[gdenisn]

В СП 16.13330 Стальные конструкции есть пункт 4.2.7 , описывающий возможные классы конструкций в зависимости от состояния и работы сечения:
1 - упругая стадия
2 - часть сечения "течет"
3 - все сечение "течет" (пластический шарнир)
Вопрос. Применительно к балкам (но и вообще к остальным элементам) где расписано о возможности применения того или иного класса для конкретных балок?
Подкрановые балки имеют свой собственный пункт расчета. к ним вопроса, вроде бы, нет.
а вот разные пункты и, соответственно, формулы для расчета балок (1) и (2, 3) классов меня запутали. кто должен (какой пункт какого документа) назначать эти классы определенным балкам?

балки главные (каркаса)
второстепенные
прогоны на покрытии
прочие "балки"

[Бармаглотище]

Offtop: С пластикой стараюсь не связываться... Но, на мой взгляд, тут важнее расчетная схема. Точнее, ее изменения после введения шарнира. Сохранится ли геометрическая неизменяемость системы аль механизьму какую получим.

Например, пластический шарнир недопустим в однопролетных шарнирно опертых балках. Вообще. Система становится геометрически изменяемой.
А вот в неразрезной многопролетной балке - допустим, в принципе, в любом пролете (при этом получаем 2 неразрезные балки с консольными участками).

На счет частичного перехода сечения в стадию пластических деформаций... Если память не изменяет, то это допускается только для балок, работающих на статическую нагрузку. при этом ограничиваются значения касательных напряжений.

[eilukha]

Offtop: К сведению: сварные сечения при подборе в упругой стадии получаются легче (поскольку пластика сильно ужесточает требования по местной устойчивости, снижая предельные гибкости пластинок), так что пластика может быть выгодна только когда есть ограничения по размерам сечения или в прокатных сечениях.

кто должен (какой пункт какого документа) назначать эти классы

- Вы

работающих на статическую нагрузку

- а как же бистальные подкрановые балки (для которых прописана метода)?

[gdenisn]

ну. в целом так и рассуждал.
вы только подтвердили пои суждения. спасибо

[ander]

дабы не плодить тем.. по названию вполне подойдет.
Так вот, вопрос - есть формула (44) по определению эквивалентных напряжений, в старом СНиПе (33), суть не изменилась. Как определяются знаки сигма_х и сигма_у?
Понятно, что для сигма_х - если растянуты нижние волокна, то (+), верхние (-). Для сигма_у действует другое правило, (+) против часовой момент закручивает (глядим с конца в начало оси действия момента), (-) по часовой, соответственно.
Допустим, есть защемленная с 2-х сторон балка. Рассматриваем сечение на опоре слева и справа, получается, что сигма_х в обоих случаях имеет один и тот же знак, а вот сигма_у разный. Получается, что в одном случае значение напряжений будет больше в другом меньше, в каком именно не важно.
Где взять правило знаков для этой формулы?

[eilukha]

Для всех сигм одно правило: (+) - растяжение, (-) - сжатие. Правило знаков для моментов тут не причём. Рассматривается элементарный кубик (см. сопромат).

[ander]

eilukha, а по серьезнее можно? Не ожидал такого, честно.

[ZVV]

eilukha правильно написал. Что Вы ожидали услышать?

[ander]

уже не смешно, а ниже формулы ничего не читали? И момент там ни причем?

[ZVV]

Сообщение от ander уже не смешно, а ниже формулы ничего не читали? И момент там ни причем?

Момент при чем. Правило знаков момента не при чем.
Если хотите, давайте разберем численный пример.

[ander]

смысл? Это можно решить в общем виде. Ваши рассуждения мне пока не понятны. И зачем тогда именно в сопромате определены знаки усилий?
Еще раз смотрим указания к формуле, ни о каком "элементарном кубике" речи не идет, так же как и в формуле выше, со сложным сопротивлением.

[ZVV]

Как хотите. Думал, Вам будет понятнее на примере. Тогда штудируйте учебник.

[ander]

вот пример (симметричное сечение). Чем нужно руководствоваться, чтобы взять правильно знаки напряжений (про растяжение +, сжатие - все понятно)? Если для каждой диаметрально расположенной пары обозначенных точек эквивалентные напряжения будут равны, но не будут совпадать с другой парой?
Случай простой, но как быть с менее наглядными?

[ZVV]

Сообщение от ander вот пример (симметричное сечение). Чем нужно руководствоваться, чтобы взять правильно знаки напряжений (про растяжение +, сжатие - все понятно)? Если для каждой диаметрально расположенной пары обозначенных точек эквивалентные напряжения будут равны, но не будут совпадать с другой парой? Случай простой, но как быть с менее наглядными?

Если я правильно понял, на схеме у Вас показано поперечное сечение и распределение нормальных напряжений по сечению, для балки испытывающей косой изгиб. В данном случае, каждая точка сечения находится в одноосном напряженном состоянии и напряжения определяются по формуле Sigma_sum= Sigma_Mx+Sigma_My (каждая составляющая со своим знаком). То есть в данном случае, из выражения под корнем в формуле (44) у Вас есть только составляющая Sigma_x=Sigma_sum , другие составляющие равны нулю.

[ander]

Вы все правильно поняли, возможно, мне нужно было дать пояснения, чтобы не нужно было догадываться.
Как же так? Я, конечно, несколько раз перечитывал описание сигма_х и сигма_у, но к такому же выводу прийти не смог. Согласен, что это обычный случай, когда получение эквивалентных напряжений сводится к сокращенной форме (сигма+3*тау).
В каком случае тогда, согласно норм, нужно учитывать сигма_х и сигма_у?
Напомню, что формула суммирования напряжений при сложном сопротивлении дана выше (в нормах).

Сообщение от ander В каком случае тогда, согласно норм, нужно учитывать сигма_х и сигма_у?

ander, при локальной нагрузке, например. для разных сторон стенки эквивалентные напряжения, в таком случае, будут разными

[ZVV]

Сообщение от ander В каком случае тогда, согласно норм, нужно учитывать сигма_х и сигма_у?

Сообщение от palexxvlad при локальной нагрузке, например.

Так и есть. Других случаев возникновения составляющей Sigma_y не припомню.

Сообщение от ZVV Других случаев возникновения составляющей Sigma_y не припомню.

Ну почему же? Sigma_y не будет возникать в сечении только при чистом изгибе. в остальных случаях изгиба эта сигма всегда будет в наличии.

[ZVV]

Сообщение от palexxvlad Ну почему же? Sigma_y не будет возникать в сечении только при чистом изгибе. в остальных случаях изгиба эта сигма всегда будет в наличии.

Теперь моя очередь задавать вопросы . Каким образом возникнет Sigma_y в остальных случаях изгиба( при этом под Sigma_y не подразумевается Sigma_loc по формуле (47) СП)?

Сообщение от ZVV Каким образом возникнет Sigma_y в остальных случаях изгиба( при этом под Sigma_y не подразумевается Sigma_loc по формуле (47) СП)?

ZVV, абсолютно таким же образом, каким при наличии местной нагрузки Если изгиб не "чистый", значит есть поперечная нагрузка(причем не важно какая, локальная или распределенная). Что в свою очередь будет означать, существование зоны элемента, вблизи приложения поперечной нагрузки, в которой будут возникать нормальное напряжение сжатия/растяжения по направлению действия этой нагрузки.

[ZVV]

Сообщение от palexxvlad Если изгиб не "чистый", значит есть поперечная нагрузка(причем не важно какая, локальная или распределенная). Что в свою очередь будет означать, существование зоны элемента, вблизи приложения поперечной нагрузки, в которой будут возникать нормальное напряжение сжатия/растяжения по направлению действия этой нагрузки.

Так это и есть локальная нагрузка по формуле (47), только для распределенной нагрузки в качестве l_ef принимается участок приложения этой самой нагрузки. Я Вас правильно понял?

Сообщение от ZVV Я Вас правильно понял?

Абсолютно правильно. Эта не совсем ясная трактовка локальной сигмы и не локальной сигмы игрек может сбить с толку. Можно подумать, если нет локальной нагрузки, под которой подразумевается обычно сосредоточенная, значит сигма игрек = 0.

[ander]

что-то тугодум я, однако. Пытаюсь понять..
Но если сигма_у не то же самое, что формулой выше (для момента из плоскости), то где оно (напряжение) действует?

//а.. с точки зрения локальных напряжений понятно.. есть изгибные напряжения в сечении и "плющительные" в ортогональном сечении (они могут быть, как сверху, так и сбоку, где уже и что-то типа расслоя можно получить), теперь все ясно.
Спасибо за помощь!

Сообщение от ander Но если сигма_у не то же самое, что формулой выше

не тоже самое. сигма игрек направлено перпендикулярно продольной оси балки, но действует в плоскости стенки.
то, о чем Вы думаете (сигма от момента из плоскости стенки) также будет являться сигма икс

[ander]

понятно, все, что возникает в поперечном сечении - сигма_х (продольная сила, моменты), все, что действует по продольному торцу - сигма_у (в основном, это локальные нагрузки).

[ander]

Есть еще вопрос, по сварным соединениям. На рисунке прилагаю свои рассуждения, источник п.14.1.18, формулы изменены.
У меня получилось так, что если есть только момент (а так бывает? в принципе, возможно, при сосредоточенном), то есть одна формула (180-181), а если есть, помимо момента, то формула (183). При этом предлагается представить момент в виде проекций сил с соответствующими плечами действий, т.е. разбить момент на составляющие. Но во втором случае, при незначительности действия прочих силовых факторов, результаты по 2-м формулам будут значительно отличаться.

У меня ошибки в рассуждениях/понимании/формулах?
В нормах опечатка и у вас есть ссылка на исправления?
Все правильно, придется принять как есть и учитывать худший вариант?

//Про плечо действия загнул, это, конечно, ошибка. Но исправлять не буду. Может, это поможет объяснить мое понимание проекций - разделения напряжений, полученных от Mx и My.

----- добавлено через ~12 мин. -----
и не понятно, в принципе, как в формулах (180-181) ординаты отделили от соответствующих моментов инерции, т.е. как бы это уже не моменты сопротивления получаются.

[ZVV]

Сообщение от ander У меня ошибки в рассуждениях/понимании/формулах?

Да.
выражения для tau_Mx и tau_My в случае оговариваемом формулой (183) написаны неправильно.

Сообщение от ander и не понятно, в принципе, как в формулах (180-181) ординаты отделили от соответствующих моментов инерции, т.е. как бы это уже не моменты сопротивления получаются.

это получается полярный момент сопротивления.

Порядок расчета по формуле (183) предполагается следующий:
1) определяете составляющее напряжений в рассматриваемой точке сечения шва от усилия N по формуле (176) или (177) (выполнив соответствующие преобразования);
2) определяете составляющее напряжений в рассматриваемой точке сечения шва от усилия V по формуле (176) или (177) (выполнив соответствующие преобразования);
3) определяете составляющее напряжений в рассматриваемой точке сечения шва от усилия M по формуле (180) или (181);
4) раскладываем составляющую от напряжения М, в соответствии с её направлением действия, вдоль осей x и y.
5) полученные величины подставляем в формулу (183).

Для лучшего понимая расчетов сварных швов можете посмотреть Пособие по расчету и конструированию сварных соединений стальных конструкций (к главе СниП II-23-81).

[ander]

ZVV, в пособии разложение не используется.

4) раскладываем составляющую от напряжения М, в соответствии с её направлением действия, вдоль осей x и y.

каким образом?

[getr]

Примерно так...

[ZVV]

Сообщение от ander ZVV, в пособии разложение не используется.

Не используется. Но суть расчета такая же. Все сводится к определению суммы векторов сходящихся в одной точке. Я её определяю графически в автокаде.

Сообщение от ander 4) раскладываем составляющую от напряжения М, в соответствии с её направлением действия, вдоль осей x и y.

Сообщение от ander каким образом?

Каким образом разложить вектор по двум взаимно перпендикулярным направлениям?

[ander]

с прямой задачей ясно, она изложена.

Хотите сказать, что угол, который нужно проецировать, образован отрезком от наиболее удаленной точки сечения шва до его ц.т.? А скаляр равен значению суммарному значению M?
Просто есть сомнения, в пособии не взаимно перпендикулярные направления.

getr, изучу на свежую голову, но здесь так же - прямая задача, но для проверки правильности понимания будет полезно.

[ander]

getr, посмотрел схему, через косинусы/синусы нашли Fx и Fy, но по приведенным формулам Mx и My получается, что они одинаковы и в сумме не дают М, а вот если обменять ординаты, то сходится. См. скрин ниже.
Так как определить Mx и My?

Сообщение от ZVV Каким образом разложить вектор по двум взаимно перпендикулярным направлениям?

я не справился, есть предложения? И как запишется формула для определения касательных напряжений от проекций Mx и My?

В формулах 180-181 опечатка. Моменты инерции должны быть под радикалом, как и в 183.

[ZVV]

Чтобы разобраться в расчете угловых швов по схеме п. 4.1.19 надо помнить как расположены векторы составляющих суммарного напряжения в исследуемой точке. Во-первых, все векторы составляющих лежат в одной плоскости (плоскости чертежа). Во-вторых, векторы составляющих от сил N и V расположены параллельно силам N и V соответственно; вектор составляющей от момента M расположен перпендикулярно к радиус-вектору проведенному из центра тяжести сечения швов в исследуемую точку. Следуя вышеописанным правилам, можно получить следующие выражения для компонент составляющей суммарных напряжений tau_M на оси x и y:
tau_M_x=(M*y)/(Ix+Iy),
tau_M_y=(M*x)/(Ix+Iy).
Направления действия векторов составляющих суммарного напряжения определяются с учетом направления действия сил и моментов, а также положения исследуемой точки.

Сообщение от bahil В формулах 180-181 опечатка. Моменты инерции должны быть под радикалом, как и в 183.

Опечатки в формулах 180-181 нет.

[ander]

ZVV, погодите.. мы говорим о разложении M на Mx и My.

еще раз приведу вашу цитату, у меня про это только речь и идет (я осознано ранее опустил N и V):

4) раскладываем составляющую от напряжения М, в соответствии с её направлением действия, вдоль осей x и y.

----- добавлено через ~2 мин. -----
Еще позволил бы себе исправить эти формулы, но сам пока не пойму, как правильно индексы после M расставить

tau_M_x=(M*y)/(Ix+Iy), tau_M_y=(M*x)/(Ix+Iy).

Но там не M, ведь? Или к чему тогда разложение? А еще более непонятно, зачем один и тот же момент (значение) использовать дважды, не может же такого быть.

[ZVV]

Сообщение от ander ZVV, погодите.. мы говорим о разложении M на Mx и My. еще раз приведу вашу цитату, у меня про это только речь и идет (я осознано ранее опустил N и V):

Раскладывать нужно не момент M, a напряжение tau_M. Об этом я и писал.

Сообщение от ZVV 4) раскладываем составляющую от напряжения М, в соответствии с её направлением действия, вдоль осей x и y.

Сообщение от ZVV Следуя вышеописанным правилам, можно получить следующие выражения для компонент составляющей суммарных напряжений tau_M на оси x и y:

В качестве проверки, подставьте эти значения tau_M_x и tau_M_y в Ваши выкладки из поста 26.

[ander]

ZVV, каков смысл тогда в этих "телодвижениях"?

tau_M_x=(M*y)/(Ix+Iy), tau_M_y=(M*x)/(Ix+Iy).

Если можно найти касательное напряжение по ф. (180-181) и применить к ней соответственно косинус/синус.
С виду, по формулам, не скажешь, что все сойдется.

[ZVV]

Сообщение от ander ZVV, каков смысл тогда в этих "телодвижениях"? Цитата: tau_M_x=(M*y)/(Ix+Iy), tau_M_y=(M*x)/(Ix+Iy). Если можно найти касательное напряжение по ф. (180-181) и применить к ней соответственно косинус/синус.

Вас не поймешь:

Сообщение от ander я не справился, есть предложения? И как запишется формула для определения касательных напряжений от проекций Mx и My?

, я Вам написал.

Сообщение от ander С виду, по формулам, не скажешь, что все сойдется.

Можете проверить.

[ander]

ZVV, все сходится, проверил. Спасибо за разъяснения.

----- добавлено через ~50 мин. -----
если через тригонометрию вычислять и руководствоваться рисунком в СП, то индексы при тау в выше выложенных формулах следует обменять, вроде ничего не напутал.

[rain_day]

Сообщение от ander понятно, все, что возникает в поперечном сечении - сигма_х (продольная сила, моменты), все, что действует по продольному торцу - сигма_у (в основном, это локальные нагрузки).

Хотелось бы вернуться к формуле (44) СП "Стальные конструкции". Сигма_х - это напряжения, вызванные изгибом, и определяются значением изгибающего момента и геометрией сечения (или рассматриваемой точкой сечения). Но если этот изгибающий момент вызван локальной нагрузкой, действующей в плоскости стенки балки? Тогда в формуле (44) я должен учитывать и сигма_х и сигма_у и тау_ху? А природа происхождения этих напряжений будет одна сосредоточенная вертикальная нагрузка?

Или такой типичный вопрос. Шарнирно опёртая балка, двутавровая, прокатная, на её верхний пояс приложена распределённая нагрузка и сосредоточенная (в середине пролёта, на участке 200 мм). Какие компоненты из формулы (44) должны быть учтены? И правильно ли я понимаю, что для балок класса 2 и 3 проверки по эквивалентным напряжениям не требуется?

[ZVV]

Сообщение от rain_day Тогда в формуле (44) я должен учитывать и сигма_х и сигма_у и тау_ху?

да

Сообщение от rain_day А природа происхождения этих напряжений будет одна сосредоточенная вертикальная нагрузка?

да

Сообщение от rain_day Или такой типичный вопрос. Шарнирно опёртая балка, двутавровая, прокатная, на её верхний пояс приложена распределённая нагрузка и сосредоточенная (в середине пролёта, на участке 200 мм). Какие компоненты из формулы (44) должны быть учтены?

все компоненты.

[ник25]

В пособии к старому "стальному" СНиПу есть п. 1.19, который гласит, что "проверку пластического разрушения необходимо выполнять для следующих элементов из пластических сталей.., несущих статическую нагрузку:
а) растянутых, нормальная эксплуатация которых возможна и после достижения металлом предела текучести (некоторые типы листовых конструкций, в основном, с равномерным распределением растягивающих напряжений: листовые настилы, отдельные виды трубопроводов и резервуаров с учетом опыта их эксплуатации);
б) сечений, ослабленных отверстиями для болтов, в болтовых конструкциях, а также в местах стыков, выполненных на болтах (кроме высокопрочных);
в) растянутых одиночных уголков, прикрепляемых одной полкой болтами;
г) стенок перфорированных балок.

Есть еще п. 4.8, где "..для сжатых элементов из сталей с отношением предельного сопротивления к пределу текучести 1,15-1,2 в отличие от растяжения расчет можно выполнять с учетом неупругих деформаций.

В общем тут хоть какая-то конкретика.