|
||
| Правила | Регистрация | Пользователи | Сообщения за день | | Поиск | | Справка по форуму | Файлообменник | |
![]() |
Поиск в этой теме |
![]() |
#1 | |
Краевые эффекты при расчете сварной подкрановой балки коробчатого сечения по напряжениям. Стоит ли учитывать?
Регистрация: 29.12.2013
Сообщений: 1,215
|
||
Просмотров: 11360
|
|
||||
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,643
|
согласно техническим нормам - нужно. другой вопрос, что в зависимости от режима там могут допускаться пластические деформации, но сами напряжения (приведенные по Мизесу) учитывают
__________________
мой блог по некоторым вопросам |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 29.12.2013
Сообщений: 1,215
|
ETCartman, спасибо за отзыв! Однако, если смотреть новый СП16.13330.2017 года, п 8.1, там написано что при расчетах на прочность балки крановых путей при любом режиме работы следует относить к 1 классу, т.е. никакой пластики не допускается.
Если считать напряжения по Мизусу по срединной плоскости пластин (по безмоментной теории), то все получается красиво (рисунок 4), однако если рассматривать напряжения по внешним и внутренним волокнам, т.е. с учетом моментов -- картина резко ухудшается (рисунки 2 и 3). (Сомнения есть в обе стороны: и вроде физически вроде никуда не денется этот вклад в напряжения от моментов, а с другой стороны балке 60 лет и никаких дефектов за все время эксплуатации) А можно ссылку на конкретный пункт? А то в п. 8.2.1 того же СП16 (правда для расчета стенки) пишут сигма_х брать по срединной поверхности. Больше упоминаний про напряжения не нашел. |
|||
![]() |
|
||||
КМ (+КМД), КЖ (КЖФ) Регистрация: 30.05.2007
Далече
Сообщений: 25,623
|
Их не нужно учитывать. Их на деле нет.
__________________
Воскресе |
|||
![]() |
|
||||
Если в пластине краевые напряжения (фибровые) отличаются от средних напряжений (по центральной линии) то это значит что пластина изогнута. В Вашем случае это место перелома нижнего пояса, там нижний пояс пытается распрямится а стенка ему не дает, поэтому он и гнется. По верхнему поясу, судя по всему, происходит изгиб пояса от крановой нагрузки, ребра являются опорами, а пояс неразрезной плитой. В общем, фибровые напряжения вполне "честные", присутствуют и в реальной конструкции.
__________________
...переменная FILEDIA создана для привлечения пользователей к форумам. |
||||
![]() |
|
||||
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,643
|
Не помню и лень ковыряться. Там все зависит от характера нагружения и сколько циклов (и еще от ряда факторов).
По существу соглашусь с #6 о том что краевые напряжения означают изгиб и обычно всегда и во всех нормах учитываются. В то же время концентраторы напряжений - совершенно отдельный вопрос. В них всегда есть пластические деформации. Вот у вас картинка не совсем понятна. Если у вас тяжелый режим работы, то до растянутой зоны ребра не доводят (поперек проката не варят). А вообще этот вид НДС имеет отношение к расчету на усталость. Если вы считаете ответственную подкрановую балку, то ее вообще говоря крутит всегда. И проверки там делают с эксцентренно приложенной нагрузкой (как минимум горизонтальной) Отвечая на ваш начальный вопрос совершенно определенно - при расчете оболочек (оболочечными элементами) всегда берут максимальные с учётом изгиба. То есть смотрят напряжения в крайних волокнах и анализируют их по ситуации. Только в мембранах можно говорить о какой то срединной линии.
__________________
мой блог по некоторым вопросам |
|||
![]() |
|
||||
КМ (+КМД), КЖ (КЖФ) Регистрация: 30.05.2007
Далече
Сообщений: 25,623
|
Это концентрация. По точечным пикам приведенных нельзя судить о прочности конструкции.
Вот результат такого подхода - каркас 40-футового контейнера из 250х150х8 - см.1. Для раскрытия этих точек нужно моделировать тщательно - см.2.
__________________
Воскресе Последний раз редактировалось Ильнур, 30.11.2017 в 05:38. |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,643
|
Удивительную вещь открою вам, Ильнур. Кроме концентрации могут быть еще точки сингулярности, в которых напряжения бесконечны теоретически (при нагрузке 1 грамм). Такие точки сложно устранить и они есть в 99,99% практических моделей. И да - это не ошибка, точное решение теории упругости тоже имеет асимптоту в таких местах (а численное только воспроизводит уравнения теории упругости, которое в линейной постановке единственно и не зависит от метода или программы)
И моделировать их тщательно смысла нет - поскольку чем мельче сетка, тем больше результат. Равно как и учет пластических деформаций ничего не дает - пластические деформации тоже стремятся к бесконечности (только размер зоны пластичности может иметь смысл). Точки сингулярности обычно как раз вообще можно в большинстве случаев игнорировать - трещина появляется в других местах как правило. Почему? Потому что теория упругости относится к условному континууму, а например металлы имеют кристаллическую структуру и при расчете усталости это в частности учитывается коэффициентом чувствительности (мелкие концентраторы менее опасны чем крупные, а иногда вообще не опасны). На вашей первой картинке сетка настолько грубая что трудно сказать что это и какой там MAX (и есть ли он вообще конечный). Может какой то артефакт вообще от bonded contact. Когда вы видите маленькую красную точкy в пределах одного элемента, это почти всегда "особая точка' или точка сингулярности. Напряжения в ней нет. В отчет его писать нельзя - глупо же. Отсюда возникают постоянно глупые темы (которые еще и закреплены) Потому что из всего похабного советского курса сопромата человек уясняет только одно - надо найти максимальные напряжение и сравнить с допускаемым (в сопромате плохо объясняют что таким образом в нормах сравнивают тн номинальные напряжения, а в МКЭ это понятие не имеет смысла) Многие программы делают сетку автоматом и можно сгустить ее сколько угодно и проверить что действительно рост максимального напряжения не прекращается (т.н. график сходимости - раньше обязывали строить) Когда нибудь в 50й версии SCAD научится это делать (хотя сейчас это делает почти любая открытая программа) и тогда всех его пользователей настигнет озарение. А вот ребро в балке - это точно классический концентратор (при расчете одновременно совпадает с сингулярной точкой). Это правило - поперек проката ничего старайся не варить (хотя на самом деле не всегда опасно). Всех таких вещей не перечесть.
__________________
мой блог по некоторым вопросам Последний раз редактировалось ETCartman, 30.11.2017 в 07:33. |
|||
![]() |
|
||||||||
КМ (+КМД), КЖ (КЖФ) Регистрация: 30.05.2007
Далече
Сообщений: 25,623
|
Спасибо, что-то все нынче предлагают типа "Почитай Гордона "Почему мы не проваливаемся сквозь пол"".
![]() Цитата:
Цитата:
Цитата:
Цитата:
Цитата:
Цитата:
Цитата:
![]()
__________________
Воскресе |
|||||||
![]() |
|
||||
Регистрация: 29.12.2013
Сообщений: 1,215
|
Нет, давайте-ка разбираться по пунктам.
ETCartman, говорит про математические концентраторы, не имеющие физической природы, их выявить достаточно легко -- сгущаем сетку в три-четыре раза и зона концентрации напряжений так же будет уменьшаться вслед за сеткой, но речь же не о них. Я говорю о напряжениях изгиба в самой пластине. Рассмотрим верхний пояс. Верхний пояс, опираемый на рёбра и стенки балки, работает (физически) как неразрезная плита. Нагрузка от кранового колеса задана распределенной на некоторую ширину (по высоте рельса под 45 градусов, да мы тут не читываем жесткость рельса но не суть). В результате получаем изгиб в верхнем поясе, как ни крути. К этому изгибу надо добавить напряжения от сжатия верхнего пояса, которое возникает от момента общего сечения балки, получается (см. картинку 1). Так почему напряжения от изгиба пластинки следует проигнорировать, если физически (а не чисто математически) они в природе есть? Аналогично с нижним поясом -- там изгиб в пластинке появляется из-за классического краевого эффекта при резком изменении направления пластины. Если вырезать узел этого излома и считать по безмоментной теории, получится отсутствие равновесия (см. картинку 2), по этому момент в ней так же физически возникает, и по напряжениям в некоторой области (малой, но все-таки) будет такая же картинка как и на картинке 1. Иначе как пластикой и шаманским "распределится" я не могу объяснить почему не следует обращать внимания на эти напряжения. Что я упускаю в своих рассуждениях? П.С. балка 26 м, кран 250, режим работы -- легкий. Последний раз редактировалось SkyFly, 30.11.2017 в 09:01. |
|||
![]() |
|
||||
КМ (+КМД), КЖ (КЖФ) Регистрация: 30.05.2007
Далече
Сообщений: 25,623
|
Цитата:
![]() Я-то так понимаю, что сама величина М может быть определена по-разному, независимо от физической сути. А это уже математика. Т.е. проблема не в наличии/отсутствии факта изгиба, а в величине М. Я верно излагаю? Или Вы уверены, что М (или сигма) определен таки точнейшим макаром? ![]() Цитата:
Например, если Вы моделировали оболочками, и без швов, попробуйте какое-нить место (например где ребро) смоделировать объемниками, и со швами. А мы потом сравним готовые результаты ![]() ![]()
__________________
Воскресе |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 29.12.2013
Сообщений: 1,215
|
Вопрос был задан стоит ли вообще учитывать этот самый М и его вклад в напряжения на примере практической задачи. Если брать напряжения по срединной полскости, этот самый М -- игнорируется полностью. независимо от его величины.
Цитата:
Шаг постановки рёбер, 650мм, ширина балки 800; толщина рёбер 12 мм, ну еще накинем столько же из-за сварных швов, получим ширину опоры от оси 18 мм, ну 20, итого пролёт у нас изменился на 9.4%, а значит момент уменьшится на 20% и ничего не надо объемниками моделировать. Всё равно же вклад от изгиба будет и существенный. ----- добавлено через ~13 мин. ----- Вполне допускаю, что верхий пояс может рельс "спасать". Прогиб неразрезной плиты будет ограничен прогибом рельса на таком же пролёте (а точнее жесткости этих двух элементов будут складываться) и на выходе получим незначительный момент (или нет? проверю). Что же тогда делать с нижним поясом и краевым эффектом от резкого излома пластины? Последний раз редактировалось SkyFly, 30.11.2017 в 09:38. |
|||
![]() |
|
||||
КМ (+КМД), КЖ (КЖФ) Регистрация: 30.05.2007
Далече
Сообщений: 25,623
|
![]() ![]() ----- добавлено через ~2 мин. ----- Точно не помню, но вроде в Руководстве ЦНИИПСК по расчету подкрановых это оговорено.
__________________
Воскресе |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 29.12.2013
Сообщений: 1,215
|
Потому что учет толщины ребра, а так же моделирование объемниками сварных швов приведет именно к этому.
Типа моментально и легко и без моделирования знаю как будет меняться момент в одной и другой модели. Учет ширины опоры приведет к урезанию эпюры моментов над опорами, изменение напряжений в пролётной части -- следствие. |
|||
![]() |
|
||||
Коробчатые балки, да еще с подвижной нагрузкой, имеют целый ряд особенностей, которые весьма желательно представлять при оценке компьютерного моделирования. Обширная информация по этому вопросу содержится в литературе по подъемно-транспортным машинам (кранам). Необходимые сведения можно отыскать в литературе за авторством М.М. Гохберга, А.И.Дукельского, Н.Г. Павлова.
|
||||
![]() |
|
||||
КМ (+КМД), КЖ (КЖФ) Регистрация: 30.05.2007
Далече
Сообщений: 25,623
|
Цитата:
Цитата:
![]()
__________________
Воскресе |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,643
|
Цитата:
Не учитывать это нельзя, потому что это уже не локальное ндс и оно близко к одноосному (один компонент напряжений доминирует). Как проверить напряжения с учетом концентрации - тоже ясно. В СНИП (наверно в СП тоже) была таблица в зав-ти от группы конструкций. Группа на самом деле не отвеченное число а численно равна так называемому теоретическому коэффициенту концентрации напряжений (в линейной постановке). Если у вас легкий режим то наверно эта проверка и не актуальна. Посчитать по фибровым напряжениям M/W и все.
__________________
мой блог по некоторым вопросам |
|||
![]() |
|
||||
КМ (+КМД), КЖ (КЖФ) Регистрация: 30.05.2007
Далече
Сообщений: 25,623
|
Вот это надо бы проверить конкретно для данной конструкции. Это же не сложно взять готовую уже модель и заменить оболочечный фрагмент в интересующемся месте на объемники. Автору видимо надо было услышать за себя и все.
__________________
Воскресе |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.06.2012
Харьков, Украина
Сообщений: 2,454
|
Цитата:
----- добавлено через ~9 мин. ----- Насчет добавочных напряжений в месте излома нижнего пояса. В книге Катюшина В.В. "Здания с каркасами из стальных рам" в подразделе 2.10.3 "Сопряжение элементов с изломом поясов" рассматривается случай излома пояса для двутавра. По сути, тот же эффект присутствует и в коробчатых балках и подход к его оценке можно посмотреть у Катюшина. |
|||
![]() |
|
||||
? Регистрация: 17.06.2014
Царицын
Сообщений: 12,791
|
Проще заменить элементами плоского напряжённого состояния (балка-стенка).
__________________
Меньше знаешь - крепче зубы. |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,643
|
не думаю что объемники тут нужны (или тем более балки стенки). тонкостенная конструкция считается оболочечными элементами - все верно. Объемники дадут то же самое но с большими вычислительными ресурсами
Вопрос у автора типичный - возникают значительные локальные напряжения и опасны ли они. Надо ли учитывать краевой эффект. Ответ - надо, краевой эффект учитывают всегда. Вопрос - надо ли учитывать концентрацию от ребра? Ответ - надо, если количество циклов значительно и нормы требуют расчет на усталость. Сам расчет в СНиП есть То есть проблема совершенно типичная и полностью ясна. Ответ на нее в используемых автором нормах (я давно их не использовал лично)
__________________
мой блог по некоторым вопросам |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,643
|
Нет - не фикция. Для тонкостенной конструкции моделирование объемниками дает тот же самый результат что и элементом "толстая оболочка' (самым общим). Просто больше элементов надо. Проверял сам много раз. В scadе не проверял - там их недавно вроде поправили и до ума довели.
__________________
мой блог по некоторым вопросам |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 29.12.2013
Сообщений: 1,215
|
Цитата:
Цитата:
Физически краевой эффект есть и он никуда не денется, как ни моделируй. Если же вы создадите такую модель, в котором его не будет, значит вы создали некорректную модель. Цитата:
![]() ----- добавлено через ~16 мин. ----- Serge Krasnikov, присоединяюсь к вопросу ZVV |
|||
![]() |
|
||||
Пеку пряники Регистрация: 13.06.2010
Тюмень
Сообщений: 520
|
Цитата:
Можно сколь угодно говорить про краевой эффект и то где он есть и где его нет, но пока у вас в модели присутствуют точки сингулярности об оценке действиельных величин компонент напряжений речи быть не может. Дробите сетку до той поры пока напряжения не прекратят возрастать, либо если не прекратят берите за истину ближайшую площадку в которой величина напряжений стабильна. Другое дело что СКАД не обладает специальными инструментами для указанных нужд, это да, весьма неудобно. |
|||
![]() |
|
||||
КМ (+КМД), КЖ (КЖФ) Регистрация: 30.05.2007
Далече
Сообщений: 25,623
|
А таки перепроверить? У автора кстати есть разные места с очагами, они принципиально отличаются.
SkyFly Цитата:
Я так понимаю, тут просто поорали/поспорили и довольные разошлись? Типа голосования в госдепе...
__________________
Воскресе |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 29.12.2013
Сообщений: 1,215
|
Не стоит приписывать мне ваш стиль.
Я получил ссылки на литературу, где можно посмотреть интересующий меня вопрос, а так же собрал мнения и аргументы, что тоже вполне неплохо. И всем за это благодарен, на днях буду детально анализировать полученную фактуру ![]() |
|||
![]() |
|
||||
КМ (+КМД), КЖ (КЖФ) Регистрация: 30.05.2007
Далече
Сообщений: 25,623
|
Вы же в кусты, не я.
Цитата:
![]() Цитата:
![]() Кстати, я так и не вникал в суть - случайно не из-за касательных пики-то?
__________________
Воскресе |
|||
![]() |
|
||||
КМ (+КМД), КЖ (КЖФ) Регистрация: 30.05.2007
Далече
Сообщений: 25,623
|
Странно, откуда там изгибы...Вот без ребер изгибы были бы понятны. Как ребро на ровном месте гнет пластину? Ребро же за стенку держится.
__________________
Воскресе |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 29.12.2013
Сообщений: 1,215
|
пост #11
----- добавлено через ~4 мин. ----- Бахил, мы обсуждаем добавочные напряжения от изгиба самой пластинки, к напряжениям от общего момента в составе сечения. Доброе утро. если под "M/W" имеется ввиду M в пластине и W самой пластинки, то да, именно эти напряжения на крайних волокнах и вылезают. |
|||
![]() |
|
||||
КМ (+КМД), КЖ (КЖФ) Регистрация: 30.05.2007
Далече
Сообщений: 25,623
|
Cfytrr
Цитата:
Цитата:
![]() Там же рельс, якорный бабай.
__________________
Воскресе |
|||
![]() |
|
||||
? Регистрация: 17.06.2014
Царицын
Сообщений: 12,791
|
Вон оно как, Карл.
Я не понял: рельс или дедушка? Причём тут дед? Вот поэтому и не надо моделировать тонкостенные элементы "оболочками".
__________________
Меньше знаешь - крепче зубы. |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 29.12.2013
Сообщений: 1,215
|
Да, в посте #13 я и сам указал на это несовершенство. Я планирую замоделировать по честноку рельс, со своей изгибной жесткостью и связать с поясом через объединение перемещений по площади пояса, таким образом, прогиб неразрезной плиты (верхнего пояса) от колесной нагрузки будет ограничен прогибом рельса (точнее, их жесткости будут складываться).
Однако краевой эффект при изломе нижнего пояса имеет место быть в любом случае. Пока что картинка моментов такая же как и напряжения по краевым волокнам. |
|||
![]() |
|
||||
КМ (+КМД), КЖ (КЖФ) Регистрация: 30.05.2007
Далече
Сообщений: 25,623
|
Вот. Тут разобрались.
![]() Цитата:
__________________
Воскресе |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 29.12.2013
Сообщений: 1,215
|
Cfytrr, коробчатая балка же, под рельсом нет ребра. В двутаврах, понятно дело, все в ребро уйдет.
----- добавлено через ~2 мин. ----- Бахил, информативность твоих сообщений крайне высока. Я предлагаю сделать так, я соглашаюсь что ты самый умный, ну а ты не встреваешь со своими "ценными" комментариями. |
|||
![]() |
|
||||
КМ (+КМД), КЖ (КЖФ) Регистрация: 30.05.2007
Далече
Сообщений: 25,623
|
Цитата:
![]()
__________________
Воскресе |
|||
![]() |
|
||||
? Регистрация: 17.06.2014
Царицын
Сообщений: 12,791
|
Offtop: Нет! В ней только Бахил - единственный и неповторимый.
![]() ![]()
__________________
Меньше знаешь - крепче зубы. |
|||
![]() |
|
||||
А-а-а, ну тогда рельс нужен.
__________________
...переменная FILEDIA создана для привлечения пользователей к форумам. |
||||
![]() |
|
||||
КМ (+КМД), КЖ (КЖФ) Регистрация: 30.05.2007
Далече
Сообщений: 25,623
|
Цитата:
![]()
__________________
Воскресе |
|||
![]() |
|
||||
Конструктор, инженер-механик на пенсии Регистрация: 03.10.2003
Новосибирск
Сообщений: 6,953
|
Цитата:
По конструкции, да и по функционалу, напоминает пролетную балку мостового двухбалочного крана, ну может она и не совсем та, может быть пролетами пролетная балка может оказаться несколько больше, но тем не менее. Давайте заглянем в пролетную балку мостового крана, во внутрь. Пролетная балка делается не из толстого металла, боковая стенка порядка 6мм, верхний и нижний пояс примерно из лоиста 10...12мм, по верхнему поясу на расстоянии 500мм идут не большие диафрагмы, примерно листы из 6мм высотой до 500мм, именно они и не дают прогнуться верхнему поясу от воздействия рельса в середине пояса ![]() ЗЫЖ Я не зннаю примените ли вы решения, которые применяют краностроители или не это ваше дело, я лишь вам рассказал как краностроители обошли те проблемы, которые вы так горячО сейчас обсуждаете ![]() |
|||
![]() |
![]() |
|
|
![]() |
||||
Тема | Автор | Раздел | Ответов | Последнее сообщение |
Какие крановые нагрузки учитывать при расчете собственных форм колебаний при расчете на пульсацию? | DDlis | Расчетные программы | 20 | 14.04.2019 00:07 |
СП 63.13330.2012 Определение высоты сжатой зоны сечения и предельный изгибающий момент для балки прямоугольного сечения | Верд | Железобетонные конструкции | 12 | 30.06.2017 09:39 |
Передача тормозных усилий с подкрановой балки на калонну | Sew | Конструкции зданий и сооружений | 24 | 04.10.2010 02:06 |
Балки переменного сечения в SCAD | Tlelaxu | SCAD | 3 | 11.02.2008 10:40 |
Нахождение С и Co при расчете ж/б балки по наклонным трещина | Плохишъ | Железобетонные конструкции | 13 | 29.06.2006 11:23 |