|
||
| Правила | Регистрация | Пользователи | Сообщения за день | | Поиск | | Справка по форуму | Файлообменник | |
|
![]() |
Поиск в этой теме |
![]() |
| 1 | #1 |
Расчет стенки колонны в рамном узле
Хабаровск
Регистрация: 06.09.2009
Сообщений: 1,073
|
||
Просмотров: 17539
|
|
||||
Регистрация: 06.09.2009
Хабаровск
Сообщений: 1,073
|
|
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754
|
Цитата:
Цитата:
Не нужно железобетона. Просто сравните тау по Q/Аст и по QS/(I*tст) -станет все ясно. |
|||
![]() |
|
||||
Да совсем не поэтому. Для пластины формула Журавского прекрасно действует и может быть даже упрощена: tau=1.5*Q/(h*t).
"Почему" объяснить не получится, поскольку теория в нормах не приводится. А она говорит о том, что при определении устойчивости пластины следует брать среднее касательное напряжение, а не максимальное. А оно и определяется как tau=Q/(h*t). А вот об этом в нормах говорится открытым текстом во всех разделах, касающихся устойчивости стенок, например в пояснениях к таблице 22 СП 16.13330.2017. |
||||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.09.2009
Хабаровск
Сообщений: 1,073
|
Нет.
Цитата:
IBZ, спасибо. Эту формулу в качестве косвенного доказательства тоже заметил. Сравнивал. Есть небольшой вопрос. При расчете по формуле Журавского и по формуле Q/th результаты сходятся в пределах 2%. Но это если принять за высоту стенки - расстояние между внутренними гранями полок (с включением в работу стенки закруглений). Если закругления не учитывать (hст= H-2tf- R), то результаты по средним касательным напряжениям увеличиваются на 17%. Косвенно судя по п. 8.5.2 высота для определения средних касательных напряжений является именно высота по внутренним граням полок и закругления необходимо учитывать. И, все-таки, IBZ, куда, по-вашему, делись нормальные напряжения от моментов в колонне (первый вопрос первого сообщения) ? |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754
|
Ну если для Вас предельная поперечная сила и эквивалентное напряжение по Мизесу от действующих усилий это один и тот же смысл, говорить больше не о чем.
Цитата:
Цитата:
Нужно не забывать, что узлы практически всегда рассчитываются в пластической стадии работы стали. Т.е. тогда, когда напряжения перераспределяясь выравниваются внутри элемента. Поэтому берется среднее касательное напряжение в стенке как при пластическом сдвиге/срезе. |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.09.2009
Хабаровск
Сообщений: 1,073
|
Цитата:
А следующий вопрос остался прежним, кто подскажет ? Пару картинок еще для размышления подкину Последний раз редактировалось 3MEi86, 16.05.2022 в 17:26. |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754
|
Еще раз - не одно и то же. И дело не в алгебраических переносах и учетах/неучетах моментов при выводе предельной Q. Просто перед тем как задавать свой вопрос ответьте на предварительный вопрос - "изгибают ли колонну Nпв и Nпн?" Если изгибают, то чему будут равны Qкв и Qкн, которые напрямую связаны с Мкв и Мкн, при этом? Или, быть может по-Вашему, должно нарушаются равновесие в узле из-за того, что в формуле из серии нет моментов?
----- добавлено через ~6 мин. ----- Боюсь, что не видите очевидного именно Вы. |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.09.2009
Хабаровск
Сообщений: 1,073
|
Цитата:
![]() |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754
|
Увидел - не увидел.... детский сад какой-то. Просто не морочте Мизесом всем голову. Если есть Q значит есть М, ничего, кроме сопромата, больше знать, в данном случае, не нужно. В серии есть только Q и N, а М идет в обязательном порядке рядом с Q, хоть его и не видно. Читая ваши вопросы вполне можно подумать, что Мкв и Мкн никак не связаны с Мр, Qкв, Qкн, Qпредельное и "живут" от него в отдельной вселенной.
И в Мизесе есть только нормальные и касательные напряжения. Только не в сечении колонны, а в произвольной точке стенки. Никаких дополнительных "моментных" напряжений там нет. И каким силовым фактором эти нормальные напряжения вызваны тоже нет никакой разницы. ----- добавлено через ~2 мин. ----- От чего ж не проведете? Давайте, опозорьте же меня при всех ![]() Последний раз редактировалось румата, 16.05.2022 в 17:52. |
|||
![]() |
|
||||
стальные конструкции Регистрация: 04.12.2019
Екатеринбург
Сообщений: 354
|
Нет, не ошибка. Это задекларировано в общих данных п.3.2 серии. В серийных рамных узлах принято считать, что в предельном состоянии стенкой воспринимается только поперечная сила, это позволяет назначить ей меньшую толщину. Поскольку предельное состояние связано с пластикой, то и касательные напряжения распределены по всей площади стенки равномерно.
А вот в узлах подкрановых консолей ситуация обратная, в НДС стенки учтены N и М, и Тау вычисляется уже с учетом работы всего сечения (см. выпуск 3 этой же серии узел 38КМ), поскольку при циклических нагрузках пластика нежелательна. Если правильно понял, речь идет об уменьшении высоты стенки в формуле Q/th. Если да, то, думаю, это не очень обосновано, т.к. фактически эта зона учувствует в работе. При этом, если Вы вычисляете Тау в точке ближе к нейтральной оси, то и нормальные напряжения для Бef берете тоже меньшей величины, что должно как-то выравнивать разницу в приведенных напряжениях.
__________________
https://t.me/steelintouch Последний раз редактировалось CIE-engineer, 16.05.2022 в 20:59. Причина: добавил циатату |
|||
![]() |
|
||||
? Регистрация: 17.06.2014
Царицын
Сообщений: 12,797
|
Вообще-то эти моменты воспринимаются полками колонны.
Определение напряжений, что в серии, что в Белене - весьма условно. По принципу 3п. А чтоб не возникало неудобных вопросов от настырных юнитов - завуалировано наукообразно. Ну и редуцирование стенки никто не запрещал.
__________________
Меньше знаешь - крепче зубы. |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754
|
Верно. Как только в уголках стенки начинают развиваться пластические деформации никаких линейных эпюр распределения напряжений не становится и колонные моменты почти на 100% "сбрасываются" на полки.
Оно не столько условно, сколько годится лишь для случая абсолютно упругой работы стенки. Чего в реальном узле не существует. Принцип Сен-Венана и существенное нарушение гипотизы плоских сечений будут иметь место всегда в местах стыка. В таких местах будет оправданым предельный пластический расчет по типу МПР. Поэтому оперировать лишь упругими напряжениями без учета распределения деформаций при расчетах таких узлов - совсем не умно, кроме того, это непозволительная роскошь с точки зрения материалоемкости проектных решений. |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 22.09.2012
Сообщений: 431
|
если сечение и расчёт конструкции позволяют применять упругие хар. стали - расчет по 1. Если нет - по 2. Но стоит учесть что результат по формуле 2 носит консервативный х-р и не учитывает перераспределение усилий. Т.е. по формуле 1 в теории момент балки и колонны воспринимается исключительно полками балки/колонны а поперечка - стенкой, что и отображенно в формулах к рис.1.
|
|||
![]() |
|
||||
Напряжение в стенке в месте стыковки с полками почти такое же как и в самой полке.
Для этого должны быть выполнены определенные условия, не зависящие от взглядов расчётчика. Цитата:
А вообще я считаю, что изгибающий момент должен учитываться (если честно, я не смотрел саму серию). Аргумент, что его как-то можно учесть через поперечную силу несостоятелен, поскольку дифференциальные зависимости Журавского могут быть применены только к функции, а не к голому числу. Можно только принять, что совместное напряжение от продольной силы и момента на пределе и равны Ry и отсюда найти максимальное касательное напряжение, а по нему и максимальное полное значение перерезывающей силы. |
||||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754
|
Цитата:
Неучет момента где? В колонне? Или отдельно в сжато-сдвигаемой пластинке стенки? Уж несколько человек здесь сказали, что все моменты учтены в предельной(пластической) стадии работы стенки. По-моему, Вы, как и автор темы подменяете понятия предельной работы(поперечной силы) стенки с ее упругой "балочной" работой. А так, если следовать Вашей логике, и в колоннах с гофоростенкой момент тоже не учитывается? Там стенка-гармошка практически не изгибается никогда. Ни в узлах, ни на свободных участках. И что, по-Вашему, жесткого сопряжения балки с такой колонной не может существовать? |
|||
![]() |
|
||||
Цитата:
Цитата:
Цитата:
При чём здесь гофробалка? Мы говорим о конкретной конструкции, в стенке которой присутствует нормальное напряжение от изгибающего момента, которое, зачастую, больше напряжения от продольной силы. |
||||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754
|
В большинстве случаев не учитываю, этот учет идет "взапас" прочности узла, т.к. абсолютно "жесткий" момент с опоры балки уходит в пролет. Но иногда, ради обоснования небольшого превышения несущей способности узла, учитываю.
Хорошо. Тогда в каком месте стенки Вы его хотите учесть в ее предельной стадии работы? В середине, на верхнем или боковом краю, или в какой-то особенной точке? При том, что стенка гофробалки не работает на изгиб в своей плоскости. Практически точно так же, как не работает участок стенки на изгиб при развитии в нем пластических деформаций сдвига. О какой конкретно конструкции Вы говорите? О той, где Мвк = Мнк и крутят они стенку в одну сторону? Откуда может взятся нормальное напряжение в стенке вдоль оси колонны между поперечными ребрами, если сверху на нее действует растяжение ,а снизу сжатие или наоборот? И почему тогда Вы не учитываете нормальные напряжения, действующие в направлении поперек оси колонны? |
|||
![]() |
|
|||||
Цитата:
Цитата:
Цитата:
Цитата:
От чего напряжения, да ещё в стенке? Но если всё-же таковые имеются (не припомню такого реального случая), то буду учитывать, хотя в запас ими можно и пренебречь, если они такого же знака, что и напряжения в вдоль оси колонны. |
|||||
![]() |
|
||||
стальные конструкции Регистрация: 04.12.2019
Екатеринбург
Сообщений: 354
|
Да, в серии так и указано
![]() Я думаю, что это решение все-таки остается за инженером (см. скрин ф-ла 3.54). Да, это пособие по сейсмике, где на рамные узлы возлагаются специфические задачи, но структура формулы аналогична серийной из шапки темы.
__________________
https://t.me/steelintouch |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754
|
От ригеля. см. 1-е вложение
----- добавлено через ~2 мин. ----- Как не учитывай "моментные" напряжения на краях отсека, максимальные эквивалентные упругие все равно в центре стенки |
|||
![]() |
|
||||
? Регистрация: 17.06.2014
Царицын
Сообщений: 12,797
|
Весьма поучительно. Кроме касательных в центре ничего и нет. Непонятно только куда исчезли напряжения от нормальной силы в колонне? Или просто не приложены?
И касательные распределены по "кусиб".
__________________
Меньше знаешь - крепче зубы. |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754
|
Никуда не исчеззли. На второй картинке из #28 по середине стенки величина 0,08-0,09кН/см2
----- добавлено через ~1 мин. ----- Так это только при упругой работе. Не в пределе. |
|||
![]() |
|
||||
? Регистрация: 17.06.2014
Царицын
Сообщений: 12,797
|
Только не в пределе, а в пластике. Но суть одна.
Странно, что напряжения от нормальной силы столь незначительны. Понял. Надо бы проанализировать с реальным соотношением нагрузок. Тогда будет понятно, почему момент не учитывается.
__________________
Меньше знаешь - крепче зубы. |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754
|
Цитата:
Нет, именно в пределе. Дольше колонна теряет отпорность. Да, пропольная сила в верхней части колонны всего 100 кг. IBZ предположил, что при незначительной продольной силе колонные моменты сильно изменят работу стенки. Потому я ее и принял такой незначительной. Но чуда не произошло. |
|||
![]() |
|
||||
стальные конструкции Регистрация: 04.12.2019
Екатеринбург
Сообщений: 354
|
Было бы ещё лучше, если бы вы указали исходные данные, сечения, толщины, длины чтобы можно было что-то с чём-то сопоставить
__________________
https://t.me/steelintouch |
|||
![]() |
|
||||
|
||||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754
|
Цитата:
К шарнирноопертой колонне из 60Ш1 длиной 5м жестко примыкает ригель из 50Б1 пролетом 6м. Нагрузки видны на схемах из #29 и #33. На схеме из #33 нагрузки нужно увеличить в 25,5 раза для получения предельной поперечной силы, вопринимаемой стенкой колонны. |
|||
![]() |
|
||||
На вашей схеме рассматриваются силовые факторы, полученные исключительно от загрузки ригеля. А где моменты, продольные и поперечные силы от "ста этажей" выше этого ригеля?
|
||||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754
|
Цитата:
Без проблем, задайте свои исходные, машина - дура, все пересчитает ![]() |
|||
![]() |
|
||||
Я говорил, что каждый силовой фактор вносит свою лепту, а эта лепта от изгибающего момента сама по себе может быть весьма значительна.
Цитата:
В том числе. А еще бывают моменты от сейсмики и технологий. Последние могут достигать порой очень больших значений. Пользуюсь Вашим любезным предложением. Добавьте выше точки примыкания ригеля продольную силу N=150 (т) и изгибающий момент M=30 (тм) и поперечную силу Q=15 (т). Эти значения приблизительно соответствуют несущей способности принятого сечения колонны из стали С245. Желательно задать это как отдельные загружения (загрузку ригеля тоже дать отдельным загружением), чтобы выявить влияние каждого из факторов. А потом задать сумму всех факторов, и тогда уже делать выводы. |
||||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754
|
Тогда желательно рассматривать колонну отдельно от ригеля, а не нагрузки отдельно на связанную систему ригель колонна. Иначе часть усилий с колонны будет передаваться на ригель и обратно. Может нужно просто подобрать такое соотношение нагрузок на систему, чтобы в определенных местах колонны и ригеля получить такое соотношение усилий при которых выполнялось условие их равнопрочности?
|
|||
![]() |
|
||||
Цитата:
Не вижу в этом особого смысла - это скорее теория, практически неосуществимая на практике. |
||||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754
|
Цитата:
Цитата:
В смысле с парой сил от ригеля все понятно, а вот с внешними нагрузками на колонну проблема. Можете нарисовать схему с приложением момента и поперечных сил к колонне для реализации Вашего замысла? Еще не понимаю, какой смысл считать стенку колонны, если сама колонна на пределе несущей способности? Начнешь прикладывать пару сил от ригеля и колонна сразу потеряет отпорность по нормальным напряжениям. |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754
|
Пока не прояснится с нагрузками на колонну, предлагаю понаблюдать за изменением нормальных напряжений в стенке при развитии в ней пластических деформаций.
----- добавлено через ~1 мин. ----- Как видно, момент и часть продольной силы, действительно, "уходят" на полки колонны. |
|||
![]() |
|
||||
Сделать колонну в виде консоли жестко защемленной снизу немного ниже отсека и намного выступающую за него сверху. Сверху и приложить продольную, поперечную силу и изгибающий момент от отброшенной части колонны. Ну и пару сил от ригеля не забыть, естественно.
|
||||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754
|
Цитата:
Я сделал консоль немного иначе, см. вложения. Годится такой набор внутренних усилий? |
|||
![]() |
|
||||
Цитата:
С этим надо разбираться, поскольку программа мне не знакомая. Например, я не очень понимаю, какие именно закрепления означают большие зеленые "бдямбы" по концам стержня. Внимательнее смогу посмотреть только вечером. |
||||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754
|
Да, верно, это мне померещилось
![]() Вобщем модель консоли готова. Какие данные выводить? Блямбы это опоры. 1-я картинка - верхняя опора. 2-я - нижняя Последний раз редактировалось румата, 23.05.2022 в 13:02. Причина: Добавил изображения |
|||
![]() |
|
||||
Я не вполне понял, зачем 2 опоры, но по заданным закреплениям это, вроде, то же самое что и настоящая консоль
![]() Что бы хотелось видеть в результате расчёта: - 4 отдельных загружения: продольная сила (N=150 т); поперечная сила выше отсека (q=15 т); изгибающий момент (M=30 (тм); пара сил от примыкающего ригеля (Q1=-Q2= 10.5 т). - От всех силовых факторов хотелось бы увидеть напряжения на верхней границе полка/стенка. - Если не трудно, дайте значения впрямую, а то на схемках не очень хорошо видно. - Имея все 4 фактора в стенке можно сделать вывод что влияет на её прочность и в какой степени. |
||||
![]() |
|
|||||
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754
|
Чтобы консоль нечаянно не потеряла устойчивость из плоскости действия момента. Расчет-то выполняется по деформированной схеме.
Цитата:
Цитата:
![]() 10,5*0,48=5,04тм в опорном сечении ригеля? не маловато? что за нагрузка на ригель? ----- добавлено через ~22 мин. ----- Поясните, как поперечная сила может существовать отдельно от изгибающего момента в данном случае? Снова не понял. Что такое "верхняя граница полка/стенка"? Цитата:
Цитата:
У меня получилось так, что момент "надотсечный" не влияет на предельную поперечную силу вызванную парой сил от полок ригеля. А вот продольная сила в колонне немного уменьшает это значение предельной поперечной силы. ----- добавлено через ~37 мин. ----- Какой величиной ограничиваем пластические деформации стенки? |
||||
![]() |
|
||||||
Цитата:
Цитата:
![]() Цитата:
Цитата:
Следует читать "граница стенки колонны и внутренней грани отвечающего ребра в пределах отсека" Напрямую - это просто максимальные значения по видам напряжений и загружений без использования графического вывода, поскольку там не всё хорошо видно. Ну мне, по крайней мере. Цитата:
А вот тут я не понял. Всегда считал, что пластическая деформация (или её отсутствие) определяется исключительно сечением и внутренними усилиями в нем, а не желаниями инженера. P.S. Прошу извинить меня за допущенные "ляпы" и задержку с ответами. Просто "навалилась" текущая работа. |
||||||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754
|
Осталось от мой изначальной схемы.
Ну если немного сверху и немного снизу, то все еще проще проще и модель получилась очень компатная. Хорошо, возьму нагрузку на ригель ~16,5т/м Цитата:
Цитата:
Не продольная сила N уменьшается, а предельная поперечная сила Q, которую может воспринять стенка отсека при наличии напряжений от заданной продольной силы N. Цитата:
В инженерно-познавательных целях, думаю, вполне можно ограничится величиной эквивалентной пластической деформации 4-5% для малоуглеродистой стали и считать эту величину пределом прочности элемента. ----- добавлено через ~1 мин. ----- Аналогично, поэтому не стОит извиняться ![]() |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754
|
Здесь результаты расчета на предельную поперечную силу от действия ригельного момента Мр в виде пары сил. Предельная пластическая деформация ~0,12%
Во вложениях: -нормальные напряжения в горизонтальном направлении -нормальные напряжения в вертикальном направлении -касательные напряжения -эквивалентные напряжения по Мизесу -пластические деформации по Мизесу ----------------------------------------------- Слева на всех картинках эквивалентная стержневая модель с эпюрой поперечной силы в консоли. Предлагаю это значение поперечной силы Qпр = 955кН принять как референсное для оценки влияния продольной силы N и колонных М и Q. |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754
|
Здесь результаты расчета на продольную силу N. Пластические деформации отсутсвуют.
Во вложениях: -нормальные напряжения в горизонтальном направлении -нормальные напряжения в вертикальном направлении -касательные напряжения -эквивалентные напряжения по Мизесу |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754
|
Здесь результаты расчета на поперечную силу Q. Пластические деформации отсутсвуют.
Во вложениях: -нормальные напряжения в горизонтальном направлении -нормальные напряжения в вертикальном направлении -касательные напряжения -эквивалентные напряжения по Мизесу |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754
|
Здесь результаты расчета на изгибающий момент M. Пластические деформации отсутсвуют.
Во вложениях: -нормальные напряжения в горизонтальном направлении -касательные напряжения -эквивалентные напряжения по Мизесу -нормальные напряжения в вертикальном направлении Последний раз редактировалось румата, 25.05.2022 в 12:24. Причина: Исправил картинку с нормальными напряжениями в вертикальном направлении |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754
|
Здесь результаты расчета на ригельный момент 0,597*Mр в виде пары поперечных сил. Пластические деформации отсутсвуют.
Во вложениях: -нормальные напряжения в горизонтальном направлении -нормальные напряжения в вертикальном направлении -касательные напряжения -эквивалентные напряжения по Мизесу |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754
|
Здесь результаты расчета на предельную поперечную силу от действия трех комбинаций Мр+М, Мр+М+Q, Мр+М+Q+N. Предельная пластическая деформация на картинках справа.
Во вложениях: -предельная поперечная сила в стенке Qпр=962.6кН для комбинации Mp+M -предельная поперечная сила в стенке Qпр=959.3кН для комбинации Mp+M+Q -предельная поперечная сила в стенке Qпр=941.5кН для комбинации Mp+M+Q+N ----- добавлено через ~12 мин. ----- Глядя на полученные результаты добрым словом вспонинается Остриков из #26, который утверждает(вполне обоснованно), что расчет стенки с учетом развития пластических деформаций достаточно выполнить только на срез. А серийная расчетная формула из шапки темы, скорей всего, довольно консервативна. При этом расчетная формула из шапки темы по Беленя ограниченно годна только для случая расчета стенки без учета развития пластических деформаций. Последний раз редактировалось румата, 25.05.2022 в 12:07. |
|||
![]() |
|
||||
Большое спасибо Вам румата за проделанную работу! Получилось практически то, что и должно было получиться при обычных действиях в рамках механики/сопромата. Вот только с выводами я не соглашусь.
Глядя на приведенные числа, этого не скажешь - все силовые факторы вносят свой реальный вклад. И кстати, а как выполнить расчёт стенки только на срез с учётом пластики? Вот СП 16.13330.2017 велит считать стенку в упругой стадии (формулы 54 и 55), а о расчёте с учётом пластики ни слова. |
||||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754
|
Вносят, конечно, но развитие пластических деформаций сильно нивелирует "упругое" распределение напряжений.
Очень просто. Площадь поперечного сечения стенки колонны умножается на Rs(0.58*Ry). Получается предельная поперечная сила, которую может воспринять стенка колонны. Потом действующая Q сравнивается c Qпр. В нашем случае расчета на оболочках площадь стенки равна 56.5см*1.2см = 67.8см2. Qпр=67.8см2*24кН/см2*0.58=943.8кН. Что очень хорошо кореллирует с моими результатами предельного пластического анализа по МКЭ. Так там вообще не сказано про "упругость" или "пластичность" работы стенки. Просто, "расчет выполнять по формулам..." |
|||
![]() |
|
||||
Цитата:
Цитата:
![]() |
||||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754
|
Не могу согласится. В упругой стадии касательные напряжения в стенке паспределяются по закону Журавского, т.е. нелинейно. Что хорошо видно на наших результатах без развития пластических деформаций. А при развитии пластики, они естественно усредняются по всей высоте/длине стенки.
Цитата:
И часть продольной тоже сбрасывается на полки, но да, не полностью. Цитата:
Просветите. Почему балка на опоре(формулы 54,55) считается на среднее сдвигающее напряжение, а не по Журавскому? |
|||
![]() |
|
||||
Цитата:
Цитата:
Цитата:
Не знаю. Могу предположить, что это связано с тем, что момент в середине стеки не дает нормальных напряжений и расчётное сечение полагается расположенном на границе стенки и полки, а в нашем случае стенки и отвечающего ребра. Но сами по себе формулы не говорят о наличии или отсутствии пластики. Они просто оценивают среднее касательное напряжение в стенке, как это делается при расчётах на её местную устойчивость. |
||||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754
|
Цитата:
Ничего не делать. Остальные недогруженные участки стенки отсека "погоды не сделают" в силу малости своей площади. Не знаю как для Вас, а для меня, Aw*Rs в знаменателе, говорит о пластическом сдвиге стенки. |
|||
![]() |
|
||||
Цитата:
![]() А мне не говорит абсолютно ничего. Это модификация обычной Tau=Q/(hw*tw)<=Rs. Вот при проверках шарнирных узлов для пластины берется пластический момент сопротивления, который в 1,5 раза больше упругого. |
||||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754
|
При чем тут площадь вообще? Пластика измеряется(ограничивается) в процентах относительных деформации стали после исчерпания ее упругой работы. Вспоминайте сопромат и диаграмму работы стали.
А площадь развития пластических деформаций я не замерял. На глаз примерно 75-80% площади стенки отсека. Очевидно же, что Tau может быть равным Rs на всей площади стенки только в случае пластического сдвига стенки. |
|||
![]() |
|
||||
Цитата:
|
||||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754
|
Площадь стенки, на которой развились пластические деформации не имеет прямого отношения к значению 0,12%. На такой же площади могут получится и 3-4% в зависимости от НДС.
Цитата:
|
|||
![]() |
|
||||
Программы с учетом пластики и ещё кучей факторов - это, конечно, хорошо. Но на сегодня мы так или иначе обязаны обеспечить соблюдение норм по СП 16.13330.2017. Что говорит нам сей документ? О пластике упоминается в 3-х местах. Во-первых это пункт 9.1.1, который с первого взгляда и есть "наш". Однако, учитывая ограничение Tau < 0.5Rs воспользоваться им мы не сможем. Во-вторых, это пункт 8.2.3, но и тут "засада" - не учитывается напряжение от сжатия, да и есть сомнение в выполнении условия Tаu= Q/Aw <=0.9Rs. Остается пункт 8.2.1 и формула 44, которая хоть и приведена в разделе расчёта элементов при изгибе, на самом деле является универсальной формулой из курса сопромата, пригодной для всех случаев нагружения металлических конструкций с учетом развития пластики (k=1.15=1/0.87). Исходя из вышесказанного, рассмотрим просчитанный пример по нормам.
Итак, мы рассматриваем стеку колонны между отвечающими ребрами. Все необходимые данные для расчёта приведены ниже. Сечением колонны: двутавр 60Ш1 ГОСТ 57837-17 Марка стали колонны: сталь С255 Площадь поперечного сечения: A=174.49 (cм2) Момент инерции сечения: Ix=102710 (см4) Момент сопротивления по линии стенка/начало галтели: 3748.5 (cм3) Статический момент отсеченной полки с галтелью: 1440.7 (cм3) Высота прямоугольной части стенки: hw=49.2 (см) Толщина стенки: tw=1.2 (см) Расчётная продольная сила выше верхнего отвечающего ребра: N=150.0 (т) Расчётный изгибающий момент в плоскости стенки выше верхнего отвечающего ребра: M=30.0 (тм) Расчётная поперечная сила в плоскости стенки выше верхнего отвечающего ребра: Q=15.0 (тм) Пара сил от опорного момента в ригеле: Q*=97.4 (т) Общая поперечная сила в стенке: Q=97.4+15.0=112.4 (т) Рассчитаем теперь стенку на прочность, пользуясь пояснениями к формуле 44. Нормальное напряжение от продольной силы: Gx=150000/174.49=860 (кг/см2) Нормальное напряжение от изгибающего момента в месте пересечения стенки с началом галтели: Gx=3000000/3748,5=800 (кг/см2) суммарное нормальное напряжение: Gx=860+800=1660 (кг/cм2) Касательное напряжение в месте пересечения стенки с началом галтели: Tau=112400*1440.7/(102710*1.2)=1314 (кг/см2) Приведенное напряжение: Gпр=SQRT (1680^2+3*1314^2)=2829 (кг/см2) > 1.15*Ry=1.15*2450=2818 (кг/cм2) ![]() Приведенное напряжение без учета нормального напряжения от изгибающего момента: Gпр=SQRT (860^2+3*1314^2)=2433 (кг/см2)<2818 (кг/cм2) Неучет изгибающего момента занизил приведенное напряжение в k=2829/2433=1.16 раза. Пример взят с более-менее реальными условиями, хотя можно, видимо, получить и более существенную разницу. Мой вывод и ответ на изначальный вопрос: во избежание неприятностей, изгибающий момент должен учитываться как на прочность, так и на устойчивость. Собственно, я всегда так в практике и поступаю. |
||||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754
|
Нет, это просто прекрасно!
А напряжения от ригельной пары сил почему проигнорировали? См. 2-ю картинку во вложении. |
|||
![]() |
|
||||
Цитата:
На наличие таковых в программном расчёте я обратил внимание, но решил не заострять на этом вопрос, чтобы не уходить от темы. Но раз Вы сами обращаете на это внимание, то вопрос: "откуда дровишки", да ещё в таком размере? Вот, например, у нас есть простая балка с нагрузкой в виде больших сосредоточенных сил. Мы ставим под ними ребро и забываем о учете локального давления. В чем принципиальная разница с нашим случаем? |
||||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754
|
Цитата:
"из леса, вестимо..." Ребро распределяет локальные напряжения, но не обнуляет напряжения в участке стенки расположенном недалеко от ребра. Кроме того ребро не абсолютно жесткое. Поэтому расть сжатия/растяжения с ребер передается на стенку т.к. стенка объединена с ребрами сварными швами. Коль Вы рассматриваете некую точку сечения расположенного в непосредственной близости к сильно нагруженному ребру, то обязаны учитывать принцип Сен-Венана и все виды и неравномерности распределения напряжений, действующие в этой точке. См.2-е вложение. А "заставлять" напряжения спрямляться/линеаризоваться в нужной точке по хотению инженера или вообще игнорирование каких-либо видов и компонент никак не может являться инженерным подходом к решению задач теории упругости. А вот если хочется результирующие напряжения по сечениям стенки привести к сосредоточенным силам с целью оценки вклада того или иного силового фактора в конечный результат, то это вполне обоснованный инженерный подход. На 3-м вложении показаны результирующие "упругие" усилия в трех сечениях стенки по высоте. Там хорошо видно, что изгиба стенки по верху и по низу отсека "с гулькин нос". |
|||
![]() |
|
||||
Цитата:
![]() Цитата:
Никто никого и не заставляет, но нормы и техническая литература по МК предлагают считать именно так. Если я не прав, дайте ссылочку на прямой учет этих факторов. А вообще как-то не вяжутся утверждения, о недопустимости игнорирования тех или иных факторов с предложением не учитывать момент, действующий на колонну не от примыкающего ригеля. Последний раз редактировалось IBZ, 03.06.2022 в 07:21. |
||||
![]() |
|
||||
? Регистрация: 17.06.2014
Царицын
Сообщений: 12,797
|
Ошибка в серии или нет? Будет заключение?
----- добавлено через ----- Всё-таки ошибка?
__________________
Меньше знаешь - крепче зубы. |
|||
![]() |
|
||||
Свое заключение я привел сообщении 73. Насчёт ошибки в серии - надо внимательно читать как общую часть, так и конкретные формулы, а мне лень
![]() Большинство современных инженеров считают серии непогрешимыми. Открою страшную тайну: ошибок в в них вполне достаточно, на часть из которых наша контора в давние времена даже обращала внимание разработчиков. Были случаи, что серии даже по этой причине отменяли и переделывали. А на сегодня прямое использование серий есть взятие полной ответственности на себя. Вот и думайте, что лучше: "недобдеть" или "перебдеть" ![]() |
||||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754
|
Цитата:
Цитата:
Если не знаешь реальную картину НДС стенки, то, конечно, лучше перебдеть, что в серии исделано. Фактически, продольная сила не столь существенно влияет на прочность стенки, как принято в серии. Момент, действующий на колонну никто не предлагал игнорировать. И даже момент действующий в стенке узлового отсека тоже никто не предлагал игнорировать. Просто расчет на оболочках однозначо показывает, что самым напряженным и определяющим прочность стенки является среднее по высоте отсека сечение, а не угловая точка этого отсека. Последний раз редактировалось румата, 03.06.2022 в 09:22. |
|||
![]() |
|
||||
Цитата:
Цитата:
Цитата:
![]() |
||||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754
|
А давно скадом овладели. Или никогда им не умели не владели? Или КЭ оболочки и теория упругости не совместимые вещи, и лишь стержни наше все?
Цитата:
Однозначно. |
|||
![]() |
|
||||
Не-а, не владели - для этого есть специально обученные люди
![]() Цитата:
" Просто не морочте Мизесом всем голову. Если есть Q значит есть М, ничего, кроме сопромата, больше знать, в данном случае, не нужно." Чтобы определить достаточно ли посолен борщ, не обязательно съедать всю кастрюлю ![]() P.S. А на свой вопрос я ответ получу? На всякий случай задам его ещё раз: |
||||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754
|
Цитата:
А с точки зрения "стержневого" сопромата стенка в узле считается по среднему сечению, т.к. оно наиболее напряжено и моменты в верхнем и нижнем сечениях околонулевые из-за пластической работы стенки на сдвиг. Этого понимания вполне достаточно для ясного осознания того, почему в серии напряжение от момента не учитываются в формуле предельной поперечной силы. Цитата:
Ну тогда и спорить не о чем. В таком случае, согласен - сигма_y в формуле 44 не существует за исключением того случая, когда оно равно сигма локальному. |
|||
![]() |
|
||||
Цитата:
![]() Цитата:
![]() Полностью солидарен и завязываю ![]() |
||||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754
|
Не только программа. Троицкий, к примеру, испытывал много таких узлов и знает о чем пишет. Правильная формула расчета стенки обведена зеленым.
|
|||
![]() |
|
||||
стальные конструкции Регистрация: 04.12.2019
Екатеринбург
Сообщений: 354
|
Да, но у этого расчёта есть условия применения ввиде дополнительных проверок полки в предельной стадии.
Можно предположить, поскольку Троицкий указан одним из разработчиков серии 2.440, то эти исследования и положены в основу табличного расчёта. То, что серии отменены, а нормативы не содержат указаний по расчёту данных узлов, не значит, что нельзя обосновать техническое решение.
__________________
https://t.me/steelintouch |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754
|
Цитата:
|
|||
![]() |
|
||||
стальные конструкции Регистрация: 04.12.2019
Екатеринбург
Сообщений: 354
|
Понятно-то оно понятно, но на практике часто колонна сварная, подобранная по-минимуму, этим условиям не удовлетворяет. Получается, что доп. металл либо на стадии подбора сечений, либо потом в узлах в виде вставок и т. д. В серии-то прокат, там есть где искать резерв.
__________________
https://t.me/steelintouch |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754
|
Колонны подбирают по минимуму исходя из ее работы на устойчивость. Фи колонн всегда меньше единицы, особенно в свободных рамах, хоть для сварного хоть для прокатноого профиля. Резерва для перераспредения напряжений в узле будет мало только тогда, когда напряжения при проверке прочности, при вилочном сопряжении ригеля с колонной т.е. в сечении расположенном с уровне полок ригеля, будут равны напряжениям при проверке устойчивости в тех же сечениях.
|
|||
![]() |
|
||||
стальные конструкции Регистрация: 04.12.2019
Екатеринбург
Сообщений: 354
|
Ну нет. Устойчивость вообще к назначению сечения может не иметь отношения. В одноэтажных рамах основной вклад в напряженное состояние может вносить горизонтальная нагрузка. А, например, надкрановая ступень колонны при жестком примыкании фермы может работать на M и Q в отсутствие N. При этом работа стенки на участке между поясами фермы будет вполне себе рамной
![]() Каждая ситуация сугубо индивидуальна и в комплексном учете всех факторов может оказаться не таким уж важным по какой формуле проверять стенку.
__________________
https://t.me/steelintouch Последний раз редактировалось CIE-engineer, 05.06.2022 в 19:53. Причина: орфография |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754
|
В одноэтажных рамах нет нормальных напряжений от момента и продольной силы в колонне выше узлового отсека.
----- добавлено через ~14 мин. ----- А работа стенки колонны между узлами вертикальных крестовых связей еще "рамнее" будет. Последний раз редактировалось румата, 05.06.2022 в 21:19. |
|||
![]() |
|
||||
стальные конструкции Регистрация: 04.12.2019
Екатеринбург
Сообщений: 354
|
Цитата:
Не совсем понял о чем речь.
__________________
https://t.me/steelintouch |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754
|
И от момента сверху узла тоже нет.
Это был сарказм. К тому, что не нужно все смешивать в одну кучу. Здесь рассматривается жесткое примыкание балки а не фермы. Это не одна и та же работа стенки. ----- добавлено через 59 сек. ----- При чем здесь столик? Не пойму. |
|||
![]() |
|
||||
стальные конструкции Регистрация: 04.12.2019
Екатеринбург
Сообщений: 354
|
Да, это одно из распространённых суждений. На первый взгляд кажется, что колонны сверху нет, значит и напряжений от момента нет. Но, если рассмотреть узел с точки зрения обычной строительной механики, то можно обнаружить, что напряжения есть и подлежат учету.
Не понял суть сарказма. В чем сакральное отличие балки и фермы? На верхних этажах многоэтажных рам с ригелями ситуация аналогичная, малая продольная сила при больших моментах в ригеле.
__________________
https://t.me/steelintouch |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754
|
Цитата:
Цитата:
В высоте, а следовательно в расстоянии между парой сдвигающих колонну сил при стандартной высоте сечения колонны. Поперечная сила в такой стенке получится малой, а работа участка стенки между поясами фермы станет практически упругой. |
|||
![]() |
|
||||
стальные конструкции Регистрация: 04.12.2019
Екатеринбург
Сообщений: 354
|
А что обсчитать? Это факт. Действие отброшенной части конструкции должно быть заменено эквивалентными силами. В отбрасываемом ригеле есть момент, почему его в оголовке колонны вдруг не стало? Это основы вообщем-то
![]() Цитата:
![]()
__________________
https://t.me/steelintouch |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754
|
Цитата:
Цитата:
Да, проверка колонны по прочности может стать определяющей для назначения размеров поперечного сечения. Но что это меняет? Возможно это меняет резерв материала в зоне узла для пластического перераспределения напряжений. Но пластическую работу стенки в рамном узле точно не меняет. |
|||
![]() |
|
||||
стальные конструкции Регистрация: 04.12.2019
Екатеринбург
Сообщений: 354
|
Моменту не важно по какому направлению отбрасывается стержень (сверху/снизу/сбоку), он мера вращения и сильно на этом не заморачивается
![]() См. иллюстрацию из учебника Катюшина, справа момент, который от вас упорно прячется. ----- добавлено через ~2 мин. ----- Свое отношение к данному вопросу я описал в #26, повторяться не хочу. ----- добавлено через ~9 мин. ----- Цитата:
![]()
__________________
https://t.me/steelintouch Последний раз редактировалось CIE-engineer, 06.06.2022 в 11:40. |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 05.01.2012
Сообщений: 880
|
Верхние ригели всегда старались делать с шарнирным опиранием, потому что момент и распор получались очень уж неприличными при жестком узле. Балка тяжелее, это да, но узел на порядок проще. В пром. этажерках это не всегда работает - там несколько сложнее.
|
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754
|
|
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754
|
Да, но не по формуле 44 СП 16.13330, а по формуле (10) со стр. 126.
----- добавлено через ~6 мин. ----- Вот можно проверить наш с IBZ пример по формулам (8), (9), (10) Троицкого и сравнить с результатом формулы (44) СП 16.13330 |
|||
![]() |
|
||||
стальные конструкции Регистрация: 04.12.2019
Екатеринбург
Сообщений: 354
|
Цитата:
![]() Если есть желающие, могут проверить.
__________________
https://t.me/steelintouch |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754
|
Проверка во вложении. Получается, по Троицкому, момент в стенке не влияет на предельную поперечную силу в нашем конкретном случае.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- PS При проверках условий (9) была допущена ошибка - делить площадь полки на 2 было не нужно. Тем не менее пример этот показателен. Последний раз редактировалось румата, 06.06.2022 в 17:46. Причина: Неточность в расчете. Пояснение в PS |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754
|
Здесь проверка по формуле (44) СП16.13330 в верхней левой угловой точке стенки узлового отсека.
Видно, что МКЭ дал правильный результат предельной поперечной силы и условие формулы выполняется даже с к-том условий работы. А решение Троицкого(возможно серийное), действительно, достаточно консервативно, т.к. предельная поперечная сила получилась заметно меньше чем по СП16 и МКЭ. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Одно "но". В расчете формуле 44 проигноривано нормальное напряжение сигма_у, что вобщем-то не верно. Последний раз редактировалось румата, 06.06.2022 в 16:10. |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754
|
Здесь проверка по формуле (44) СП16.13330 в ценральной точке стенки узлового отсека.
Видно, что эта точка больше напряжена, любимой IBZ, верхней левой точки. Что вполне закономерно и очень точно совпадает с "оболочечными" результатами МКЭ расчета. |
|||
![]() |
![]() |
|
|
![]() |
||||
Тема | Автор | Раздел | Ответов | Последнее сообщение |
Расчет колонны с отверстием в стенки | 1969 | Металлические конструкции | 1 | 19.09.2021 17:37 |
Прочностной расчёт стенки колонны рамного узла КМ | lego_go | Металлические конструкции | 100 | 28.05.2020 03:32 |
Ручной расчет жесткой базы колонны с траверсами | exez | Металлические конструкции | 35 | 11.01.2018 19:42 |
Усиление стенки мет. колонны в рамном сварном узле | Jull | Металлические конструкции | 8 | 11.10.2007 09:15 |
Фундамент с динамическими нагрузками в Scad | Tlelaxu | SCAD | 9 | 31.08.2007 10:44 |