[al3003]

Здравствуйте. Подскажите, почему при расчете устойчивости стенки балки, не укрепленной поперечными ребрами жесткости, определяющими являются касательные напряжения? Не получится ли так, что при совместном действии нормальных и касательных напряжений потребуется бо'льшая толщина стенки?

[ingt]

Наличие ребер (их шаг) влияет только на устойчивость от кас. напр-й. Устойчивость от норм. напр. зависит только от высоты стенки. См. ф. (80-83) СП 16.

[CIE-engineer]

Сообщение от al3003 определяющими являются касательные напряжения?

Таковыми они являются в приопорной зоне балки, где вклад нормальных напряжений невелик. Обратная ситация в центре пролета - там в основном влияют нормальные напряжения и стенка укрепляется продольными ребрами.

Сообщение от al3003 Не получится ли так, что при совместном действии нормальных и касательных напряжений потребуется бо'льшая толщина стенки?

На такой случай СП предусматривает проверку по ф-ле (80) - там есть и нормальные и касательные напряжения.

[Бахил]

Дети! Это понять невозможно - это надо запомнить!(с)
Offtop: Прям хоть в девиз записывай.
Открываешь Вольмира, Власова, Лейтеса и.т.д.
В крайнем случае Тимошенку.
Да, чуть не забыл: раздел "Устойчивость пластин и оболочек".

[crossing]

Сообщение от al3003 Подскажите, почему при расчете устойчивости стенки балки, не укрепленной поперечными ребрами жесткости, определяющими являются касательные напряжения?

Вы скорее хотите понять физическую интерпритацию?!
Касательные напряжения действуют вертикально по высоте стенки, что вызывает сжатие стенки.
Нормальные напряжения направлены вдоль стенки и вызывают растяжение волокон. Но как выше сказали - если шар6ирное опирание - то ситуация чистого сдвига.
Я не помню по поводу парностей напряжений, но может IBZ если заглянет сюда - подскажет.

[CIE-engineer]

Сообщение от Бахил Дети! Это понять невозможно - это надо запомнить!(с)

Интересный момент, условие применение ф-лы 80 СП - наличие парных ребер, а автор спрашивает про ситуацию, когда поперечные ребра не установлены и, получается, проверка по (80) недопустима. Вы, кстати, как считаете - почему в СП такое условие ?

[al3003]

Сообщение от ingt Наличие ребер (их шаг) влияет только на устойчивость от кас. напр-й. Устойчивость от норм. напр. зависит только от высоты стенки. См. ф. (80-83) СП 16.

ingt, совместное действие касательных и нормальных напряжений. Суть вопроса в том, почему если условная гибкость меньше либо равна 3.2, то ребра не требуются и никакие другие проверки не нужны?

Сообщение от CIE-engineer Таковыми они являются в приопорной зоне балки, где вклад нормальных напряжений невелик. Обратная ситация в центре пролета - там в основном влияют нормальные напряжения и стенка укрепляется продольными ребрами.

Это все понятно. А если, например, в 1/4 пролета?

Сообщение от CIE-engineer На такой случай СП предусматривает проверку по ф-ле (80) - там есть и нормальные и касательные напряжения.

Если условная гибкость меньше либо равна 3.2, то проверка по формуле 80 не требуется. Вот я к чему.

Сообщение от Бахил Дети! Это понять невозможно - это надо запомнить!(с)

Бахил, это никак логически не объясняется?

Сообщение от Бахил Открываешь Вольмира, Власова, Лейтеса и.т.д. В крайнем случае Тимошенку. Да, чуть не забыл: раздел "Устойчивость пластин и оболочек".

Смотрел Тимошенко, там только значения критических напряжений.

Сообщение от crossing Касательные напряжения действуют вертикально по высоте стенки, что вызывает сжатие стенки. Нормальные напряжения направлены вдоль стенки и вызывают растяжение волокон.

Это все понятно. Вопрос в другом.

[crossing]

Сообщение от al3003 Суть вопроса в том, почему если условная гибкость меньше либо равна 3.2, то ребра не требуются и никакие другие проверки не нужны?

По памяти (возможно это конечно относится к свесу полок) данный критерий относится к эффективности использования элементов сечения. Т.е. необходимость и достаточность. Слыхал такое мнение - сечения проката таковы, что не требуют постановки рёбер. Мол если нужны рёбра - то НДС требует в других сечениях (например по моменту) увеличение профиля. А вот с составными нужна проверка. Но это из разговоров "на кухне".

[CIE-engineer]

Сообщение от al3003 Если предельная условная гибкость меньше либо равна 3.2, то проверка по формуле 80 не требуется. Вот я к чему.

Проверка по формуле 80 не нужна, если гибкость меньше 3,5 (см. СП)
Стенка находится в более невыгодном положении при действии касательных напряжений, чем нормальных. Поэтому для нормальных напряжений предельная гибкость 5,5.
Если гибкость меньше 3,2 то не нужны поперечные ребра, т.к. на действие касательных напряжений такая стенка устойчивость не потеряет.
Когда гибкость превышает 3,5 то стенка может потерять устойчивость и при наличии поперечных ребер. Поэтому выполняется проверка по ф-ле (80) и с учетом нормальных напряжений. Т.е. по-сути СП не разделяет отдельно действие нормальных и касательных напряжений, а всегда проверяет (если уж проверяет) вместе.

[al3003]

Сообщение от CIE-engineer Проверка по формуле 80 не нужна, если гибкость меньше 3,5 (см. СП)

В СП значения условной гибкости 3.5, 3.2, 2.5. Я просто, как пример, взял 3.2 (из Горева).

Сообщение от CIE-engineer Если гибкость меньше 3,2 то не нужны поперечные ребра, т.к. на действие касательных напряжений такая стенка устойчивость не потеряет.

CIE-engineer, как получены предельные значения условной гибкости я знаю. Почему действие только касательных напряжений хуже совместного действия касательных и нормальных напряжений?

[CIE-engineer]

Сообщение от al3003 В СП значения условной гибкости 3.5, 3.2, 2.5. Я просто, как пример, взял 3.2 (из Горева).

Сообщение от al3003 CIE-engineer, как получены предельные значения условной гибкости я знаю. Почему действие только касательных напряжений хуже совместного действия касательных и нормальных напряжений?

Эти 3.5 и 3.2 - это не те, которые те. В этом-то и дело. 3.2 - без ребер, но 3.5 -с ребрами.

Сообщение от al3003 Почему действие только касательных напряжений хуже совместного действия касательных и нормальных напряжений?

А где написано что хуже ? Тут логика наоборот, если гибкость больше 3.2, то без ребер и одних касательных хватит.

[nickname2019]

Сообщение от al3003 Почему действие только касательных напряжений хуже совместного действия касательных и нормальных напряжений?

Потому, что критерием наступления пластичности стали является достижение касательных напряжений предельных величин (см. критерии текучести стали). Т.е. предельное состояние стальных пластин связано со сдвигом.

[al3003]

Сообщение от CIE-engineer Эти 3.5 и 3.2 - это не те, которые те. В этом-то и дело. 3.2 - без ребер, но 3.5 -с ребрами.

Вообще-то в сп написано, что 3.5 в балках с двусторонними поясными швами, 3.2- с односторонними. Причём здесь ребра?

[CIE-engineer]

Сообщение от al3003 Причём здесь ребра?

Сообщение от al3003 CIE-engineer, как получены предельные значения условной гибкости я знаю.

Раз вы знаете как получены предельные значения гибкостей, то конечно помните, что при установке ребер размеры рассматриваемой пластинки меняются, и условная гибкость повышается до 3,5
Это где-то в учебной литературе точно есть. Сходу не найду.

[al3003]

CIE-engineer, немного в сторону от поставленного вопроса уходите. Рассматривается балка без ребер.

[Бахил]

Сообщение от al3003 Почему действие только касательных напряжений хуже совместного действия касательных и нормальных напряжений?

Открываем Беленя и смотрим соответствующий раздел. Выпучивание происходит ближе к опорам. При чистом изгибе нет потери устойчивости.
Опытным п.

[CIE-engineer]

Сообщение от al3003 CIE-engineer, немного в сторону от поставленного вопроса уходите. Рассматривается балка без ребер.

Может показаться, что вам что-то недоговаривают. Вам нужно рассмотреть ситуацию вцелом, совет из поста выше вполне себе ничего.

[al3003]

Сообщение от Бахил При чистом изгибе нет потери устойчивости.

Offtop: Кто-то взломал аккаунт Бахила и пишет от его имени всякую околесицу
При чистом изгибе критические напряжения намного больше, чем при чистом сдвиге. Поэтому сначала стенка потеряет устойчивость на опоре. Нашел картинку потери местной устойчивости балки (см. вложение).

[nickname2019]

Зайду с другой стороны. На самом деле, устойчивость стенки теряется из-за сжимающих напряжений (s), действующих в направлении, в котором вызывается выпучивание (в другом направлении напряжения тоже могут влиять, но вряд ли это сильно актуально для балок). Эти сжимающие напряжения s в общем случае есть функция от касательных txy и сжимающих sx и sy.
Но так как потеря устойчивости наблюдается в средней части сечения балки по высоте (где sx=0, а значит от момента ничего не зависит), то эти критические напряжения s (которые действуют под углом) можно выразить через касательные напряжения, вызываемые поперечной силой в рассматриваемом сечении (поперечная сила порождает касательные напряжения). Такая форма записи более привычна для стали с точки зрения теории пластичности (оценка через касательные напряжения).
Но если заморочиться, то можно эту же формулу как-то привести к виду s⩽Ry·fi (как при сжатии), но смысла нет.

[al3003]

Сообщение от nickname2019 Эти сжимающие напряжения s в общем случае есть функция от касательных txy и сжимающих sx и sy.

Иными словами, главные напряжения.

Сообщение от nickname2019 Но так как потеря устойчивости наблюдается в средней части сечения балки по высоте

Кто сказал, что стенка теряет устойчивость в средней части сечения? Из картинки, которую я прикрепил, видно что это не так.

[nickname2019]

Сообщение от al3003 Иными словами, главные напряжения.

Нет. По контуру зоны выпучивания будут действовать наиболее опасные (с точки зрения устойчивости) нормальные напряжения, ориентированные перпендикулярно контуру выпучивания. Не гарантируется, что эти напряжения обязательно ориентированы также, как площадки главных напряжений в эти точках.

Сообщение от al3003 Кто сказал, что стенка теряет устойчивость в средней части сечения? Из картинки, которую я прикрепил, видно что это не так.

В крайних зонах сечения по высоте находятся полки. Стенка находится в средней части сечения. А зона выпучивания преимущественно находится в средней зоне, поэтому влияние момента на эту зону незначительно. Ближе к опоре момент вообще стремиться к нулю, а потеря устойчивости стенки наиболее опасна на опоре. Поэтому моментом можно пренебречь.

Если как-то расставить в балке ребра, чтобы устойчивость стенки терялась не на опоре, то тогда, возможно, момент стоит учитывать для каких-то очень гибких стенок.

[IBZ]

Сообщение от al3003 Подскажите, почему при расчете устойчивости стенки балки, не укрепленной поперечными ребрами жесткости, определяющими являются касательные напряжения?

Потому что здесь (Горев, том 1, стр.240) речь идет об опорном сечении шарнирно-опертой балки, где изгибающий момент при обычных загружениях отсутствует.

Сообщение от al3003 Не получится ли так, что при совместном действии нормальных и касательных напряжений потребуется бо'льшая толщина стенки?

Запросто может получиться. Например, в жестко опертой балке максимальные изгибвющий момент и поперечная сила находятся в одном сечении на опоре.

[al3003]

Сообщение от IBZ Потому что здесь (Горев, том 1, стр.240) речь идет об опорном сечении шарнирно-опертой балки, где изгибающий момент при обычных загружениях отсутствует.

Я понимаю, что речь идет об опорном сечении. Почему толщина стенки принимается по опорному сечению, а не по сечению, где М и Q не равны нулю?

----- добавлено через ~5 мин. -----

Сообщение от IBZ Запросто может получиться. Например, в жестко опертой балке максимальные изгибвющий момент и поперечная сила находятся в одном сечении на опоре.

Сначала хочу разобраться с шарнирно-опертой балкой.

[IBZ]

Сообщение от al3003 Почему толщина стенки принимается по опорному сечению, а не по сечению, где М и Q не равны нулю?

Кто Вам это такое сказал? Проверка (при невыполнении условий пункта 8.5.1 СП 16) выполняется как минимум в 2-х сечениях: с максимальным нормальными напряжениями и с максимальными касательными напряжениями. Я еще всегда анализирую сечение с максимальными приведенным напряжениями, определенными по ф. 44 без учета множителя перед корнем.

[al3003]

Сообщение от IBZ Кто Вам это такое сказал? Проверка (при невыполнении условий пункта 8.5.1 СП 16) выполняется как минимум в 2-х сечениях: с максимальным нормальными напряжениями и с максимальными касательными напряжениями.

Рассматривается балка без поперечных ребер, я уже устал повторять. Собственно проверка 8.5.1 получается из условия устойчивости при чистом сдвиге. В любом учебнике об этом написано.

[Бахил]

Сообщение от al3003 В любом учебнике об этом написано.

Просто "любой учебник" надо читать от "корки до корки".
Тогда поймёшь почему

Сообщение от al3003 получается из условия устойчивости при чистом сдвиге

[al3003]

Сообщение от Бахил Просто "любой учебник" надо читать от "корки до корки".

Бахил, некогда читать от корки до корки. Нужно срочно спроектировать небоскрёб из металла. Заплатят 100 т. р..

[IBZ]

Сообщение от al3003 Рассматривается балка без поперечных ребер, я уже устал повторять.

"Устал - отдохни" (с) . Если посмотреть на пункт 8.5.9 СП 16, то можно заметить, что расстановка ребер требуется при значениях меньших или равных значениям из пункта 8.5.1. Это предполагает следующие варианты:
- проверка не нужна, ребра не ставятся;
- проверка не нужна, ребра ставятся конструктивно;
- проверка нужна, ребра ставятся в обязательном порядке.
Элементарная логика говорит о том, что при отсутствии ребер, проверка местной устойчивости стенки не нужна. Поэтому нормы и говорят о проверке при наличии поперечных ребер.

Сообщение от al3003 Собственно проверка 8.5.1 получается из условия устойчивости при чистом сдвиге. В любом учебнике об этом написано.

ОК, просветите нас - приведите ссылку, где предельное значение получается равным 2,5 при чистом сдвиге.

----- добавлено через ~15 мин. -----

Сообщение от al3003 Нужно срочно спроектировать небоскрёб из металла.

Небоскреб? Срочно? Ну-ну ...

Сообщение от al3003 Заплатят 100 т. р..

При ближайшем рассмотрении "небоскреб" оказался "сарайкой" 24х30 .

[Yu Mo]

При отсутствии поперечных рёбер по стенкам симметричных двутаврах формула критических касательных напряжений в стенке (83) СП превращается в ту самую формулу (5.91) из Горева, т. 1. Если фактические касательные напряжения в стенке достигают предельных Rs получаем нижнюю границу постановки рёбер 3.2 по п. 8.5.9 СП. А если они меньше, (а они конечно же меньше, иначе прочность летит)? Почему тогда мы не можем для изгибаемых элементов пользоваться формулой (80) СП? Работает ли формула (83) за пределами ограничений, указанных в п. 8.5.9? Подтверждено ли это теорией, или экспериментом? Горев формулой (5.91) намекает, что таки да, работает. Наверное, нужно глубоко копнуть классиков.

При новом проектировании, пожалуй, лучше выполнять требования норм и ставить эти самые рёбра. А вот при обследовании существующих балок я бы не стал усиливать их рёбрами (особенно под нагрузкой) при отсутствии видимых признаков потери местной устойчивости стенки, несмотря на п. 18.3.3. (А есть ещё на всякий случай п. 20.4.12 по СП 294).