[keyboard89]

Господа проектировщики, помогите пожалуйста молодому специалисту разобраться с нормальными и касательными напряжениями напряжениями
Выполняю расчет кран-балки и балки подвесных путей, не могу разобраться с нормальными и касательными напряжением в плоскости перпендикулярной основной плоскости
В первом случае все понятно, нормальные напряжения в стенке, максимальны в верхней точки сечения. касательные напряжения максимальны в верхней точке стенки. При расчете по формуле (44) актуализированного СП. принимаем для расчета верхнию точку сечения стенки
А как быть во втором случае - как будет выглядит эпюра касательных и нормальных напряжений?
Буду благодарен любой помощи

[Tvorec]

Я так понимаю ты считаешь по СНиП II-23-81* п. 13.29 - 13.38 (если нет, то открывай )
Там есть формулы - написано что и как вычисляется - в принципе этого достаточно, чтобы посчитать, а насчет рисунков некоторых эпюр я приложил во вложение.
Нарисовал для твоего случая (поперек сечения) только одну эпюру - остальные значения эпюр касательных и нормальных местных напряжений, как можно судить из формул, принимаются постоянными по толщине стенки.
Насчет местного крутящего момента - для открытых профилей из листов крутящий момент выражается в изгибе каждого листа - т.е. каждый лист рассматривай как изгибаемую балку высотою t (толщина рассматриваемого листа), и шириной b нагруженную моментом, соответственно и вычисляется сопротивление кручению верхнего пояса Wt=It/(t/2)=t*b^3/3 *1/(t/2)
Как-то так.

[Ryntik]

что то вроде такого

[Tvorec]

что то вроде такого

Ryntik, я так понимаю, ты нарисовал эпюры в полках при изгибе балки моментом Му (в данном положении сечения они играют роль "стенки" как при изгибе моментом Мх это делает стенка двутавра) и, соответственно, также как в стенке в полках по аналогии распределяются касательные напряжения от момента Му и поперечной силы Qy - от горизонтальной силы крана (в середине эпюры "провал" , потому что там в ширину сечения входит стенка)
Данные напряжения не велики, в принципе.

[Serge Krasnikov]

Сообщение от Tvorec Насчет местного крутящего момента - для открытых профилей из листов крутящий момент выражается в изгибе каждого листа - т.е. каждый лист рассматривай как изгибаемую балку высотою t (толщина рассматриваемого листа), и шириной b нагруженную моментом, соответственно и вычисляется сопротивление кручению верхнего пояса Wt=It/(t/2)=t*b^3/3 *1/(t/2)

Для подкрановых балок опорных может быть и подойдет, а вот для подвесных путей навряд ли
1. Подвесные пути делают не из сварных балок, а из эмовского двутавра ГОСТ 19425
2. Балка подвесного пути не разрезная, расчет там нескольких пролетов
3. Момент сопротивления кручению, на скоко я помню, информация справочная

ЗЫЖ не хотел отвечать только из-за вот этого

Сообщение от keyboard89 Выполняю расчет кран-балки

Было любопытно как он по СП рассчитывает кран-балку, но чуда не произошло

Сообщение от Serge Krasnikov Момент сопротивления кручению, на скоко я помню, информация справочная

Всё считается. Только ктож помнит как? Легче в справочник заглянуть.

[Serge Krasnikov]

Сообщение от bahil Всё считается. Только ктож помнит как? Легче в справочник заглянуть.

Да я тоже уже давно не считаю , есть серия 1.426.*** не помню даже какая дальше(на работе лежит), там уже все посчитано , да и на опорные подкрановые балки тоже есть

[Ryntik]

Сообщение от Tvorec Ryntik, я так понимаю, ты нарисовал эпюры в полках при изгибе балки моментом Му

ну да. а автор темы про другое спрашивал?

[Tvorec]

Сообщение от Ryntik ну да. а автор темы про другое спрашивал?

Да нет, все верно сказано. Это я уже просто пояснения расписал для keyboard89. Ну и в конце резюмировал итог.

Сообщение от Serge Krasnikov да и на опорные подкрановые балки тоже есть

Так он вроде про кран-балку спрашивал?
Я как то считал рессору из ст5 по СНиПу... Прсто нужно было сломанную заменить. Кран-балку считать не приходилось.

[Serge Krasnikov]

Сообщение от bahil Прсто нужно было сломанную заменить. Кран-балку считать не приходилось.

Инструкция есть на сервере старенькая по расчету металлоконструкции кран-балки ВНИИМАШ, там в принципе для строителя не сложно, расчет по предельным напряжениям, в том числе и перфорированной балки.
ЗЫЖ А рессору лучше из 65Г делать

Сообщение от Serge Krasnikov А рессору лучше из 65Г делать

Лучше готовую купить. Просто время было такое - дефицит...

[Serge Krasnikov]

Сообщение от bahil Лучше готовую купить. Просто время было такое - дефицит..

кому как, смотря что на площадке есть на данный момент, да и что за производство, рессора в принципе деталь не сложная

[741520]

Всем привет. Может ли эпюра касательных напряжений менять знак? Например для простого прямоугольного сечения во всех книжках дается эпюра касательных напряжений такого вида:
[IMG]http://**********.us/a/img13/1088/laot.png[/IMG]
Т.е. в крайних сечения касательные напряжения равны нулю
Однако у меня при моделировании такого сечения в Лира -КС касательные напряжения не только не равны нулю, а даже меняют знак!
[IMG]http://**********.us/a/img202/1859/d66o.jpg[/IMG]
Как такое может быть?

[RomanM]

Сообщение от 741520 Всем привет. Может ли эпюра касательных напряжений менять знак? Например для простого прямоугольного сечения во всех книжках дается эпюра касательных напряжений такого вида: [IMG]http://**********.us/a/img13/1088/laot.png[/IMG] Т.е. в крайних сечения касательные напряжения равны нулю Однако у меня при моделировании такого сечения в Лира -КС касательные напряжения не только не равны нулю, а даже меняют знак! [IMG]http://**********.us/a/img202/1859/d66o.jpg[/IMG] Как такое может быть?

А что на мозаике напряжений (не на изополях)?

Что закодировал - то и получил. Offtop: Неисповедимы пути Лиры. Евангелие от Городецкого

[741520]

Сообщение от RomanM А что на мозаике напряжений (не на изополях)?

Мозайки напряжений в Лира-КС нет, но если использовать функцию "напряжение в точке" то изополя подтверждаются - касательные напряжения меняют знак

[Geter]

Сходимость в МКЭ такого уровня по касательным напряжениям плохая. А 0 вы не получите ни в какой программе. Списывайте это на погрешности программы, не более.

[741520]

Сообщение от Geter Сходимость в МКЭ такого уровня по касательным напряжениям плохая. А 0 вы не получите ни в какой программе. Списывайте это на погрешности программы, не более.

Спасибо. Только не совсем понял фразу "Сходимость в МКЭ такого уровня по касательным напряжениям плохая" это имеется в виду что программа плохая? Т.е. есть программы более высокого уровня которые не дают такой погрешности (а то вместо нуля вылазит 600 кПа, а это ошибка почти на 600/2000=0,3= 30% !!!). Если есть, то скажите какие плиз. Пусть в ноль в ноль не получается, но хотя-бы 5-10% погрешности меня бы устроило. Но не 30.

[Geter]

Сравнивайте не по значениям, а по площади эпюры.
Я не вижу вашей схемы, но судя по всему это плита с нагрузкой "бабочкой". В оболочечных элементах лиры сходимость по поперечной силе очень плохая

[741520]

Нет, это не плита Это сечение прямоугольной балки из Лира-КС. Файл можете посмотреть - я его приложил в своем первом сообщении.
Но в общем то я понял: методу конечных элементов при анализе касательных напряжений доверять нельзя.

Сообщение от 741520 методу конечных элементов при анализе касательных напряжений доверять нельзя.

Offtop: Неча на зеркало лиру пенять, коль рожа руки кривые

[RomanM]

Сообщение от 741520 Нет, это не плита Это сечение прямоугольной балки из Лира-КС. Файл можете посмотреть - я его приложил в своем первом сообщении. Но в общем то я понял: методу конечных элементов при анализе касательных напряжений доверять нельзя.

741520, так, в качестве размышлений на тему: что если сечение поуже сделать? Тут ведь кроме отрицательных тау по краям еще непрямые изолинии, что не совсем по сопромату (ТУ работает?).

[741520]

Сделал 100 мм х 600 мм. Кардинально ничего не поменялось. Все также где-то ближе к краям элемента касательные напряжения меняют знак. На такие вещи как непрямые изолинии я уже просто закрываю глаза=)

741520, интересно, какие усилия в сечении? только поперечная сила(чистый сдвиг)?

[741520]

Только Qy=250 кН и всё. Файл вложен в сообщение №14.

[Ryntik]

такое ощущение, что наложены связи на верхние грани сечения, и также учитывается надавливание слоев друг на друга от поперечной нагрузки. От надавливания слоев сечение хочет деформироваться в поперечные стороны. Поскольку сверху поперечным деформациям препятсствуют наложенные связи, поэтому и появляются касательные напряжения в поперечном направлении, которые напрямую зависят от коэффициента Пуассона и модуля упругости. От надавливания слоев друг на друга, наличия связей на верхних гранях балки и при условии приложения поперечной нагрузки скажем к центру сечения, часть сечения будет испытывать вертикальные напряжения сжатия, другая часть растяжения(тут и причина в переменном знаке быть может). Такие напряжения конечно же и влияют на общую картину касательных напряжений. Думаю причина примерно в этом. Хотя может и не прав.

[741520]

Сообщение от 741520 Только Qy=250 кН и всё. Файл вложен в сообщение №14.

Ошибся немного: Не Qy а Qz=250 кН. Поперечная сила направлена вертикально. Но я думаю все и так поняли=)

741520, этот вопрос нужно отослать разработчикам. Чтобы ответить на Ваш вопрос самостоятельно, не хватает исходных данных. Не понятно, по какому закону аппроксимируется поперечная сила для расчета поперечного сечения. По выложенным картинкам можно предположить, что по некоторому параболическому закону, близкому к закону для двутавровых сечеий, не совсем совпадающему с законом распределения касательных напряжений для прямоугольных сечений. При этом, чтобы максимальная величина тау была вычислена правильно, распределение касат. напряжений намеренно искажается программой. Я так понимаю, что, тау при чистом сдвиге, правильно ЛИР-КС вообще посчитать не может.

[Ryntik]

Сообщение от 741520 Если есть, то скажите какие плиз. Пусть в ноль в ноль не получается, но хотя-бы 5-10% погрешности меня бы устроило. Но не 30.

Увеличте коефф.Пуассона до 0,999 и будет вам необходимая точность.

[eilukha]

Интересно по каким расчётным предпосылкам Лира свои ГХ вычисляет, если налицо невязка в классическом примере?

eilukha, с геометрическими характеристиками все ОК. В пределах точности численного метода интегрирования. А вот с расчетом на усилия - действительно, не все красиво.

[eilukha]

Сообщение от palexxvlad геометрическими характеристиками все ОК. (...) с расчетом на усилия - действительно, не все красиво

- но они же напрямую связаны?

[741520]

Сообщение от Ryntik Увеличте коефф.Пуассона до 0,999 и будет вам необходимая точность.

А почему это повлияет на точность расчета касательных напряжений? Кстати википедия (прошу прощения что ссылаюсь на столь неавторитетный источник ) говорит что коэф. Пуассона не может быть больше 0,5.

Сообщение от eilukha - но они же напрямую связаны?

нет, не напрямую. во всяком случае при расчете на сдвиг - точно не напрямую. иначе почему нет возможности программно вычислить касательные напряжения при чистом сдвиге?

[eilukha]

Сообщение от palexxvlad нет возможности программно вычислить касательные напряжения при чистом сдвиге

- а формула Журавского - это не то?

Конечно не то. При чистом сдвиге касательные напряжения распределены по сечению практически равномерно.
Кстати, для двутавра ЛИР-КС красиво вычисляет тау.

[eilukha]

Т. е. чистый сдвиг - от среза (или кручения) стержня, а грязный (он же нечистый) от изгиба, при Q(x) не равном нулю?
Где написано как при чистом сдвиге тау найти?
В Лире оговаривается, что это расчёт на чистый сдвиг?

Сообщение от eilukha Т. е. чистый сдвиг - от среза (или кручения) стержня, а грязный (он же нечистый) от изгиба, при Q(x) не равном нулю?

вроде как всегда так и было.

Сообщение от eilukha Где написано как при чистом сдвиге тау найти?

Ну можно глянуть тут и тут

Сообщение от eilukha В Лире оговаривается, что это расчёт на чистый сдвиг?

ничего там не оговаривается

[eilukha]

Сообщение от palexxvlad вроде как всегда так и было

- тогда, например, в зависимости от длины консольной балки с силой на конце мы должны получать разны тау. Однако всегда считают по Журавскому. Странно.

eilukha, почему в зависимости от длины будет разное тау? При поперечном изгибе, тау считают всегда по Журавскому, в зависимости от Q , действующего в сечении, взятого с эпюры поперечных сил и геометрии поперечного сечения. Ничего в этом странного нет.

[Ryntik]

Сообщение от 741520 А почему это повлияет на точность расчета касательных напряжений? Кстати википедия (прошу прощения что ссылаюсь на столь неавторитетный источник ) говорит что коэф. Пуассона не может быть больше 0,5.

ну это для изотрпоных материалов, для анизотропных и другие велечины быть могут.
А почему повлияет я уже высказал свое мнение.

В ЛИР-КС, касательные напряжения, однозначно, вычисляются не по формуле Журавского, на которую к-т Пуассона никоим образом влиять не может. В реальности видим, что влияние величины к-та поперечного расширения оказывается существенное. Каким конкретно образом осуществляется вычисление Лирой тау - тайна покрытая мраком .

[eilukha]

palexxvlad, разве при длине консоли равной нулю мы не получаем чистый изгиб?

Сообщение от eilukha разве при длине консоли равной нулю мы не получаем чистый изгиб?

при длине консоли равной нулю мы ничего не получаем, даже консоли, т.к. ноль и в Африке ноль

[eilukha]

Хорошо, при стремящейся к нулю. Чистый или нечистый?

Сообщение от eilukha Хорошо, при стремящейся к нулю.

Смотря как и чем консоль нагружена. При поперечной силе на свободном конце, стремящейся к нулю консоли, получаем практически чистый сдвиг, и минимальный изгиб ("грязный").

[Geter]

При чистом сдвиге в сечении нет Q. Это вообще разные НДС
А при консоли стремящейся к 0 мы не выполняем Сен-Венана, сопромат не работает.
Странные алгоритмы в лире этой, я то думал, что это пластины - а это вон что.

Сообщение от Geter При чистом сдвиге в сечении нет Q.

что же тогда является причиной деформаций?

Сообщение от Geter Это вообще разные НДС

Конечно разные.

Сообщение от Geter А при консоли стремящейся к 0 мы не выполняем Сен-Венана, сопромат не работает.

Насколько длина консоли приближена к нулю, настолько и работает сопромат. Мы говорим о том моменте, когда сопромат еще работает, хоть и с натугой

Сообщение от Geter Странные алгоритмы в лире этой, я то думал, что это пластины - а это вон что.

Это и есть пластины, образующие поперечное сечение.

[Geter]

Чистый сдвиг бывает только у круглого сечения при свободном кручении - в сечении усилие Mk и касательные напряжения.
Давайте все-таки определимся, что сопромат не рассматривает никакую консоль ни при каком загружении как чистый сдвиг?

Сообщение от Geter Чистый сдвиг бывает только у круглого сечения при свободном кручении - в сечении усилие Mk и касательные напряжения.

Интересно, а где так объяснен чистый сдвиг? Можно источник?

Сообщение от Geter Давайте все-таки определимся, что сопромат не рассматривает никакую консоль ни при каком загружении как чистый сдвиг?

Не понял, это вопрос или утверждение?

Мне вообще не понятно для чего конструктор сечений использовать для каких то напряжений? Можно только гадать как там считаются напряжения. То что не по сопромату это точно.
Убери галочку сверху слева и будет тебе щастье!