Реклама i
Стань нашим партнером - зарабатывай с нами!
| Правила | Регистрация | Пользователи | Поиск | Сообщения за день | Все разделы прочитаны |  Справка по форуму | Файлообменник |

Вернуться   Форум DWG.RU > Архитектура и Строительство > Конструкции зданий и сооружений > Устойчивость швеллера при косом изгибе

Устойчивость швеллера при косом изгибе

Ответ
Поиск в этой теме
Непрочитано 22.04.2011, 11:13 2 |
Устойчивость швеллера при косом изгибе
Ильнур
 
КМ (+КМД), КЖ (КЖФ)
 
Далече
Регистрация: 30.05.2007
Сообщений: 25,086

Известно, что центр изгиба (ЦИ) швеллерного сечения находится за стенкой (на улице). Допустим, к верхней полке швеллера (в середине) прикладываем "косую" силу так, чтобы она проходила через ЦИ. Сечение от это местной силы не будет крутиться, а "дважды" параллельно сместится - вниз и назад (в сторону стенки).
При этом в целом шарнирно опертая балка будет крутиться в связи появлением эксцентреситетов относительно опор (балка стала криволинейной).
При этом сжатая полка изгибается, т.е. полку нужно рассматривать как
сжато-изгибаемый элемент.
Будем считать, что опоры от кручения вокруг продольной оси балки закреплены. Понятно, что кручение будет стесненное, но нужно по мере возможности это игнорировать. Для справки выкдладываю картину поведения швеллера (при различных раскреплениях) - но только для справки.
Вопрос такой - как определить минимальный угол приложения силы, при котором расчет на устойчивость по крутильно-изгибной форме становится ненужным?
Элемент для реальности можно рассмотреть как нераскрепленный в пролете разрезной прогон на наклонной кровле.

Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: Устойчивость швеллера.JPG
Просмотров: 4433
Размер:	9.5 Кб
ID:	58123  Нажмите на изображение для увеличения
Название: Изгиб швеллера при разных раскреплениях.jpg
Просмотров: 4653
Размер:	36.0 Кб
ID:	58124  

__________________
Воскресе
Просмотров: 136442
 
Непрочитано 25.04.2011, 09:11
1 | #41
acid


 
Сообщений: n/a


Цитата:
Сообщение от sbi Посмотреть сообщение
Тогда симметричные профили,там "косой изгиб" не за стенкою, а вообще связать все швеллера поперечиной по max прогибу, например, в середине пролёта (так,чтобы живот не выпирал и центр кручения = центр изгиба )
Не, косой изгиб не только из-за несимметричности сечения, а из-за угла крыши.
Но вообще вычислить секториальные характеристики и можно и в справочниках есть. Проблема в определении условий опирания - и других граничных условий. Давайте про это тоже поговорим, а нее только в читто теоретическом русле (хотя мне очень интересно читать умных людей )
 
 
Непрочитано 25.04.2011, 09:32
1 | #42
sbi


 
Регистрация: 27.04.2008
SPB
Сообщений: 3,285
Отправить сообщение для sbi с помощью Skype™


для acid Профлист, что выдержит?[
Цитата:
Сообщение от Ильнур Посмотреть сообщение
Элемент для реальности можно рассмотреть как нераскрепленный разрезной прогон на наклоовнной кровле.
Для реальности, как делали, те мастера, считая с готической и лютеранской церкви, угол наклона крыш? Offtop: (Да,т и в православной тоже -би моментом?) А Монферан сказал - Исакий....(а небоскребы - тоже?)
__________________
С уважением sbi

Последний раз редактировалось sbi, 25.04.2011 в 09:38.
sbi вне форума  
 
Непрочитано 25.04.2011, 09:42
1 | #43
таи


 
Регистрация: 28.08.2008
Сообщений: 2,294


Цитата:
Сообщение от acid Посмотреть сообщение
А откуда бимомент при косом изгибе именно прогона под профлист
От геометрии сечения швеллера - Вам не удастся приложить нагрузку по стенке швеллера - она будет приложена на полку по технологическим условиям - с эксцентриситетом.
У двутавра таких проблем может и не возникнуть или, если они возникнут от смещения приложения нагрузки - то обычно это не представляет в практическом смысле особенного интереса на "ровном месте" Offtop: (хотя это все по месту).
Цитата:
Сообщение от acid Посмотреть сообщение
достаточно поставить связь по прогонам в одном месте - и нет бимомента.
Тут Вы мне, Ильнур Ильнурыча, напоминаете.
Цитата:
Сообщение от acid Посмотреть сообщение
В-общем-то я вообще не понимаю что такое бимомент и поэтому мне его проще убрать, чем учитывать
Выход здесь видится только один - отказаться вообще от применения скатных кровель.
И использовать только двутавры и замкнутое сечение на "ровном месте", нагрузку прикладывать по центрам сечений.
таи вне форума  
 
Непрочитано 25.04.2011, 10:32
1 | #44
palexxvlad


 
Сообщений: n/a


Цитата:
Сообщение от Ильнур Посмотреть сообщение
Я так понимаю, Вы будете исследовать на полноценной моели с физ. и геом. нелин?
Насчет нелинейностей - да. Насчет полноценной - не совсем, принятая модель оболочечная.
Небольшие особенности модели: шарнирные опоры швеллера смоделированы линейной опорой нулевой ширины по обрезам нижнего пояса, стенка швеллера не подкреплена.
Результаты для двух вариантов задач во вложении.
Вложения
Тип файла: pdf Косой изгиб.pdf (24.4 Кб, 427 просмотров)
 
 
Автор темы   Непрочитано 25.04.2011, 10:38
1 | #45
Ильнур

КМ (+КМД), КЖ (КЖФ)
 
Регистрация: 30.05.2007
Далече
Сообщений: 25,086


Цитата:
Сообщение от Ильнур: Например, наличие косого изгиба не является условием наличия бимомента.
Цитата:
Сообщение от таи Посмотреть сообщение
...Почему нет? Не согласен. Объяснитесь.
1. Что такое бимомент? - это внутренний силовой фактор, порожденный крутящим моментом (плюс условиями крепления концов участка) . Если нет крутящего, нет и бимомента.
2. Отчего появляется крутящий момент при изгибе? От взаимосмещения внешней поперечной нагрузки и внутренней поперечной силы. Другими словами, смещением линии приложения поперечной нагрузки от центра изгиба. Нет смещения - нет крутящего момента.
3. Линия действия нагрузки, проходящяя через ц.и., в то же время может быть и не параллельной к какой-либо главной оси сечения даже если ц.т. и ц.и. совпадают.
4. Наглядно - см. приложение.
5. Однако есть нюанс. Нюанс видимо второго рода. При косом изгибе сечение смещается не по линии силы, а по другой (потому и "косой"). Таким образом появляется экцентреситет между линией нагрузки в пролете и ц.и. опорного сечения. Что порождает крутящий момент, тот в свою очередь - бимомент. Но видимо он несущественен.
6. Пока писал, palexxvlad выложил материал. Надо будет выдать встречный для сравнения.
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: Косость и бимомент.JPG
Просмотров: 113
Размер:	2.5 Кб
ID:	58238  
__________________
Воскресе
Ильнур вне форума  
 
Непрочитано 25.04.2011, 10:47
2 | #46
таи


 
Регистрация: 28.08.2008
Сообщений: 2,294


IBZ, я извиняюсь,..... нашел сравнительную таблицу у Бычкова - так что Вас уже как-то неудобно нагружать с расчетами....

Интересно в какой программе, Ильнур Ильнурович, будет находить ему необходимые характеристики НДС элемента для расчета швеллера на устойчивость, если лира - сскад не предоставят ему возможность учесть стесненное кручение - из-за отсутствия у них этой фичи?
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: ScreenShot001.jpg
Просмотров: 754
Размер:	64.7 Кб
ID:	58239  
таи вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 25.04.2011, 11:35
1 | #47
Ильнур

КМ (+КМД), КЖ (КЖФ)
 
Регистрация: 30.05.2007
Далече
Сообщений: 25,086


Цитата:
Сообщение от таи Посмотреть сообщение
... находить ему необходимые характеристики НДС элемента для расчета швеллера на устойчивость, если лира - сскад не предоставят ему возможность учесть стесненное кручение - из-за отсутствия у них этой фичи?
Вот сейчас буду брать фичи из Бычкова - для швеллероа 20 по ОСТ 100017-39. Не знаю только, тип а или b больше похож на ГОСТ8240. Но это все только для расчета на устойчивость по СНиП. Чтобы сопоставить с Лировскими.
Ну и параллельно пишем свою, под новый СНиП и под ГОСТ8240. Пока набиваем расчет ax, Jw, w1 и w2. День уже проходит, а еще не приступили к Вw и вообще к гиперболам . В два дня не вписываемся.
На истинную устойчивость думаю можно только как palexxvlad.
__________________
Воскресе
Ильнур вне форума  
 
Непрочитано 25.04.2011, 11:46
1 | #48
IBZ

Расчетчик МК
 
Блог
 
Регистрация: 06.05.2006
Ростов-на-Дону
Сообщений: 6,208


Цитата:
Сообщение от таи Посмотреть сообщение
IBZ, я извиняюсь,..... нашел сравнительную таблицу у Бычкова - так что Вас уже как-то неудобно нагружать с расчетами....
Да уже сделал, не пропадать же добру . Вот обещанный пример.

Требуется подобрать швеллерное сечение горизонтально расположенных балок длиной 6 метров при погонной распределенной нагрузке qr=0.6 т/м, qн=0.3 т/м из стали С245. Предельный прогиб балок 1/200, а раскрепление верхнего пояса отсутствует напрочь.

Mr=0.6*6^2/8=2.7 (тм); Mн=0.3*6^2/8=1.35; Q=0.6*6/2=1.8 (тм)

По этим данным наша программа подбирает сечение [30П с условным напряжением устойчивости G=2145 кг/см2. На этом расчет по СНиП II-23-81* (неактуализированный) и заканчивается. Но этот номер не проходит с СП 16.13330.2001 - там теперь формула содержит бимомент, а мы с вами, как грамотные инженеры, обязаны знать, что при обычном загружении швеллерное сечение будет испытывать стесненное кручение. Тяжко вздохнув, продолжаем расчет.

Для швеллера [30П наша программа выдает:

- расстояние от оси стенки до центра изгиба: a=3.23 (см)
- секториальный момент инерции: Jw=59795 (см6)
- секториальная площадь угла стенка/полка: w1=46.67 (см2)
- секториальная площадь края полки: w2=93.14 (см2)
- крутильная характеристика: k=0.00908 (1/см)

Эти же цифры (кроме значения a=3.23) можно лицезреть и в части II руководства на странице 44, где этот размер a=2.9 (см). Это значение мне не вполне понятно, так как не соответствует их же формулам, а посему я беру свое.

- эксцентриситет крутильной нагрузки: e=3.23+2.83-0.65/2=5.74 (см)
- значение kl: kl=0.00908*600=5.448
- значение бимомента в центре балки: 6*5,74/0,00908^2*[1-1/ch (5.44/2)]=363145 кг*см*см
- сжимающее напряжение стесненного кручения: G=36314*46.67/59795=283 (кг/см2)
- общее сжимающее условное напряжение: Gx=2145+283=2428 кг/см2

Т.е. при расчете по СП 16.13330.20011 напряжение получилось больше на 283/2145*100=13 %. Выводы делайте сами.

Специально для таи. Если бы мы приложили нагрузку по оси стенки, то значение добавки напряжения составило бы G=283*3.23/5.74=159 кг/см. А вслучае приложения нагрузки в середине полки G=283*7.91/5.74=390 кг/см2 и сечение бы не прошло
IBZ вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 25.04.2011, 12:32
1 | #49
Ильнур

КМ (+КМД), КЖ (КЖФ)
 
Регистрация: 30.05.2007
Далече
Сообщений: 25,086


Вычислил нормальные напряжения для 20 шв. (пока по ОСТ39г, уклон 7 градусов, от нагрузки 212 кг/м, как на графике у palexxvlad.
Вw=0,01*0,6*212*2,6*600*600=11906 кгсм. е=2,6 см "нарисовал" в Автокаде.
Мх=94500 кгсм, Мy=11610 кгсм. СигмаХ=622 кг/кв.см, СигмаY=567 кг/кв.см,
СигмаW1=66 кгсм, СигмаW2=33 кгсм. Увеличение Уменьшение от бимомента в низшей высшей (верх-право) точке сечения: Сигма=622+567-66=1123кг/кв.см. Бимомент в нашем случае ПОМОГАЕТ.
Маловато пока. Неужели фи~0,5?
__________________
Воскресе

Последний раз редактировалось Ильнур, 26.04.2011 в 06:34. Причина: уточнил знаки при суммировании
Ильнур вне форума  
 
Непрочитано 25.04.2011, 12:40
1 | #50
palexxvlad


 
Сообщений: n/a


Ильнур, Вы вычислили напряжения в середине пролета, а максимум для моей схемы будет на опорах в нижнем углу сечения профиля (стенка не подкреплена ничем), благодаря чему и теряется устойчивость.
 
 
Непрочитано 25.04.2011, 12:41
1 | #51
таи


 
Регистрация: 28.08.2008
Сообщений: 2,294


Если предположить, что прогон раскреплен непрерывно по верхней полке, то принял бы на Ваших условиях qr=0.6 т/м и пролете 6м, сталь С245 - швеллер 18 по ГОСТ 8240-97.
напряжение - слева от оси у в крайних точках - 2470кг/см2 > 2450 кг/см2
напряжение - справа от оси У в крайних точках - 1754кг/см2 < 2450 кг/см2.

Offtop: IBZ, если будете размазывать меня по стенке, в связи с предложенными Вам новыми граничными условиями раскрепления швеллера, то мажьте аккуратнее, пожалуйста..
таи вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 25.04.2011, 12:43
1 | #52
Ильнур

КМ (+КМД), КЖ (КЖФ)
 
Регистрация: 30.05.2007
Далече
Сообщений: 25,086


Цитата:
Сообщение от palexxvlad Посмотреть сообщение
Ильнур, Вы вычислили напряжения в середине пролета, а максимум для моей схемы будет на опорах в нижнем углу сечения профиля (стенка не подкреплена ничем), благодаря чему и теряется устойчивость.
Так, как быть? Видимо этот факт хорошенько запоминаем и стенку припираем к опорному уголку. Так что ли?
__________________
Воскресе
Ильнур вне форума  
 
Непрочитано 25.04.2011, 12:44
1 | #53
palexxvlad


 
Сообщений: n/a


Цитата:
Сообщение от Ильнур Посмотреть сообщение
Так, как быть? Видимо этот факт запоминаем и стенку припираем к опорному уголку. Так что ли?
Конечно, надо бы так. Но я думал Вы намеренно не указали это при постановке задачи...
 
 
Непрочитано 25.04.2011, 12:49
1 | #54
acid


 
Сообщений: n/a


Цитата:
Сообщение от таи Посмотреть сообщение
Если предположить, что прогон раскреплен непрерывно по верхней полке
Не понял, это почему он раскреплен? Объяснитесь
 
 
Автор темы   Непрочитано 25.04.2011, 12:49
1 | #55
Ильнур

КМ (+КМД), КЖ (КЖФ)
 
Регистрация: 30.05.2007
Далече
Сообщений: 25,086


Цитата:
Сообщение от palexxvlad Посмотреть сообщение
Конечно, надо бы так. Но я думал Вы намеренно не указали это при постановке задачи...
Да нет, не намеренно. Хорошо, что всплыло. Не зря по СНиП на опорах балки положено оребрять. Или как-то по-другому обеспечить устойчивость стенки.
__________________
Воскресе
Ильнур вне форума  
 
Непрочитано 25.04.2011, 13:05
1 | #56
palexxvlad


 
Сообщений: n/a


Попозже выложу результаты с подкрепленной ребром стенкой на опорах.
 
 
Автор темы   Непрочитано 25.04.2011, 13:21
1 | #57
Ильнур

КМ (+КМД), КЖ (КЖФ)
 
Регистрация: 30.05.2007
Далече
Сообщений: 25,086


Цитата:
Сообщение от palexxvlad Посмотреть сообщение
Попозже выложу результаты с подкрепленной ребром стенкой на опорах.
Хорошо, я подожду, иначе смысл сравнений теряется.
__________________
Воскресе
Ильнур вне форума  
 
Непрочитано 25.04.2011, 13:45
1 | #58
sbi


 
Регистрация: 27.04.2008
SPB
Сообщений: 3,285
Отправить сообщение для sbi с помощью Skype™


Offtop: Насколько я понял Ваши туманные объяснения:
1.Тонкостенные стержни испытывают как кручение, так и на изгиб (общее напряженное состояние). И работают как пружина (в это случае известно, что концы стержня надо надежно закрепить от скручивания), так и при изгибе, нужно дать на хотя бы на одной опоре продольное перемещение. Так что же является критерием учета стесненного кручения при расчете кровли или наклонных стержней? И каков к-т запаса прочности выбирать при "утонченном" расчете по новому способу? (или только категория прочности стали)
__________________
С уважением sbi

Последний раз редактировалось sbi, 25.04.2011 в 23:21.
sbi вне форума  
 
Непрочитано 25.04.2011, 13:57
1 | #59
IBZ

Расчетчик МК
 
Блог
 
Регистрация: 06.05.2006
Ростов-на-Дону
Сообщений: 6,208


Цитата:
Сообщение от таи Посмотреть сообщение
Если предположить, что прогон раскреплен непрерывно по верхней полке, то принял бы на Ваших условиях qr=0.6 т/м и пролете 6м, сталь С245 - швеллер 18 по ГОСТ 8240-97.
Я бы тоже
Цитата:
Сообщение от таи Посмотреть сообщение
напряжение - слева от оси у в крайних точках - 2470кг/см2 > 2450 кг/см2
напряжение - справа от оси У в крайних точках - 1754кг/см2 < 2450 кг/см2
Не понял к чему относятся эти цифры. Если нет Фи-балочного, то нет и кручения и соответственно бимомента. А напряжение без бимомента для [18 Gx=2238 кг/см2 по всей ширине полок.
Цитата:
Сообщение от таи Посмотреть сообщение
Offtop: IBZ, если будете размазывать меня по стенке, в связи с предложенными Вам новыми граничными условиями раскрепления швеллера, то мажьте аккуратнее, пожалуйста..
Долго смотрел на эту фразу, но так и не понял, чего это я такого нового предложил
IBZ вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 25.04.2011, 14:51
1 | #60
Ильнур

КМ (+КМД), КЖ (КЖФ)
 
Регистрация: 30.05.2007
Далече
Сообщений: 25,086


Цитата:
Сообщение от sbi Посмотреть сообщение
Насколько я понял Ваши туманные объяснения:
1.Тонкостенные стержни испытывают как кручение, так и на изгиб (общее напряженное состояние).
Любые стержни испытывают кручение и изгиб, если нагрузить соответствующим образом. Вы может хотели сказать, что изгиб может сопровождаться кручением, а кручение к тому же может быть стесненного типа?
Цитата:
Сообщение от sbi Посмотреть сообщение
И работают как пружина
Торсионная?
Цитата:
Сообщение от sbi Посмотреть сообщение
в этом случае известно, что концы стержня надо надежно закрепить от скручивания
Можно и не закреплять. Например если не закрепить обе опоры, то балка просто опрокинется.
Цитата:
Сообщение от sbi Посмотреть сообщение
так и при изгибе, нужно дать на хотя бы на одной опоре продольное перемещение.
Можно и не давать - просто учесть появившееся от несвободности опоры продольное усилие.
Цитата:
Сообщение от sbi Посмотреть сообщение
Так что же является критерием учета стесненного кручения при расчете кровли или наклонных стержней?
Легетимно - наличие этого кручения. Ну можете для себя опытным путем обозначить область случаев, когда бимомент не приводит к перенапряжению.
Цитата:
Сообщение от sbi Посмотреть сообщение
И каков к-т запаса прочности выбирать при "утонченном" расчете по новому способу? (или только категория прочности стали)
Для строительных конструкций - не менее заложенного в СНиПовских коэффициентах и цифрах. Т.е. рассчитывать по указаниям СНиП.
__________________
Воскресе
Ильнур вне форума  
Ответ
Вернуться   Форум DWG.RU > Архитектура и Строительство > Конструкции зданий и сооружений > Устойчивость швеллера при косом изгибе

Размещение рекламы
Опции темы Поиск в этой теме
Поиск в этой теме:

Расширенный поиск


Похожие темы
Тема Автор Раздел Ответов Последнее сообщение
Класс прочности бетона на растяжение при изгибе. juri18 Железобетонные конструкции 28 30.07.2016 00:03
Положение нейтральной линии в сечении при косом изгибе при пластической деформации Airborne Конструкции зданий и сооружений 3 14.02.2011 10:45
Общая устойчивость плоских решетчатых конструкций Карлсон Конструкции зданий и сооружений 90 07.02.2011 14:25
Расчет консольного швеллера на устойчивость Иван 80 Конструкции зданий и сооружений 4 01.10.2010 16:54
Устойчивость двутавра при изгибе в 2-х плоскостях -??? dermoon Конструкции зданий и сооружений 10 31.01.2008 07:59