[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?

[Ильнур]

Сообщение от mainevent100 ... с юридической точки зрения, это ничего не даст. ...Что тогда, обследователи не правы, все же по СП?...

С юридической точки зрения правы все, пока не противоречат друг другу.
Любая вменяемая независимая экспертиза даст заключение, что по более точным методикам по отношению к методике СП конкретный элемент несет (чего стоит только коэффициент 0,7 для швеллеров в СП), и соответственно результат по СП перестает быть правдой последней инстанции.
После этого правда остается единственная, и эту правду лучше довести до Заказчика раньше, чем он войдет в свирепый раж и уже тяжело будет его образумить.
румата

нормы все равно построены на стержневых моделях. Тот же СП63 или СП16 по сути не регламентируют применение оболочечных

С ходу что по памяти - в СП 16 оболочечные расчеты регламентированы, см. раздел 11. Там формулы прочности и устойчивости точно из теорий оболочек.
И вообще - оболочки как-то от стержней отличаются что ли в смысле механики? КЭ-программа раздербанит и то и другое одинаково хорошо. Просто в стержнях останутся нераскрытыми "седьмые" измерения. В этом плане оболочки заменят стержень не только полноценно, но и глубже.

[IBZ]

Сообщение от румата 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.

Отчего же. Например, раздел 11 СП 16.13330.2017 построен на аналитических решениях теории оболочек. И им вполне можно пользоваться на практике, не используя МКЭ для рассмотренных там случаев. Ильнур опередил .

[румата]

Сообщение от IBZ раздел 11 СП 16.13330.2017 построен на аналитических решениях теории оболочек.

Этот раздел содержит лишь небольшой набор частных решений для упрощенной безмоментной теории оболочек вращения, находящихся под равномерным давлением. Шаг в сторону и прочность любой другой оболочечной конструкции уже не оценить по СП.

Сообщение от IBZ Просто нужно применять элементы, соответствующие конструктиву : металлические профиля - стержни....

Т.е. по-Вашему тонкостенный металлический профиль принимать в виде оболочки не правильно с механико-математической точки зрения и противозаконно с точки зрения норм?

[Cfytrr]

ИМХО. Результаты расчета устойчивости стенок балок по мостовым нормам и МКЭ отличаются в разы, и не в пользу МКЭ.

[румата]

Cfytrr, из-за чего такая большая разница? Неужели МКЭ не правильно определяет КЗУ?

[IBZ]

Сообщение от румата Т.е. по-Вашему тонкостенный металлический профиль принимать в виде оболочки не правильно с механико-математической точки зрения и противозаконно с точки зрения норм?

Правильно и законно, если получаете одинаковый результат хотя бы по напряжениям в характерных точках.

[Cfytrr]

Сообщение от румата из-за чего такая большая разница?

Не знаю, теорию расчета по нормам распутать очень тяжело.

Балка. Сталь 15ХСНД, Пролет 16,5 м.
Нагрузка, распределенная-кусочная, в середине пролета, 150 тс, длина распределения 1,5 м.
Сечение балки пояс 600х25, Стенка 1950х12, пояс 600х25.
Продольное ребро, на расстоянии 600 мм от середины сжатого пояса.
Вертикальные ребра, шаг 1500 мм.
Дополнительные вертикальные ребра вдоль сжатого пояса, шаг 750 мм.

Расчет МКЭ



Расчет по нормам



По МКЭ КЗУ=1/3.01=0.332
По нормам КЗУ=1.1, причем для разных отсеков.

[румата]

Сообщение от Cfytrr Нагрузка, распределенная-кусочная, в середине пролета, 150 тс, длина распределения 1,5 м.

Может в этом дело. Вряд ли в нормах учтено влияние незагруженных пластинок за пределами участка приложения нагрузки.

[Cfytrr]

румата,
Может и так, но дело в том, что расчет балки должен соответствовать нормам, а не результатам МКЭ.

[Ильнур]

Сообщение от Cfytrr ИМХО. Результаты расчета устойчивости стенок балок по мостовым нормам и МКЭ отличаются в разы, и не в пользу МКЭ.

1. В МКЭ не учтены начальные выгибы. Так? Для идеально прямой оболочки конечно КЗУ будет побольше, чем слегка кривоватой и готовый выпучиться заранее уже до прихода врагов. Ну и 1,3 скорее забыт - я не знаю, по какому параметру у Вас Кисп - то ли по эйлеру, то ли по напряжениям или еще чего.
2. Насчет "не в пользу" - смотря что за польза - если после правильного расчета в МКЭ получаем результат, отличный от СП в ЛЮБУЮ сторону, это говорит об НЕТОЧНОСТИ метода СП, и больше ни о чем. Кому там польза, а кому ущерб.
3. расчет балки должен соответствовать нормам, а не результатам МКЭ Неправильный "закон". В СП и ГОСТ наоборот при НЕОБХОДИМЫХ (уникальных, сложных и т.д.) случаях отсылают к более точным и тонким расчетным аппаратам.
4. Только тупой и упоротый эксперт может грубо обрубить/отшвырнуть и т.д. Но это не значит, что он поступил законно. Он просто злоупотребил должностью. И подлежит жесткому наказанию. Да.

[румата]

Сообщение от Ильнур 1. В МКЭ не учтены начальные выгибы.

Там настрановский расчет на на собственные значения. Т.е. обычный упругий расчет на устойчивость. Поэтому начальная погибь не будет влиять на результат как-то существенно.

----- добавлено через ~3 мин. -----

Сообщение от Cfytrr ...расчет балки должен соответствовать нормам, а не результатам МКЭ.

Для прояснения ситуации было бы интересно сравнить МКЭ расчет на устойчивость отдельной пластинки(отсека) с ГУ и усилиями принятыми в нормативном расчете.

[румата]

Если верить вот этой схеме, то расчетная пластинка не может быть сжато-растянутой. Как и горизонтальное ребро не может быть сжатым, а нижняя полка к которой примыкает пластинка - растянутой


----- добавлено через ~40 мин. -----

Сообщение от Cfytrr Продольное ребро, на расстоянии 600 мм от середины сжатого пояса. Вертикальные ребра, шаг 1500 мм. Дополнительные вертикальные ребра вдоль сжатого пояса, шаг 750 мм.

Так что принято за расчетную пластинку? Верхняя большая преимущественно растянутая или нижняя маленькая сжатая? По настрану у вас КЗУ для нижней сжатой, а по нормативный расчет при этом ведется верхней растянутой. Н у при вычисленных критических сигма_х >3000 и сигма_у>700 странно, что пластинка все равно не проходит.

[Cfytrr]

Сообщение от Ильнур 1. В МКЭ не учтены начальные выгибы. Так? Для идеально прямой оболочки конечно КЗУ будет побольше, чем слегка кривоватой и готовый выпучиться заранее уже до прихода врагов.

Да, не учтены. Как верно заметил румата это простой линейный расчет устойчивости, для него учет начальной погиби (то есть превращение плоского отсека в некую параболическую оболочку) приведет только к повышению КЗУ. Но специально для Ильнура сделан расчет с учетом нелинейностей и начальных погибей.
Сталь 15ХСНД, Ry=3000 кгс/см2
Начальная погибь отсеков принята по первой форме потери устойчивости из линейного расчета. С величиной погиби большой вопрос... Корректно ли применять формулу начальных несовершенств для стержней (i/20+L/750) к отсекам балки? Для проверяемого отсека (высота 60 мм, ширина 750 мм) по этой формуле получим погибь 0.346/20+60/750=0.1 см, чото маловато, поэтому принимаем экстремальную начальную погибь в 10 мм.

Мультик:



Расчет ведется на удвоенную нагрузку. В теории, предел текучести для крайней фибры должен наступить при нагрузке 1.86*150=279 тс
Красным показаны зоны развития пластики. Слева показан график сходимости решения. Как видно по графику до приложения нагрузки величиной 0.925*2*150=277.5 тс, расчет идет практически "линейно", тоесть схема "не замечает" никаких нелинейностей и текучестей.
При достижении нагрузки в 0.941*2*150=282.3 тс балка складывается:



Вывод, нелинейный расчет с учетом пластики и начальных несовершенств показал что КЗУ=150/(277.5)=0.540. Причем есть подозрение что первым сложился пояс, а не отсек.

румата

Для прояснения ситуации было бы интересно сравнить МКЭ расчет на устойчивость отдельной пластинки(отсека) с ГУ и усилиями принятыми в нормативном расчете.

Выдергивать отдельный отсек из схемы хлопотно, поэтому я сделал шарнирным примыкание расчетных отсеков к соседним отсекам (примыкание к поясам оставлено жестким, так как это защемление учтено нормами):



КЗУ соответственно ухудшилось с 1/3.01=0.332 до 1/2.659=0.376 но все равно страшно далека от нормативной 1.086.

Если верить вот этой схеме, то расчетная пластинка не может быть сжато-растянутой.

Приведен расчет большого отсека. Для ясности привожу нормативный расчет для обойх отсеков.

Нижний отсек высотой 60 см:



Второй "большой" отсек:

[румата]

Сообщение от Cfytrr Второй "большой" отсек:

Вот не понятно как при таких значения критических напряжений у вас растянутый отсек не проходит?

[Ильнур]

Сообщение от румата ... обычный упругий расчет на устойчивость. Поэтому начальная погибь не будет влиять на результат как-то существенно.

Да, в таком расчете практически ничего не изменится.
PS.

все равно страшно далека от нормативной

Видимо наоборот - нормативная страшно далека от истины. Все таки это СП Мосты, как я понял, и возможно поэтому в СП забиты громадные запасы.

[румата]

Сообщение от Cfytrr ..поэтому принимаем экстремальную начальную погибь в 10 мм.

Да откуда там возьмется такая погибь?

[Cfytrr]

Сообщение от румата вас растянутый отсек не проходит?

Посмотрите внимательно, в схеме нет растянутых отсеков. Нижний отсек полностью сжатый. Второй отсек сжато-растянутый.

Да откуда там возьмется такая погибь?

Это утрированная погибь, скажите как правильно считать погибь для отсеков стенки, исправлю и пересчитаю.

[румата]

Сообщение от Cfytrr Посмотрите внимательно, в схеме нет растянутых отсеков.

Это я его условно так назвал. Конечно, большой отсек растянуто-сжатый

[Ильнур]

Сообщение от Cfytrr ...как правильно считать погибь для отсеков стенки...

Думаю не более 1/500 от габарита, нечто подобное фигурирует в EN.

[Cfytrr]

Сообщение от румата большой отсек растянуто-сжатый

Ну вот сжатая грань отсека не пережила поперечного сжатия от сигма y и потеряла устойчивость, что тут невозможного?

----- добавлено через ~3 мин. -----

Сообщение от Ильнур нечто подобное фигурирует в EN

Очень интересно, можно ссылку?