совпадающей с геометрической осью ц.т. сечений) никогда не даст совпадения напряжений из ручных расчетов по формуле M/W.

Конечно, не даст. Даст формула M/W +- Bw*w/Jw

Сообщение от румата Допустим, добились мы такого совпадения.

Это минимальное условие для использования оболочечной модели. Дальше надо анализировать. А вообще-то считать инженер должен по нормам или иметь квалификацию, чтобы объяснить применение сечения, полученного в результате расчёта с использованием оболочек. Мне по жизни встречался только один такой специалист - мой бывший начальник, которого, к огромному сожалению, уже 3 года как нет. Он бы вообще запросто написал и решил дифференциальное уравнение для для швеллера без всяких там 0,7 .

[румата]

Сообщение от IBZ Даст формула M/W +- Bw*w/Jw

Иногда приводят аналитические выкладки, что эта формула существенно "разгружает" прогон в зависимости от того в какую сторону по уклону крыши направлены полки. Только вот эксперименты с МКЭ на оболочках это не подтверждает. Да, там есть совсем небольшая разница в напряжениях, но, оказывается, никакой практической выгоды от расположения прогонов на скате нет. Кому верить? Начальнику который записал диффур для стержневой аналогии тела или МКЭ с оболочечной аналогией того же тела и теории упругости?

[IBZ]

Сообщение от румата Иногда приводят аналитические выкладки, что эта формула существенно "разгружает" прогон в зависимости от того в какую сторону по уклону крыши направлены полки.

Ну существенно-несущественно, но бимомент, действительно, разгружает, но только при расположении прогона на уклонной конструкции. Например, при расположении швеллера "рогами вверх" разгружаются в разной степени все сечения до угла уклона 24,5 градусов (для швеллера [40, а для меньших сечений угол ещё больше). При расположении швеллера "рогами вниз", так сразу не скажешь - придется делать расчёт. А вот при горизонтальном расположении швеллерной балки, бимомент дает однозначное приращение с одной стороны полки.

Сообщение от румата Только вот эксперименты с МКЭ на оболочках это не подтверждает.

Некоторые причины изложены выше. При этом, если МКЭ дает результат, отличный от ручной аналитики, данный расчёт МКЭ - "в топку", поскольку аналитическое решение в данном случае "точные". Ну, естественно, при правильности вычислений.

Сообщение от румата Начальнику который записал диффур для стержневой аналогии тела или МКЭ с оболочечной аналогией того же тела и теории упругости?

Однозначно начальнику .

[mainevent100]

Сообщение от румата Швеллер по МКЭ устойчивости даже с 1,3 может проходить с приличным запасом, а по СП такой швеллер давно неустойчив.

Можно сколько угодно упражняться оболочками, можно даже провести испытание и подтвердить, что по факту швеллер несёт. Но с юридической точки зрения, это ничего не даст. Вот сейчас ситуация, обследователи вероятно будут писать «требуется усиление», заказчик разберёт потратит миллионы на разбор отделки, усиление и восстановление и повесит затраты на проектировщика. Допустим. Что дальше? Суд? Независимая экспертиза, которая, допустим даже, согласится с доводами оболочек и испытанием. Что тогда, обследователи не правы, все же по СП?

----- добавлено через ~3 мин. -----

Сообщение от Ильнур швеллер обязан будет крутнуть и профлист - иначе профлист будет автоматически СМЕЩАТЬ точку контакта туда куда надо, и успокоит швеллер.

Сверху профлист, не понятно, как закреплённый к прогонам и жб плита в профлисте. Снизу тоже подшивка прогонов сэндвичем. Закрутить швеллер в таком пироге практически невозможно

----- добавлено через ~7 мин. -----
С обследователями отношения хорошие, они даже дали свои предварительные выводы и расчеты перед передачей заказчику, но подставляться, конечно, не будут. По прочности запас 3-кратный примерно (точно не помню), дефектов прогонов нет. Дополнительно обнаружили косяки строителей - зазоры в фланцах главных балок. Должны ли они проводить в данном случае экспертизу проекта?

[румата]

Сообщение от IBZ При этом, если МКЭ дает результат, отличный от ручной аналитики...

Разработчик когда-то здесь говорил: "если применять оболочки, то в результате будет что угодно, только не аналитический "стержневой" результат". За некоторым набором случаев совпадения. Стержень это, как ни крути, довольно таки грубая аппроксимация или абстракция твердого тела со своими ограничениями и пренебрежениями и предпосылками к расчету. Поэтому для точного анализа сложных НДС стержневые модели попросту непригодны.

----- добавлено через ~4 мин. -----

Сообщение от mainevent100 Что тогда, обследователи не правы, все же по СП?

Ну у нас в РФ СП это истина в конечной инстанции. Вы ради интереса спросите у обследователей почему они не учли бимомент в своей проверке и не подходящую формулу из СП взяли для проверки.

[IBZ]

Сообщение от румата Поэтому для точного анализа сложных НДС стержневые модели попросту непригодны.

Всё, дальше без меня .

----- добавлено через ~2 мин. -----

Сообщение от mainevent100 Сверху профлист, не понятно, как закреплённый к прогонам и жб плита в профлисте. Снизу тоже подшивка прогонов сэндвичем. Закрутить швеллер в таком пироге практически невозможно

А вот это всё обязаны были выяснить обследователи.

[румата]

Сообщение от IBZ Всё, дальше без меня

Прошу прощения, не хотел обидеть. У Вас мнение по поводу аппроксимации трехмерных тел одномерными стержнями противоположное? Или еще что?

[Ильнур]

Сообщение от румата Если б было все так просто. Швеллер по МКЭ устойчивости даже с 1,3 может проходить с приличным запасом, а по СП такой швеллер давно неустойчив.

Не нужно сравниваться со СП-шными швеллерами. Швеллера в СП обобщены, и грубо. Это не двутавры пушистые.
На деле все просто. Верь оболочкам своим. А 1,3 - это не попытка приблизиться к СП-шным результатам, а дань безопасности в устойчивости.

[румата]

Сообщение от Ильнур Не нужно сравниваться со СП-шными швеллерами. Швеллера в СП обобщены, и грубо.

Верно.

Сообщение от Ильнур Верь оболочкам своим. А 1,3 - это не попытка приблизиться к СП-шным результатам, а дань безопасности в устойчивости.

Так какой смысл верить оболочкам с КЗУ=1.8, даже деленным на 1.3, если тот же швеллер по СП получается с перегузом в на 26% и это еще и без учета догружения бимоментом?

[IBZ]

Сообщение от румата Прошу прощения, не хотел обидеть.

Бросьте, какие обиды .

Сообщение от румата У Вас мнение по поводу аппроксимации трехмерных тел одномерными стержнями противоположное? Или еще что?

Мое мнение состоит в том, что для стержневых элементов максимальный набор внутренних усилий (8 штук) математически исследован достаточно полно, да ещё и подтвержден многочисленными опытами. И если МКЭ не показывает сходных результатов - долой такой расчёт. О надежности использования стержневых моделей говорит и многолетний опыт их использования, в частности и для уникальных объектов. Отрицание стержневых моделей есть отрицание львиной доли норм, с чем я категорически не согласен.

[Ильнур]

Сообщение от mainevent100 ...Сверху профлист, не понятно, как закреплённый к прогонам и жб плита в профлисте. ..

Неважно КАК пришито, важно что плита достаточно жесткая, и не может повторять кручение швеллера, давая швеллеру крутиться без помех. И всю дорогу будет пытаться давануть на край швеллера ПРОТИВ его кручения.
Швеллер же не крутится просто так, а ПОД ВЕРТИКАЛЬНОЙ НАГРУЗКОЙ.
Таким образом, имеется "автомат противодействия". Т.е. если не хватало 15-20% по устойчивости по СП, то будет стоять вечно, особенно с учетом запасов в СП-шной методике.

[румата]

Сообщение от IBZ И если МКЭ не показывает сходных результатов - долой такой расчёт.

Ну не было речи об обратном. Вопрос как раз в объективной оценке сходимости. Т.е.насколько впринципе сходные результаты количественно и качественно можно считать удовлетворительными и в чью пользу. Т.е. насколько стержневая можель впринципе точнее оболочечной или наоборот. Ну и точнее ли вообще. Сам считаю, что двумерная аппроксимация трехмерного тела будет всегда более точной нежели одномерная.

Сообщение от IBZ ...математически исследован достаточно полно, да ещё и подтвержден многочисленными опытами...

Ну так то же самое можно сказать и про оболочечные КЭ.

Сообщение от IBZ Отрицание стержневых моделей есть отрицание львиной доли норм, с чем я категорически не согласен.

Тут да, все нормы построены на стержнях. Из-за простоты восприятия и формирования проверочных формул. Тем не менее почти никто не считает плоские монолитные перекрытия стержнями потому, что они работают значительно сложнее нежели стержни. Хотя и стержнями приблизить результаты для плит тоже вполне можно. А иногда даже нужно.

[DMB484]

Сообщение от румата Хотя и стержнями приблизить результаты для плит тоже вполне можно. А иногда даже нужно.

Для общего развития, какое Ваше мнение на счет пилонов. Их лучше стержнями считать или оболочками?

[IBZ]

Сообщение от румата Тем не менее почти никто не считает плоские монолитные перекрытия стержнями потому, что они работают значительно сложнее нежели стержни.

Просто нужно применять элементы, соответствующие конструктиву : металлические профиля - стержни, опорные плиты - плиты, оболочки - оболочки, массивные тела - объёмники. Ж/Б конструкции вообще особый случай.

[румата]

Сообщение от DMB484 какое Ваше мнение на счет пилонов. Их лучше стержнями считать или оболочками?

Если есть возможность и арматура пилона определена, то считать нелинейными оболочками ради обеспечения верного НДС и переаспределения напряжений по сечению пилона . Если расчет предварительный линейный то лучше стержнем для нормативного подбора армирования.

Сообщение от IBZ Просто нужно применять элементы, соответствующие конструктиву...

Только вот в нормы все равно построены на стержневых моделях. Тот же СП63 или СП16 по сути не регламентируют применение оболочечных или элементов трехмерного НДС. В лучшем случае там общие фразы вскользь касающиеся учета объемного НДС.