[Sober]

Уважаемые коллеги!
Предлагаю Вам поделиться своими соображениями по этому вопросу, особенно для железобетона!
1.Хотелось бы уяснить физическую сущность этого явления
2.Оценить с позиций коллективного мнения сущ. предложения на рынке ПВК и в теории.
3.Выработать способы преодоления указанной проблемы

[alle]

Странный Вы человек
Кто Вам на форуме раскроет какую то сущность ?
Для этого есть монографии, книги...

Сообщение от Sober 1.Хотелось бы уяснить физическую сущность этого явления 3.Выработать способы преодоления указанной проблемы

[Огурец]

Уважаемый Sober!
Могу порекомендовать: http://lib.mexmat.ru/books/5161, поскольку вопросы устойчивости ближе к теормеху. Нам же, строителям, лучше пользоваться уже готовыми рекомендациями по устойчивости, а то голова распухнет.

[Разработчик]

1.Хотелось бы уяснить физическую сущность этого явления

Ну очень старая студенческая песенка:
Коперник целый век трудился,
Чтоб доказать Земли вращенье -
Чудак, уж лучше б он напился,
Тогда бы не было сомненья!

Рецепт годится и для изучения физической сущности устойчивости тоже.

2.Оценить с позиций коллективного мнения сущ. предложения на рынке ПВК и в теории.

Оценка теории "с позиций коллективного мнения" напомнила мне попытку сената одного из штатов США провести законопроект о назначении числа "пи" равным 3, чтоб детям проще было учиться.

3.Выработать способы преодоления указанной проблемы

Элементарно, Ватсон - делаем короче и толще.

[Sober]

Сообщение от Огурец Уважаемый Sober! Могу порекомендовать: http://lib.mexmat.ru/books/5161, поскольку вопросы устойчивости ближе к теормеху. Нам же, строителям, лучше пользоваться уже готовыми рекомендациями по устойчивости, а то голова распухнет.

Спасибо, Огурец!
В том-то и дело, что устойчивости в железобетонных нормах не уделено должного внимания (хотя это и отнесено к первой группе п.с.) :roll: А теормех, как известно, ни за что не отвечает :?

[Sober]

Сообщение от Разработчик Ну очень старая студенческая песенка: Коперник целый век трудился, Чтоб доказать Земли вращенье - Чудак, уж лучше б он напился, Тогда бы не было сомненья! Рецепт годится и для изучения физической сущности устойчивости тоже. Оценка теории "с позиций коллективного мнения" напомнила мне попытку сената одного из штатов США провести законопроект о назначении числа "пи" равным 3, чтоб детям проще было учиться. Элементарно, Ватсон - делаем короче и толще.

Пока не очень.... :?впечатляет...самое главное - что полезного?

[Разработчик]

устойчивости в железобетонных нормах не уделено должного внимания

Ну почему, сказано, что надо расчитывать на устойчивость - стало быть уделено.
Как - это в меру умения, для желающих попроще - есть п. 3.24.
Для желающих посложнее, ну там, например, продольно-поперечный изгиб стержня из физически нелинейного материала - берем в библиотеке литературу: "Устойчивость упругих систем" (про неупругие там тоже есть), "Устойчивость стержней", ну и т.п., выписывам уравнения или функционалы (кто что любит) и строим свой алгоритм.
Для нежелающих строить свой - могу посоветовать построенный наш: программы 406, 410 СТАТИКИ, там эта задачка как раз для ж/б решается.

Пока не очень.... впечатляет...самое главное - что полезного?

А чего Вы, собственно, ждете здесь? Научного симпозиума с дифференциальными уравнениями, графиками, результатами экспериментов?

[Sober]

Сообщение от Разработчик Ну почему, сказано, что надо расчитывать на устойчивость - стало быть уделено. Как - это в меру умения, для желающих попроще - есть п. 3.24. Для желающих посложнее, ну там, например, продольно-поперечный изгиб стержня из физически нелинейного материала - берем в библиотеке литературу: "Устойчивость упругих систем" (про неупругие там тоже есть), "Устойчивость стержней", ну и т.п., выписывам уравнения или функционалы (кто что любит) и строим свой алгоритм. Для нежелающих строить свой - могу посоветовать построенный наш: программы 406, 410 СТАТИКИ, там эта задачка как раз для ж/б решается.

Сказано. Не сказано как! :?
п.3.24 "просто" говорит о влиянии прогиба на несущую способность; вводится понятие "условной" критической СИЛЫ; условие 36 - по прочности; 40 - по прочности; условие 65 - то же. А где же - по устойчивости? Неужели прочность и устойчивость одно и то же?
Я не могу сказать, что знаком со ВСЕЙ литературой, но думается, что устойчивость в чистом виде не появилась в ж/б нормах по причине отсутствия согласия авторов в этом вопросе. А оболочка? А пластина? А балка-стенка? А просто балка? Вот со сталью - там другое дело! У них был Эйлер - зачинатель школы.
Где можно ознакомиться с Вашим алгоритмом? Заранее благодарен!

Сообщение от Разработчик А чего Вы, собственно, ждете здесь? Научного симпозиума с дифференциальными уравнениями, графиками, результатами экспериментов?

Жду обмена мнениями! :wink: Хочу предупредить господ коллег о важности (если мы ее обнаружим) :roll:

[Огурец]

Уважаемые коллеги!
Как справедливо замечено, с металлами есть некоторая ясность. В железобетоне по моему ощущению "раньше треснет, чем прогнётся". Поэтому и считают по прсчности. Потеря устойчивости (в сопроматовском смысле слова), если мне не изменяет память, лежит в области перехода из упругих деформаций в пластические, у бетона же область таковых невелика.
Более 30 лет не занимался этими вопросами, но всё равно интересно, что постановка проблемы та же. Это может быть вроде крепости , окруженной, но не сдавшейся глубоко в тылу наступающих, похоже на проблемы критерия Рейнольдса.

[Jeka]

Sober

п.3.24 "просто" говорит о влиянии прогиба на несущую способность; вводится понятие "условной" критической СИЛЫ; условие 36 - по прочности; 40 - по прочности; условие 65 - то же.

А что собственно неясно. Отношение напряжений при потере устойчивости к расчетному сопротивлению есть коэффициент продольного изгиба. С его использованием очень просто формулы расчета на прочность превращаются в расчетные формулы расчета на устойчивость. Но виды расчета при этом разные.

Огурец
Память вам все таки изменяет. Переход из упругих деформация в пластические - это расчет на прочность, а вот устойчивость - это потеря формы, которая может быть достигнута и при малых напряжениях, например для стержней большой гибкости.

А вообще Sober поднял не простую тему. Если устойчивость одного элемента собственно штука занормированная, то вот анализ всего сооружения с точки зрения потери устойчивости отдельных элементов - штука не простая.

[Sober]

Приятно, что участники все же отмечают известную сложность проблемы :?
Что же все-таки происходит с элементом (с конструкцией или системой) во время потери устойчивости?
Теория говорит о переходах из устойчивого положения (или состояния)в неустойчивое либо из одного равновесия в другое. Говорится о большом разноообразии потери устойчивости первоначальной формы равновесия как явлении природы. Также отмечается, что само явление потери устойчивости и закритическое поведение в одних случаях могут иметь квазистатическую природу, а в других - явно динамическую. Что же происходит на макроуровне? Понятно, что ж/б стойка при потере устойчивости всегда будет сломана, но это лишь следствие ее изгиба? Интуитивно думается, что указанное природное явление носит волновой (колебательный) :? характер. Что скажете?

[p_sh]

Сообщение от Sober Интуитивно думается, что указанное природное явление носит волновой (колебательный) :? характер. Что скажете?

тогда интуитивно придумайте период колебаний для постоянного загружения.

[MMV]

Да нет, вроде не подводит память Огурца...
Потеря устойчивости может происходить в упругой стадии (при больших гибкостях), тогда критическая сила определяется по формуле Эйлера, а может (при малых гибкостях) в упруго-пластической, когда часть сечения работает в упругой стадии, а часть в пластике.

По ж/б (как мне кажется): при больших гибкостях - опять же по Эйлеру, а при малых - происходит потеря прочности...

[Разработчик]

to Sober
Ой, чей-то вы мудрите. Ничего особенного в явлении устойчивости нет, кроме некоторого усложнения (математического) задач.
1. В механике различают устойчивость статического равновесия и устойчивость движения. Первое иногда переходит во второе (флаттер, например), но в строительстве, как правило, интересует только первое (хотя, конечно, известный мост в Штатах рухнул именно от флаттера).
Так что не заморачивайтесь динамической устойчивостью, тем более, что Вас интересуют ж/б конструкции, для которых это явление нехарактерно.
2. Физическая суть авления "устойчивость статического равновесия" может быть пояснена на простейшем примере, см. картинку - все более сложные задачи отличаются лишь сложностью уранений, описывающих состояние системы. Итак: положения во всех четырех точках - есть положения равновесия, при этом A и D - устойчивого, В - неустойчивого, С - безразличного. Это все знают. При этом, положение D предпочтительнее для системы, т.к. в этом случае она обладает меньшей потенциальной энергией, а любая система стремится, по возможности, занять положение с минимальной потенциальной энергией. При наличии некоторого возмущения (воздействия) система из положения A "с удовольствием" перейдет в D.
3. Рассмотрим Эйлеровский стержень - классическая задача, которую все изучают в курсе маханики/сопромата. Приложение продольной силы действует на линеаризованные уравнения продольно-поперечного изгиба стержня так, как если бы мы уменьшали кривизну ямки D, пока она не становится прямой - переходим в состояние C. Это тоже все проходят.
4. Рассмотрим сферическую оболочку, нагруженную, например, внешним давлением. В этом случае при любой нагрузке существует множество положений равновесия, характеризующихся различным количеством ям и бугров на поверхности, аналогично формам собственных колебаний. При малой нагрузке все они неустойчивы (положение B), кроме исходной. Увеличиваем нагрузку - деформуем нашу картинку, постепенно некоторые бугры становятся ямами, а яма, соответствующая исходной форме поднимается все выше и кривизна ее уменьшается. С какого-то момента она становится выше одной или даже нескольких соседних - появляется "нижняя критическая нагрузка". Теперь при некотором возбуждении шарик перепрыгнет в ямку пониже - оболочка хлопнет (высвободилась разница в потенциальных энергиях) и примет форму с буграми и впадинами - это и есть классическая потеря устойчивости. Если возмущения нет (идеальный случай), то в конце концов кривизна ямы, соответствующей исходной форме станет нулевой - переходим в состояние C - "верхняя критическая нагрузка".
Это популярно о физической сущности. Наличие пластических деформаций, растрескивания, множества элементов (здание) лишь усложняет задачу, не меняя физической сущности.
В механике деформируемых систем есть один момент. В самом начале, когда мы записываем соотношения между перемещениями и деформациями, мы оставляем только линейную часть соотношения, считая перемещения малыми. Если оставить и нелинейные члены - получаем геометрически нелинейную задачу, решать которую труднее, но с современной техникой уже можно и многие ПК это делают. При этом, благодаря наличию, как правило, поперечных нагрузок на элементы возникает продольно-поперечный изгиб для стержней и пластин и аналогичное состояние для оболочек. По мере роста нагрузки и, соответственно, перемещений увеличивается влияние продольных усилий на поперечное направление - ф-ла (19) для стержней, например, в пластинах и оболочках аналогичные результаты получаются при использовании ПК, работающих с геометрической нелинейностью. Так что, применительно к расчету ж/б конструкций никакого отдельного расчета на устойчивость проводить не надо, не дотягивает система до "критической силы", будя она посчитана по упругой либо упруго-пластической модели, раньше разрушается от продольно-поперечного изгиба.
Другое дело, когда, как аквапарк: стояла, стояла и рухнула. Тут сработала ползучесть, ж/б в полном соответствии со СНиПом потерял часть модуля упругости, а расчет геометрически нелинейной задачи с конечным модулем (который проводили и наши специалисты тоже) дал помнится запас 0.85 или что-то в этом роде.

К сожалению больше ничего дополнить в течении ближайших трех недель не смогу - ухожу в отпуск.

[Разработчик]

Забыл картинку
[ATTACH]1127737393.jpg[/ATTACH]

[MMV]

Разработчик

Так что, применительно к расчету ж/б конструкций никакого отдельного расчета на устойчивость проводить не надо

Вы хотите сказать, что ж/б на устойчивость не считают вообще никогда? Или я Вас не так понял?

[Дмитрий]

MMV
Ну, как бы да, ведь по всем нормативным документам требуется учет влияния продольного изгиба на усилия (по физически-геометрически нелинейным моделям или упрощенным формулам с "условной критической силой"), а собсно про устойчивость ничего не говорится...
Да и действительно, разрушение от потери устойчивости актуально скорее для легких (и гибких) конструкций из высокопрочных материалов, нежели для массивных железобетонных...

[MMV]

Дмитрий

Дык сниповский (СП-шный т.е.) коэффициент, который учитывает продольный изгиб содержит в себе значение критической силы по Эйлеру (п-ты 6.2.16...6.2.18 СП) и расчетная длина (п. 6.2.18) вычисляется точно так же как для стали (да и вообще для любого материала по сопромату).
Просто здесь сведено все в одну формулу.

[Sober]

Если вспомним начало всей истории, то:
1.Эйлер не говорил о разрушении сжато-изгибаемого стержня
Речь шла о потере первоначальной устойчивой формы. Догружался вертикально стержень, давалось поперечное возмущение, рано или поздно стержень переставал возвращаться в исходное положение и оставался в отклоненном положении (если я не прав - поправьте )
2.Видимо речь шла об "упругой" восстанавливающей силе (в пределах пропорциональности). Мне это напоминает колебания.
3.Вообще это смахивает на маятник, только вертикальный. Ведь нельзя сбрасывать со счетов инерционность груза и безинерционность стержня.

Относительно железобетона:
4.Стержень неоднородно уплотняется...

[Sober]

Ну что? Предлагаю физическую сущность объявить следующим образом:
1.Устойчивость теряется вследствие неоднородности напряженного состояния
2.Причинами могут быть неидеальности:
2.2 составов материалов,
2.3 формы элемента,
2.4 нагрузок в смысле их достоверного учета
3.Неоднородность вызывает искривление ж/б сжатого элемента относительно вертикальной оси, а дальше - изменение первоначальной расчетной схемы.

Пойдет?

[Jeka]

MMV

Да нет, вроде не подводит память Огурца... Потеря устойчивости может происходить в упругой стадии (при больших гибкостях), тогда критическая сила определяется по формуле Эйлера, а может (при малых гибкостях) в упруго-пластической, когда часть сечения работает в упругой стадии, а часть в пластике.

Вы внимательно перечитайте сообщения. Расчет на устойчивость абсолютно не подразумевает обязательный переход в пластику. Вы же сами об этом говорите. Здесь другие критерии расчета, а вот критерий перехода из упругости в пластику это скорее расчет на прочность.

Sober
Где вы нашли динамическую природу в устойчивости. Разве что созвучие в слове "форма".

Сущность на макроуровне (физическая или кинематическая) состоит в первую очередь в изменении расчетной схемы конструкции в связи с изменением ее геометрии. Так увеличение продольного изгиба увеличивает эксцентриситет продольной силы, например центрально сжатый стержень становится внецентренно сжатым, и здесь, как правило, опять становится прочностной вопрос. Например, стальная стойка теряет устойчивость и превращается во внецентренно сжатую, но удовлетворяющую условию прочности. Однако, при потере устойчивости, т.е. при переходе через точку предельного равновесия при Ркр, дальнейшие деформации нарастают и превращаются в необратимый процесс. В месте с деформациями, возрастает и эксцентриситет, до тех пор пока условие прочности перестанет выполняться. Ну а дальше сценарий понятен. Именно поэтому расчет на устойчивость тесно связан с прочностным расчетом.

Причины которые вы перечислили подходят не только к расчетам на усточивость на и на прочность, деформативность, трещиностойкость и пр. Это вообще общие причины разрушения конструкций, поэтому "Пойдет!"

[Sober]

Ладненько... Идем дальше?
Следовательно, расчетным сечением является середина внецентренно сжатого железобетонного элемента. И его расчет устойчивости сводится к расчету прочности этого сечения путем увеличения эксцентриситета с помощью коэфф. Этта. При этом условная критическая сила все же выводится из Эйлеровской зависимости (нехитрым путем с использованием некоторых подстановок и эмпирики)
Предполагается, что в сечении образуется пластический шарнир.
Это СНиП.
Плохо то, что по некоторым сведениям упругий стержень и модель пластического шарнира все же отличаются друг от друга, а железобетон имеет нелинейную диаграмму...

[Sober]

Идем дальше :roll:
"2.Оценить с позиций коллективного мнения сущ. предложения на рынке ПВК и в теории. "

Что "решает" ПВК?
1.На существующую схему догружает нагрузки растущие по одному и тому же параметру. Представляете "рост" собственного веса в десятки раз? Или - полезных?
2. То значение во сколько раз больше стали эти нагрузки и станет коэффициентом запаса устойчивости для системы. Так пишется. Как "физически" определяется вырождение матриц (жесткости)? Кто знает? Когда система "физически" теряет отпорность?

[igors]

Уважаемые Коллеги!

В конструкторской практике постоянно возникает, достаточно сложная и трудоёмкая, задача определения расчетных длин: сжатых, внецентренно сжатых и сжато-изгибаемых элементов рамных систем стальных конструкций для решения которой приеняется СНиП, справочники и собственный здравый смысл т.е. правдоподобные рассуждения. Расчетные длины полученные по упрощенной методике строительных норм и правила ( глава 6 СНиП II-23-81* таб.17) значительно разняться с результатами полученными по прграмме «ЛИРА-УСТОЙЧИВОСТЬ» (см. прилагаемый файл).
В справке к программе говориться , что единственно верным из всех является минимальное значение коэффициента расчетной длины стержня - остальные не имеют значения. Значит ли это,что надо принимать одинаковый коэффициент для всех элементов?
Как Вы оцениваете достоверность блока «УСТОЙЧИВОСТЬ», и возможность его практического применения в повседневной практике.
С уважением
Igors
Latvija
[ATTACH]1165671877.rar[/ATTACH]

Тема эта уже поднималась и обсуждалась здесь неоднократно.
Ничего особенного в определении расчетной длины стальных конструкций нет. Определяется коэффициент запаса расчетом на устойчивость по Эйлеру, затем по формуле
Lef=Pi()*Sqr(E*J/(k*abs(N))
значение расчетных длин.
Расчетные длины зависят от соотношения жесткостей и продольных усилий.
Если вы зададитесь целью сопоставить СНиПовские значения коэффициентов с теоретическими, полученными таким образом, то убедитесь, что именно так они и получены. Просто для полного совпадения надо рассчитывать в точности те самые схемы которые приведены в СНиП.А посему в повседневной практике можно в СНиП и не заглядывать.

[novinkov]

to igors
Проверил вторую схему, но с жесткими узлами в верхнем ригеле.

СНиП. n=0.769, p=0.843. расчетная длина стойки верхнего яруса=5.49м

Лира. k=12.455 (коэффициент запаса по устойчивости). Расчетная длина стойки верхнего яруса = 5.56м. Расчетная длина определялась стандартно Lef=ПИ*Sqrt(EJ/(k*N)

Т.е. скорее всего Вы ошиблись при использовании СНиПа


Написал, а потом засомневался в результатах - решил подредактировать. Завтра на работе проверю еще раз

[gvs]

Подскажите пожалуйста!
Требуется ли рассчитывать пластику на устойчивость в случае :
И если требуется , то каким образом.