[Medoved]

Добрый день!

Как можно рассчитать данную балку на изгибно-крутильную устойчивость? Можно ли принять ее шарнирно опертой прямой с полной длинной или есть более точный методы?

[Shotagv]

Я бы выполнил задачу так ,вначале вычислил бы максимальный момент при изгибе балки , потом поделил бы его на высоту сечения и получил бы силу N (сжатие в поясе) , умножил бы на кол-во раскрепляемых балок (k) и умножил бы все на 0.02. (на данный момент справочник не имеется под рукой , завтра могу скинуть страничку с справочника , в котором имеются рекомендации для расчета связей , которые раскрепляют конструкцию )Потом все это приложил бы горизонтально N*k*0.02/L (L длина конструкции) равномерно распределенной нагрузкой. Вроде в СП пункт точно не помню , конструкция считается раскрепленной , если раскрепления уменьшают ее прогиб в 5 раз.В вашем случае ее могут раскрепить Z образные профили ...Хотя мб я ошибаюсь ,пусть меня поправят форумчане

[Medoved]

Вопрос больше в самой балке с перегибом, когда ее ничто не раскрепляет

[Shotagv]

у вас на схеме она раскреплена

[Medoved]

Не нашел подходящую картинку. Но интересует именно влияние перелома, влияние раскрепление более или менее хорошо описано в литературе и нормах

[Shotagv]

вы хотите найти альтернативу пункту 5.3.4 (3) Еврокода 1993-1-1 в Снипе?

[ru_ds]

Раскрепление можно считать на участке сжатого пояса. Точный метод - МКЭ, расчет на устойчивость системы.

[Medoved]

ru_ds, МКЭ расчет на устойчивость реально сделать в Лире/Роботе оболочками, результаты совпадут с СП?

[ru_ds]

В любой КЭ программе, в SCAD, например, в Лире. Результаты будут реально отвечать работе системы. Совпадание с СП: аналитический расчет и численный могут несколько отличаться.

[Medoved]

ru_ds, а у вас есть какой-нибудь пример в СКАДе?

Shotagv вы хотите найти альтернативу пункту 5.3.4 (3) Еврокода 1993-1-1 в Снипе?

Нет, неточности изготовления балки я брать в расчет не хочу

[Shotagv]

ru_ds , подскажите пожалуйста пункт Сп или Снипа , где на это можно чисто твердо опиреться...

----- добавлено через ~4 мин. -----

Сообщение от Medoved Нет, неточности изготовления балки я брать в расчет не хочу

Разве там говорится о неточностях? Там приведен метод расчета альтернативный стандартному подходу пункт 5.2.2(a)

[Medoved]

Shotagv эти пункты разве имеют отношение к устойчивости плоской формы изгиба (lateral-torsional buckling)?

[ZVV]

Сообщение от Medoved МКЭ расчет на устойчивость реально сделать в Лире/Роботе оболочками, результаты совпадут с СП?

Не совпадут. В ЛЕРЕ/Роботе/СКАДе можно посчитать только идеально упругую систему без учета физической нелинейности, начальных погибей, остаточных напряжений после изготовления балки, плюс, возможно, скрытые коэффициенты запаса. То есть СКАД -чисто теория. СП- реальные балки.

[Medoved]

ZVV, я тоже так думаю. А что скажите по поводу балки с перегибом?

[Shotagv]

а) с помощью статического расчета; (что бы это могло значить(

[Бармаглотище]

Сообщение от Shotagv у вас на схеме она раскреплена

неужто? = ))
а я бы не был столь уверен без "вида сверху".

Offtop: распорки (в данном случае - Zки) нихрена не раскрепляют без связевого блока либо жесткого диска.
Более того, распорка должна быть именно распоркой - т.е., отвечать всем требованиям, предъявляемым к распоркам. В т.ч. и по гибкости

[Shotagv]

Разве нет ? Давайте я вам в пример приведу колонны производстенных зданий, вы правы, если пролет будет большой мб и не раскреплена , я метод расчета описал

[ZVV]

Сообщение от Medoved что скажите по поводу балки с перегибом?

В отечественных нормах ничего подобного не встречал. Я бы двигался, как уже ранее советовали, в направлении подхода Еврокодов, в частности п.6.3.4. Общий подход такой: с помощью программ находите теоретический коэффициент запаса устойчивости, и потом корректируете его в соответствии с методикой Еврокода, чтобы учесть работу реальной конструкции. Я делал подобное для прямых балок, для ломаных не пробовал, там надо дополнительно разбираться.

[Medoved]

Сообщение от Бармаглотище неужто? = ))

Хотя бы частично)

[Бармаглотище]

Без всяких "частично".
Предположим, у вас 2 таких балки, на них лежат z-ки. Что помешает им обеим одинаково повернуться? между точками "раскрепления" расстояния не изменились - а балки "завалились на бок".

----- добавлено через ~4 мин. -----

Сообщение от Shotagv Разве нет ? Давайте я вам в пример приведу колонны производстенных зданий, вы правы, если пролет будет большой мб и не раскреплена , я метод расчета описал

ну привели. И что? вот берем крайнюю колонну... от нее отходит распорочка, приход ит на следующую, там еще распорка, снова на колонну, распорка-колонна-распорка-колонна и (бинго!!) связевый блок.
Без связевого блока или жесткого диска у ТС в плане ГИС, хоть обраскрепляйтесь этими Z-ками.

Кроме того, Z-ка должна быть способна выполнять роль распорки.

Но это ладно, ТС вон спрашивает, как считать, если нету распорок и раскрепления...
Я хз, если честно. По мне так такая балка запросто кувыркнется, надо принимать конструктивные меры для предотвращения перемещений перелома "из плоскости". ИМХО.

[Shotagv]

Бармаглотище , а как понять пункт 4.2.4 , действующего СП?

----- добавлено через ~12 мин. -----
что вообще есть тогда профнастил, раскреппляющий балки в несейсмических зонах ?

[Бармаглотище]

Сообщение от Shotagv Бармаглотище , а как понять пункт 4.2.4 , действующего СП?

дословно понимать.

я вот о чем говорю (см. вложение)

----- добавлено через ~2 мин. -----

Сообщение от Shotagv что вообще есть тогда профнастил, раскреппляющий балки в несейсмических зонах ?

элемент покрытия, который может являться жестким диском (но не обязательно им является) и обеспечивать раскрепление других элементов покрытия (прогонов, балок, ферм и т.д.)

----- добавлено через ~3 мин. -----
Правда, есть косячок в нижней схеме. "хвостики" балок по-другому будут деформироваться...

[Shotagv]

Вы правы , но там ведь четко написано черным по белому , если прогиб изменится от горизонтальных нагрузок в 5 раз , то конструкция уже считается раскрепленной...Вы могли бы просто закопипастить страничку с Беленя , там все наглядней Задача решается с помощью определения фиктивных горизонтальных нагрузок , не так? В старых учебниках это 0.02 (с запасом), в снипе и Сп можно определить точней...

[Бармаглотище]

Сообщение от Shotagv Вы правы , но там ведь четко написано черным по белому , если прогиб изменится от горизонтальных нагрузок в 5 раз , то конструкция уже считается раскрепленной...

В верхней схеме он вообще не изменится.. = )) хоть еще 10 "распорок" вставь.

Сообщение от Shotagv Вы могли бы просто закопипастить страничку с Беленя , там все наглядней

Offtop: Беленя искать, вспоминать, где там эта табличка...

[Shotagv]

Неплохо было бы , если бы Тс приложил бы эти фиктивные горизонтальные нагрузки к нераскрепленной балке , а потом к "раскрепленной" Z профилями ...
А потом бы выложил результат для сравнения...

[Бармаглотище]

Сообщение от Shotagv Задача решается с помощью определения фиктивных горизонтальных нагрузок , не так? В старых учебниках это 0.02 (с запасом), в снипе и Сп можно определить точней...

теоретически - да. Вот только в случае балки ТС крутящий момент относительно узлов крепления будет приличный при приложении фиктивной силы в узел перелома.

----- добавлено через ~4 мин. -----

Сообщение от Shotagv Неплохо было бы , если бы Тс приложил бы эти фиктивные горизонтальные нагрузки к нераскрепленной балке , а потом к "раскрепленной" Z профилями ... А потом бы выложил результат для сравнения...

угу, только исходная предпосылка - все балки системы пытаются потерять устойчивость ПФИ и фиктивные силы приложены ко всем балкам системы.
При отсутствии конструктивных элементов, ограничивающих перемещения Z-ок относительно друг друга (связи или жесткий диск) - результаты будут абсолютно одинаковы.

[Shotagv]

Сообщение от ZVV В отечественных нормах ничего подобного не встречал. Я бы двигался, как уже ранее советовали, в направлении подхода Еврокодов, в частности п.6.3.4. Общий подход такой: с помощью программ находите теоретический коэффициент запаса устойчивости, и потом корректируете его в соответствии с методикой Еврокода, чтобы учесть работу реальной конструкции. Я делал подобное для прямых балок, для ломаных не пробовал, там надо дополнительно разбираться.

ZVV Не могли бы вы вспомнить, как вы определяли коэффициент a.cr,op для изгибаемого элемента?Вы балку представляли как стержневую конструкцию фермы или вы брали его из расчета продольной устойчивости пластинчатой конструкции ?

[ZVV]

Сообщение от Shotagv ZVV Не могли бы вы вспомнить, как вы определяли коэффициент a.cr,op для изгибаемого элемента?Вы балку представляли как стержневую конструкцию фермы или вы брали его из расчета продольной устойчивости пластинчатой конструкции ?

Я считал прямые балки с параллельными поясами по п.6.3.2. При этом значение Mcr определял с помощью программы реализующей МКЭ на модели составленной из пластинчатых элементов.

[Shotagv]

Просто вы до этого упомянули общий метод расчета п.6.3.4 , a.cr,op выдает любая расчетная программа , как я понял это коэффициент запаса по расчету продольной устойчивости, коэффициент а ultk - отношение расчетного сопротивления напряжения стали к имеющемуся. Если взять простой стержень и посчитать его как шарнирно опертую балку , не будет никаких сил сжатия , будет только момент .

[Shotagv]

Как то так у меня получилось...

[ZVV]

Сообщение от Shotagv Просто вы до этого упомянули общий метод расчета п.6.3.4

Я предложил ТС попробовать решить его задачу с помощью подхода из. п.6.3.4. Сам я этим подходом не пользовался.

Сообщение от Shotagv a.cr,op выдает любая расчетная программа , как я понял это коэффициент запаса по расчету продольной устойчивости

К сожалению не знаком с понятием продольной устойчивости.

Сообщение от Shotagv Если взять простой стержень и посчитать его как шарнирно опертую балку , не будет никаких сил сжатия , будет только момент .

Правильно, но к чему это?

Сообщение от Shotagv Задача решается с помощью определения фиктивных горизонтальных нагрузок , не так?

Не так. Задача определения устойчивости изгибаемых элементов не решается с помощью определения фиктивных горизонтальных нагрузок.

[Shotagv]

Определение КЗУ системы в Robot называется расчетом продольной устойчивости...

Сообщение от ZVV Не так. Задача определения устойчивости изгибаемых элементов не решается с помощью определения фиктивных горизонтальных нагрузок

Я писал немного другое , опираясь на пункт 4.2.4 действующего СП.

----- добавлено через ~4 мин. -----

Сообщение от ZVV Если взять простой стержень и посчитать его как шарнирно опертую балку , не будет никаких сил сжатия , будет только момент . Правильно, но к чему это?

Это к тому чтоб , решить задачу по общему методу 6.3.4(как я понял) , нужно смоделировать задачу так , чтоб можно было вычислить КЗУ рассчитываемой балки.
Можно смоделировать ее пластинами или же представить в виде фермы...Мб еще имеется какой - нибудь другой метод? Я это вас хотел спросить вопросом выше...

[ZVV]

Сообщение от Shotagv Можно смоделировать ее пластинами или же представить в виде фермы...Мб еще имеется какой - нибудь другой метод?

Проще всего и правильнее будет задать балку пластинами. С представлением балки в виде фермы не сталкивался. В ANSYS есть стержневые КЭ, которые позволяют (как заявлено) решить задачу устойчивости изгибаемого элемента.

[AlexKniga]

Сообщение от ZVV Проще всего и правильнее будет задать балку пластинами.

Не забыв учесть выход за расчетный предел пропорциональности, а также внести в расчетную схему случайные погиби и эксцентриситеты для всех элементов, дающие в рассматриваемом сечении наихудший вариант.

----- добавлено через ~5 мин. -----

Сообщение от Medoved Можно ли принять ее шарнирно опертой прямой с полной длинной

Да. Это с запасом: достаточно длины по проложению.
Важно проверить фланцевое соединение по жесткости и прочности с учетом возможной изгибно-крутильной форма потери устойчивости.
Про фланец хорошо расписано:
Катюшин = Здания из рам переменного сечения. 2005 dnl6396

[Shotagv]

В стержневой модели в Robot это выполнить просто , в пластинчатой уже сложнее, не знаю как в Lira и Scad е , в Robot есть такая функция -задание начальной геометрии , исходя
из форм потери устойчивости конструкции(функция только для стержневой модели) .

[AlexKniga]

Shotagv
Robot знаком с бимоментом и секториальной площадью?

[Бахил]

Устойчивость надо считать как внецентренно-сжатый стержень. Плоская форма потери может быть на участке от опоры до перелома.

[Medoved]

Сообщение от Бахил Устойчивость надо считать как внецентренно-сжатый стержень. Плоская форма потери может быть на участке от опоры до перелома.

Я так изначально и сделал, но потом подумал, что если перелом будет 0,1 градус?
Где граница при которой плоской формы потери устойчивости не будет?

[Ильнур]

Сообщение от Medoved ... если перелом будет 0,1 градус? Где граница при которой плоской формы потери устойчивости не будет?

Граница между "одна прямая" и "две прямые" где-то около 0. Думается, если имеется сжатие, то ломаную можно считать прямой при условии невыхода излома за 1/750 длины - это заложено в "фи". Если только изгиб - то и больше. Однако ломаная балка - это уже система элементов, причем общая устойчивость принимает конструктивный (как сказал Бармаглотище) характер: система превращается в механизм с возможностью опрокинуться путем поворота относительно оси, проходящей через опоры. Если нет закрепления опор от поворота, так и произойдет - система упадет и без нагрузки. Вот от этого и надо плясать. Шарнирное объединение двух косоуров мало чего дает, упадут вдвоем в одном направлении. Поможет закрепление опорных сечений от поворота. При этом в силу наличия излома будем иметь хорошие крутящие моменты. Т.е. косоуры будут работать на кручение, пытаясь не упасть вбок.
Насчет как это просчитать - возможно в еврокоде и есть нечто изломанное, однако два стержня - это уже рама, а в нашем случае еще свободная в пространстве, и как к раме и надо отнестись при расчете.
На деле косоур (лестницу) не надо на устойчивость считать, особенно не зная как, а просто надо около места излома (и на концах желательно) объединить жестким макаром. Например между косоурами из шв.20 вварить шв.10.
Многие серийной штамповки лестницы имеют некую жесткость крепления ступеней, что от их (креплений ступеней) совокупности лестница стоит весьма устойчива. И никто даже не задумывается о проверке на устойчивость.
На устойчивость можно считать косоур между жесткими "объединителями".

[Бармаглотище]

Ильнур, в случае лестниц - площадки с приваренным настилом как диафрагмы сработают, да и сами ступени могут дать некоторую жесткость. Строго говоря - действительно жестко прикрепить ступени не получится, это будет упруго-податливая система... Но для обычной лестницы ступеней+настила площадок хватит.

У ТС же не лестница, а покрытие над лестницей....

[Shotagv]

Сообщение от Ильнур На деле косоур (лестницу) не надо на устойчивость считать, особенно не зная как

Я например так понял , что вопрос не касался именно косоур , а обсуждалась проблема расчета ломанных , не прямолинейных элементов работающих на изгиб и изгиб с сжатием. Перед тем как скинуть расчет в Mathcad , сверился с результатами в Consteel , в нем реализован этот метод , разработчики полностью объясняют его принцип. Его вроде так же и используют и для проверки рам из плоскости изгиба ...

[Ильнур]

Сообщение от Бармаглотище ...У ТС же не лестница, а покрытие над лестницей....

О да.. Действительно навес. А издалека так на лестницу похож.
Тем более, нужно подходить как к системе.
Shotagv

обсуждалась проблема расчета ломанных элементов работающих на изгиб и изгиб с сжатием. Перед тем как скинуть расчет в Mathcad , сверился с результатами в Consteel , в нем реализован этот метод , разработчики полностью объясняют его принцип. Его вроде так же и используют и для проверки рам из плоскости изгиба ...

Принцип должен быть прост - рама.
Т.е. надо в-общем подходить как к рамной системе. Как например мы подходим к рамам - свободным и несвободным. Несвободные рамы пытаются упасть вбок, спасают только защемления в опорах. Раму навеса так же нужно стремиться сделать несвободным.
Возможно конечно и есть какие-то готовые решения для анализа устойчивости каких-то конкретных ломаных систем. Однако в основе лежит один и тот же принцип. Как для вселюбых стержневых систем.

[Shotagv]

Принцип в методе 6.3.4 довольно прост и дает оценку всем элементам рамы из плоскости(хотя бы для 1 вого приблизительного расчета) , проблема в том , что например КЗУ рамы для этого расчета в Robot стержнями будет неверным, из-за отсутствия типа стержневых КЭ для решения конкретной задачи этим методом. КЗУ стержневой ферменной конструкции и конструкции созданной пластинами (если первая форма потери устойчивости , как я понял не локальная потеря устойчивости к слову стенки какого то отсека) будет верным . Имея КЗУ системы ,усилия и моменты (или напряжения от них созданное) для каждого расчетного сочетания , наглядно видишь запас по устойчивости из плоскости для каждого элемента рамы.

[Бармаглотище]

Offtop: Да хоть как считай... "Из плоскости" ломаный элемент будут держать либо жесткие узлы (в нужной плоскости), либо связи/диск.
И на узлы я бы не рассчитывал, принимал бы конструктивные меры.

Хотя это я уже повторяюсь...

[Medoved]

Сообщение от Ильнур Т.е. надо в-общем подходить как к рамной системе. Как например мы подходим к рамам - свободным и несвободным. Несвободные рамы пытаются упасть вбок, спасают только защемления в опорах.

Мой вопрос был об устойчивости плоской формы изгиба, то есть адекватна ли формула (69) из СП 16.13330 (M/(fi_b*W*R*y)<1) при условии, что за расчетную длину балки принимается полная длина, или перелом делает эту формулу некорректной.

Устойчивость самой рамы это немного другая тема. Я считал что сечения закреплены от поворота

[Ильнур]

Сообщение от Medoved Мой вопрос был об устойчивости плоской формы изгиба, то есть адекватна ли формула (69) из СП 16.13330 (M/(fi_b*W*R*y)<1) при условии, что за расчетную длину балки принимается полная длина, или перелом делает эту формулу некорректной.

Конечно неорректной делает - прямая балка такой же длины будет НАМНОГО устойчивей из плоскости при изгибе, чем ломаная - у ломаной же к выгибу от сжатия добавляется кручение одной прямой части от выгиба второй. Т.е. ломаная НЕ ЕСТЬ эквивалент прямой. А есть рама.
Поэтому Ваш вопрос об устойчивости ПФИ наверно несколько некорректен - ломаная балка теряет устойчивость не как один стержень, и проверка через "фи" просто неуместна наверно.

Я считал что сечения закреплены от поворота

От какого поворота? Если вокруг продольной оси балки, то кручения нет, и нет выгиба сжатой полки. Есть только потеря из плоскости. Если закреплены вокруг вертикальной оси, то нет изгиба вбок. Что-то непонятно...

[Medoved]

Сообщение от Ильнур у ломаной же к выгибу от сжатия добавляется кручение одной прямой части от выгиба второй

Мне, тоже, не очень понятно.. Так можно это посчитать без численных методов или нет

Сообщение от Ильнур От какого поворота?

Вокруг продольной оси балки и во круг вертикальной оси на опорах закрепление есть

[Ильнур]

Сообщение от Medoved .Так можно это посчитать без численных методов или нет.

Легко. Вбиваем в СКАД стержнями и анализируем.