[МишаИнженер]

Необходимо посчитать на усталость подкос из металлической трубы опоры СОДГ (Светофорная Опора Дорожная Г-образная).
Вычисления планирую выполнить в соответствии с указаниями главы 12 и Приложения К из СП16 "Металлические конструкции".
Выяснил, что согласно таблицы К.1 (Приложения К) группа элементов к которой относится моя конструкция равна 7 (картинка на схеме 21).
У меня раскос из трубы d=57x3.5мм. Основная опора из трубы d=108x5мм.
Для проверки прочности по основной формуле 170 (СП16, п.12.1.2) необходимо знать коэффициент Alfa (коэффициент учитывающий число циклов нагружения).
И вот здесь начинаются проблемы!
Чему принять равным число циклов нагружений при расчете усталости от ветровой нагрузки

[IBZ]

В пункте 12.1.1 СП 16.13330.2017 говорится, что на усталость следует считать только высокие сооружения (дымовые трубы, башни, мачты), подверженные резонансу. Соответственно, если рассматриваемую конструкцию не нужно считать на резонанс, то не нужен и расчёт на усталость. Если считаете конструкцию с учетом резонанса, то количество циклов нужно искать в литературе по дымовым трубам без несущих решетчатых конструкций или посмотреть руководство по расчёту на ветер. По памяти n=10^6, но тут уверенности никакой, так как такие конструкции считал очень давно.

[Атрибут]

Изменение 5 к СП 20.13330.2016 п. 11.1.8, примечание 3.

группа элементов к которой относится моя конструкция равна 7

8 ?

[МишаИнженер]

Сообщение от Атрибут Изменение 5 к СП 20.13330.2016 п. 11.1.8

Что такое примечание 3 я так и не понял. Обычно примечания делают к таблицам. На какую таблицу ссылается Атрибут не понятно.
В СП20 сказано, что если собственная частота меньше предельной, значит конструкция может "откликнуться" на вихревые нагрузки и может войти в резонанс.
Если есть резонанс, значит коэффициент динамичности уже становится не равным 1 (как в формуле 11.5) а вычисляется по графику 11.1 в зависимости от декремента затухания (дельта) и безразмерного периода Tg,i который вычисляется по формуле 11.8. И сама пульсационная составляющая давления ветра вычисляется по формуле 11.7 где коэффициент динамичности уже не равен 1, а больше 1 (согласно рисунку 11.1 может быть равен 3).
Но при расчете на усталость как я понял из СП16 (п. 12.1.2, пояснения к формуле 170) мы не учитываем никакие коэффициенты динамичности! Даже нагрузки вроде как надо прикладывать "нормативные", без коэффициентов надежности.
Почему так сделано? Вопрос к авторам этой методики. Кто автор? Кто придумал считать усталость без учета динамики?
Во всем этом надо разбираться, когда рядом с главами СП начнут печатать имена и фамилии авторов методики с их email адресами.
Но сейчас этого нет. И поэтому надо просто догадаться: какое число циклов надо применить для расчета на усталость трубчатых конструкций при воздействии ветровой нагрузки.

[Атрибут]

Сообщение от МишаИнженер Для проверки прочности по основной формуле 170 (СП16, п.12.1.2) необходимо знать коэффициент Alfa (коэффициент учитывающий число циклов нагружения).

Предполагаю цифра n=3,9x10^6 взята не с потолка и характерезует количество циклов нагружений пульсационной составляющей ветровой нагрузки. Предполагаю границей разделения при n=3,9x10^6 является срок эксплуатации 50 лет.
Это догадки.

мы не учитываем никакие коэффициенты динамичности!

Всё что надо учитывается в сигма макс.

Даже нагрузки вроде как надо прикладывать "нормативные", без коэффициентов надежности.

Вы где-то запутались.

Почему так сделано? Вопрос к авторам этой методики. Кто автор? Кто придумал считать усталость без учета динамики? Во всем этом надо разбираться, когда рядом с главами СП начнут печатать имена и фамилии авторов методики с их email адресами.

Что поделать? Строительные нормы это не художественная литература.

надо просто догадаться: какое число циклов надо применить для расчета на усталость трубчатых конструкций при воздействии ветровой нагрузки.

Пишите письмо авторам СП или ФАУ "ФЦС". Заодно укажите как и где надо писать примечания.

Что такое примечание 3 я так и не понял.

Смотрите Изменение 5 (приказ Минстроя от 14.12.2023 N 918/пр), или версию СП с учётом изменения 5 (примечание 3 перед пунктом 11.1.9). В поисковике набирайте - "СП 20.13330.2016 с изменениями 1-6".

[IBZ]

Сообщение от Атрибут Смотрите Изменение 5 (приказ Минстроя от 14.12.2023 N 918/пр), или версию СП с учётом изменения 5 (примечание 3 перед пунктом 11.1.9). В поисковике набирайте - "СП 20.13330.2016 с изменениями 1-6".

И какую же дополнительную полезную информацию содержит это примечание?

[kopekopa]

Из еврокода только.

Т - срок службы, сек,
ny - собственная частота, соответствующая той моде, по которой происходят колебания, Герц,
e0 - коэф., можно принять 0,3,
Vcrit - критическая скорость ветра для данной моды
V0 - скорость ветра, зависящая от вероятностного распределения скоростей, можно принять 20% от V_средн.

Но можно просто принять Альфа = 0,77. И все

[МишаИнженер]

Сообщение от Атрибут Всё что надо учитывается в сигма макс

Не понимаю смысла этой фразы.
Согласно методике СП16 (п. 12.1.2) надо получать кроме обычных: нормативных и расчетных напряжений ещё отдельный вид напряжений "усталостных" где не учитывается коэффициент динамичности для ветровой нагрузки.
В п. 12.1.2 (СП16) написано:

где SigmaMax - наибольшее по абсолютному значению напряжение в рассчитываемом сечении элемента, вычисленное по сечению нетто без учета коэффициента динамичности и коэффициентов fi, fib, fie;

Непонятно конечно что это за коэффициенты fi, fib, fie. Но коэффициент динамичности для ветровой нагрузки сюда подходит по названию. Наверное авторы СП16 имели в виду "коэффициент динамичности для ветровой нагрузки" поэтому все пока сходится.
Конечно до уровня нормативных нагрузок нам не надо опускаться, но все же за счет нивелировки "коэффициента динамичности" уровень нагрузок при расчете "усталости" снижается. Оправдано ли это это надо спрашивать у авторов методики. Но почему авторы методики сделали потребность создавать отдельный вид нагружений для расчета усталости непонятно! Почему нельзя было взять уже готовые вычисленные расчетные напряжения? Почему нужны эти сложности с вычислением дополнительных "усталостных" напряжений? Потом ещё в отчете надо оформлять по милости "авторов" дополнительные таблицы для вычисления этих "усталостных" напряжений. Потом все это печатать (тратить бумагу) и проверять. Почему нельзя было взять для проверки усталости готовые "расчетные" напряжения? Чем они не угодили авторам методики СП16?

[gorbun]

Сообщение от МишаИнженер Не понимаю смысла этой фразы. Согласно методике СП16 (п. 12.1.2) надо получать кроме обычных: нормативных и расчетных напряжений ещё отдельный вид напряжений "усталостных" где не учитывается коэффициент динамичности для ветровой нагрузки. В п. 12.1.2 (СП16) написано: Непонятно конечно что это за коэффициенты fi, fib, fie. Но коэффициент динамичности для ветровой нагрузки сюда подходит по названию. Наверное авторы СП16 имели в виду "коэффициент динамичности для ветровой нагрузки" поэтому все пока сходится. Конечно до уровня нормативных нагрузок нам не надо опускаться, но все же за счет нивелировки "коэффициента динамичности" уровень нагрузок при расчете "усталости" снижается. Оправдано ли это это надо спрашивать у авторов методики. Но почему авторы методики сделали потребность создавать отдельный вид нагружений для расчета усталости непонятно! Почему нельзя было взять уже готовые вычисленные расчетные напряжения? Почему нужны эти сложности с вычислением дополнительных "усталостных" напряжений? Потом ещё в отчете надо оформлять по милости "авторов" дополнительные таблицы для вычисления этих "усталостных" напряжений. Потом все это печатать (тратить бумагу) и проверять. Почему нельзя было взять для проверки усталости готовые "расчетные" напряжения? Чем они не угодили авторам методики СП16?

Обычно у расчётчиков есть волшебная фраза: "напряжения для расчёта на усталость приняты по основному сочетанию в запас прочности". И не нужно ничего лишнего печатать, тратить бумагу и проверять

[Атрибут]

Сообщение от МишаИнженер Непонятно конечно что это за коэффициенты fi, fib, fie.

Они спрятались где-то в СП 16.13330.2017.

Сообщение от МишаИнженер за счет нивелировки "коэффициента динамичности" уровень нагрузок при расчете "усталости" снижается.

На процент или его доли?

Сообщение от МишаИнженер Почему нельзя было взять уже готовые вычисленные расчетные напряжения? Почему нужны эти сложности с вычислением дополнительных "усталостных" напряжений? Потом ещё в отчете надо оформлять по милости "авторов" дополнительные таблицы для вычисления этих "усталостных" напряжений. Потом все это печатать (тратить бумагу) и проверять. Почему нельзя было взять для проверки усталости готовые "расчетные" напряжения? Чем они не угодили авторам методики СП16?

Ответ один. Готовые вычисленные расчетные напряжения не соответствуют знаменателю левой части формулы (170)*.

----- добавлено через ~17 мин. -----

Сообщение от IBZ И какую же дополнительную полезную информацию содержит это примечание?

Расчет зданий и сооружений на действие пульсационной составляющей основной ветровой нагрузки включает:
- оценку усталостной прочности и выносливости элементов сооружения согласно требованиям действующих документов по стандартизации в области проектирования.

Получаем ошибочное утверждение

Сообщение от IBZ В пункте 12.1.1 СП 16.13330.2017 говорится, что на усталость следует считать только высокие сооружения (дымовые трубы, башни, мачты), подверженные резонансу. Соответственно, если рассматриваемую конструкцию не нужно считать на резонанс, то не нужен и расчёт на усталость.

[Бахил]

Сообщение от IBZ В пункте 12.1.1 СП 16.13330.2017 говорится, что на усталость следует считать только высокие сооружения (дымовые трубы, башни, мачты), подверженные резонансу.

Совершенно верно. От пульсации усталость не возникает.

[IBZ]

Сообщение от Атрибут Получаем ошибочное утверждение

Это почему же ?? СП 16, в котором говорится о необходимости производить расчёт на усталость только для высоких конструкций, подверженных резонансу, и есть тот самый "действующий документ по стандартизации в области проектирования"

[drumbasser]

9.3.58 Стальные дымовые трубы при критических скоростях ветра, вызывающих резонансные колебания сооружения, следует рассчитывать на усталость в соответствии
с требованиями СП 16.13330. Проверке подлежат стыковые швы стальной оболочки дымовой трубы, при этом в расчете должно учитываться не менее 2 млн. циклов нагружения

[Атрибут]

Пункт 12.1.1 первый абзац - нагрузки с количеством циклов нагружений 1x10^5 и более приводят к появлению усталости.
Необходимо определить количество циклов. Что автор темы и спрашивает.

Пункт 12.1.1 последний абзац - конструкции высоких
сооружений, для которых учитывается резонансное вихревое возбуждение (приводит к появлению усталости, т.к количество циклов нагружений заведомо более 1x10^5), подлежат расчёту на усталость.

Непонятно почему игнорируется первый абзац?

[Tyhig]

Слава drumbasserу !
О мой великий новый кумир !

Я эти 2 млн. 10 лет ищу.

Ключевые слова: tyhig, число циклов, усталость, ветер.

[IBZ]

Сообщение от Атрибут Непонятно почему игнорируется первый абзац?

Потому, что конструкция автора вопроса не имеет ничего общего с конструкциями, перечисленными в в первом абзаце. Напоминаю, что вопрос был исключительно про ветер.

[drumbasser]

Сообщение от Tyhig Я эти 2 млн. 10 лет ищу.

Всегда пожалуйста

[Бахил]

Количество циклов зависит от уровня напряжений и асимметрии цикла.
Чем выше напряжение и симметричнее цикл, тем меньше количество циклов до разрушения.

[Атрибут]

И всё же...

EN 1991-1-4:2005
Annex B
B.3 Namber of loads for dynamic response

or
ТКП EN 1991-1-4-2009
Приложение В
В.3 Количество циклов загружений для динамической реакции

На рисунке В.3 показано количество Ng, при котором величина воздействия ветра дельта S достигается или превышается в течение 50 лет. Дельта S — доля значения Sk в процентах, при этом Sk является определяющим ветровым воздействием, определенным с периодом повторяемости 50 лет.

Получаем
при дельтаw/w0 - 100 % Ng=1,
при дельтаw/w0 - 30,5 % Ng=1x10^5,
при дельтаw/w0 - 23,2 % Ng=1x10^6,
при дельтаw/w0 - 15,725 % Ng=3,9x10^6,
при дельтаw/w0 - 12,2 % Ng=1x10^7,
при дельтаw/w0 - 5,6 % Ng=1x10^8.

Допустим ветровой район III
при Ng=1, w0=0,38 кПа;
при Ng=1x10^5, w0*0,305=0,1159 кПа;
при Ng=3,9x10^6, w0*0,15725=0,059755 кПа.

Для ветрового района VI
при Ng=1, w0=0,73 кПа;
при Ng=1x10^5, w0*0,305=0,22265 кПа;
при Ng=3,9x10^6, w0*0,15725=0,1147925 кПа.

p.s.
Прошу не взбалтывать и не смешивать требования к вихревому резонансному возбуждению и основной ветровой нагрузке.

N - количество циклов колебаний, вызванных вихревым возбуждением.
Ng - количество циклов загружений от реакций на порывы.

[Tyhig]

Сообщение от Атрибут Прошу не взбалтывать и не смешивать требования к вихревому резонансному возбуждению и основной ветровой нагрузке.

Почему ?
Ведь вихри образуются тем же ветром ?

[IBZ]

Сообщение от Tyhig Почему ? Ведь вихри образуются тем же ветром ?

Наверное потому, что ветровой резонанс характерен только для определенных специфических конструкций, да еще и при определенных условиях.