[eilukha]

В сварных стыках часто используются накладки. Усилие в накладке приложено через сварные швы только к одной стороне накладки. Если вычислить напряжения с учётом расцентровки, то они будут в 4 раза больше, чем без учёта расцентровки. Вопрос: почему в накладках напряжения 4 раза больше, чем обычно принято считать?
Для ясности картинка.

[румата]

Сообщение от eilukha - как? В разные точки опирать? Аналитику привлекать? Тогда смысл эксперимента?

Не вижу проблемы. Опирать как опирают балки либо жесткая заделка.

[eilukha]

Сообщение от румата как опирают балки

- имел в виду приложение силы на столик из швеллера (опирание балки на столик).

[румата]

Сообщение от eilukha - имел в виду приложение силы на столик из швеллера (опирание балки на столик).

Вроде бы разговор шел о простой балке или консоли из швеллера с параллельными поясами.

[eilukha]

ИБЗ предлагал разделить напряжения изгиба и кручения по загруженным, я утверждаю, что это невозможно для оболочечной модели. Об этом речь.

[Нубий-IV]

Сообщение от eilukha абсурд, т. к. проверяем аналитику использую аналитику.

А где взять аналитику для короткого стержня с учетом сдвиговых деформаций полок?

Сообщение от eilukha - солидами сделать.

Я имел ввиду, что по толщине элемента напряжения могут интерполироваться по трем точкам (тогда это будет упругий расчет по факту). А могут - по десяти. А могут - адаптивно вслед за распределением пластичности (тогда это честная пластика).

Сообщение от румата обычно показывают на противоположных поверхностях и в срединной плоскости

По мере закручивания эпюра сначала треугольная с Ry, потом трапецивидная с Ry, а потом прямоугольная с Ry. Во всех трех случаях программа покажет с двух сторон Ry, а в середине ноль. И отличие будет только в моментах. Так что умеет ли конкретная программа правильно вычислять напряжения по толщине - вопрос справки или тестов. Может, там тип элемента надо назначить, или в материале какую галочку включить. Я бы в своей программе такой тест сделал, если бы она это умела.

Сообщение от eilukha Если в одно из направлений Ry, то в других ловить уже нечего.

Тогда при достижении полкой предела текучести при изгибе двутавра ее свесы должны опускаться вниз под собственным весом, потому что для напряжений второго направления резервы равны нулю. А с учетом того, что в полках еще и касательные напряжения есть, то даже и раньше. А уж нагрузку и вовсе никакую опирать нельзя. И еще такую полку можно голыми руками вверх-вниз гнуть, резервов же нет.

Как-то не верится в такое поведение. Потому и возникает подозрение, что наступление пластичности - это еще не деформация. И что, если прекратить деформировать в одном направлении, то можно продолжить в другом. Но в моих книжках по теории пластичности я не нашел описаний экспериментов с различными способами и последовательностями приложения нагрузки.

Зато другой прикол нашел. Критерий Мизеса - это упрощенный критерий, он изображается окружностью. Точный - Треска, изображается шестиугольником, вписанным в окружность Мизеса. А отношение диаметров описанной и вписанной окружности - 1.15. Возможно, обсуждаемый выше коэффициент 0.87 (он же 1.15) - это оно и есть. Если так, то для одних видов НДС он нужен, для других может игнорироваться.

[ZVV]

Сообщение от Нубий-IV Критерий Мизеса - это упрощенный критерий, он изображается окружностью. Точный - Треска, изображается шестиугольником, вписанным в окружность Мизеса. А отношение диаметров описанной и вписанной окружности - 1.15.

Критерии пластичности Треска и Мизеса нельзя рассматривать с позиции точный-упрощенный. Оба критерия разрабатывались с целью как можно точнее описать математически имеющиеся экспериментальные данные для некоторых материалов. Поведение строительных сталей лучше (более близко к эксперименту) описывает критерий Мизеса.

Сообщение от Нубий-IV Возможно, обсуждаемый выше коэффициент 0.87 (он же 1.15) - это оно и есть.

Нет, коэффициент 1,15 не про это. Он про условия предельного равновесия стенки двутавра при наличии поперечной силы и момента. Подробности есть в Гореве.

[ZVV]

Сообщение от IBZ Да можно взять просто современный швеллер с параллельными полками "П" и просчитать его по оболочечной и стержневой схеме на простейшую нагрузку.

IBZ, если у Вас еще есть сомнения по результатам упругого расчета оболочками, который делал румата в постах 174 и 193, то вот результаты той же задачи, посчитанной объемными КЭ. Закрепление я только задавал немного по другому.

Результаты с моделью из оболочек близкие. Высоких касательных напряжений от свободного кручения порядка 420 МПа нет (по Вашему ручному расчету). Расхождение с ручным расчетом, на мой взгляд, связано с условиями закрепления швеллера на опорах. Возможно, в ручном расчете опорная реакция в виде вертикальной силы приложена в центре тяжести сечения. При желании можно поисследовать этот вопрос и сравнить с ручным расчетом, если кто-то посчитает вручную.

[eilukha]

Это в чём сделано?

[ZVV]

Расчетный модуль Autodesk Inventor. Offtop: Для расчетов не советую его осваивать. Очень урезан функционал.

[Старый Дилетант]

Сообщение от Нубий-IV А в самой конструкции с отгибом полки лично у меня такие вопросы:

Сообщение от eilukha - Мизес - это не условие пластичности? Если в одно из направлений Ry, то в других ловить уже нечего.

Это, если сначала изогнуть балку, а потом гнуть полку. В реальности напряжения растут одновременно.
Происходит перераспределение напряжений, смещается контактная площадка опирания....
Может кто-нибудь из продвинутых форумчан все же проведет и доведет до ума численный эксперимент примера из сообщения #248?

[eilukha]

Сообщение от Старый Дилетант Может кто-нибудь из продвинутых форумчан все же проведет и доведет до ума численный эксперимент

- а что не доведено осталось?

[Старый Дилетант]

Сообщение от eilukha - а что не доведено осталось?

Не ответили на вопросы Нубия
Остановились на том, что плита опирается на кромку полки. Не увидели предельного состояния, не увидели, как развивается пластика по сечению.
Не увидели насколько критичен отгиб полки под нагрузкой от плиты.
Мне, например, не кажется, что отгиб полки вылетом ~13 см пусть даже на 3-4 мм выключит балку из работы на изгиб.

[eilukha]

Сообщение от Старый Дилетант Мне, например, не кажется, что отгиб полки вылетом ~13 см пусть даже на 3-4 мм выключит балку из работы на изгиб.

- см.:

Сообщение от eilukha Цитата: Сообщение от eilukha 1/25. Хватит ли у стали пластики - оценка показывает, что (нормативные) предельные деформации стали на 2-3 порядка меньше необходимых. Т. е. как ни крути, следует передавать нагрузку на край полки.

Там просто из геометрии деформаций всё получается. Если бы сразу сделать такую оценку, эксперимент бы не потребовался. Итог простой - нагрузку надо передавать на край опоры (полки).

[Нубий-IV]

Сообщение от Старый Дилетант В реальности напряжения растут одновременно. Происходит перераспределение напряжений, смещается контактная площадка опирания....

Сказав, что смещается опирание, мы соглашаемся с тем, что полка в загруженной балке на отгиб не работает. Тогда опирать плиты нельзя ни на край, ни на четвертинки с осьмушками. Только неразрезная схема, и пусть еще бетон попробует пройти по смятию стенкой двутавра сантиметровой толщины.

А я не это имел ввиду.

Чтобы совершить пластическую деформацию, надо затратить работу.

Когда деформации в двух направления не ограничены, работу совершают и напряжения обоих направлений. От изгиба балки верхние волокна сокращаются вдоль; есть сила (σx), есть перемещение (εx), есть работа. От изгиба полки верхние волокна растягиваются поперек; есть сила (σy), есть перемещение (εy), есть работа. Суммарная работа σx и σx обеспечивает пластические деформации, что и показывают критерии текучести.

А если изгиб балки зафиксировать (упруго работающая стенка не дает больше верхним волокнам свободно сокращаться вдоль)? Тогда сила от изгиба балки есть (σx), а перемещения нет (εx=const), работа не совершается. И остается только работа напряжений σy на перемещениях εy. Как может происходить пластическая деформация, если подвод энергии прекратился? Только за счет увеличения σy до Ry. То есть ограничение деформаций в одном направлении освобождает напряжения второго направления.

Такие рассуждения противоречат применению критерия Мизеса "в лоб". Но подозреваю, что у этого критерия есть условия применения. Как в расчетах на устойчивость - "все нагрузки возрастают одновременно". Как в методе предельного равновесия - "потекли все пластические шарниры". Например, если критерий справедлив, то в растянутый до Ry металл сверло должно входить как в масло - есть такое в жизни? Ковать растянутый металл легче? И т.п. Ищу подтверждения по книжкам про пластичность, но пока пусто; может, под такое отдельный раздел механики есть (теоретические основы технологии прокатки и т.п.), и там все ответы лежат.

Еще, если подозрения верны, может оказаться, что программы, решающие задачу с точки зрения статики, будут давать не такой ответ, как те, что используют динамику или балансы энергии. Есть же ко всяким ансисам модули под расчет больших пластических деформаций (попадаются такие ролики на ютубе). И тогда тесты в наших родных строительных программах бесполезны.

[eilukha]

Сообщение от Нубий-IV Чтобы совершить пластическую деформацию, надо затратить работу.

Сообщение от Нубий-IV в растянутый до Ry металл сверло должно входить как в масло

- противоречие.

----- добавлено через ~6 мин. -----

Сообщение от Нубий-IV Чтобы совершить пластическую деформацию, надо затратить работу

- именно. Но ничего не препятствует её совершению в неограниченных количествах, если нагрузка продолжает расти (это как потеря устойчивости).

[Бахил]

Сообщение от eilukha Но ничего не препятствует её совершению в неограниченных количествах

Нет. "Всякое сопротивление - временное". "Сколько верёвочке не виться, а концу быть".

[Старый Дилетант]

Сообщение от eilukha - оценка показывает, что (нормативные) предельные деформации стали на 2-3 порядка меньше необходимых. Т. е. как ни крути, следует передавать нагрузку на край полки. Там просто из геометрии деформаций всё получается. Если бы сразу сделать такую оценку, эксперимент бы не потребовался. Итог простой - нагрузку надо передавать на край опоры (полки).

Геометрия такова, что при развитии деформаций плита просто ляжет на полку и момент будет уменьшаться вплоть до е~40мм

Сообщение от Нубий-IV Сказав, что смещается опирание, мы соглашаемся с тем, что полка в загруженной балке на отгиб не работает.

Это Вы соглашаетесь, а мы не соглашаемся. Почему в незагруженной полке, как у Троицого ("Крепление балок на опорных уголках) работает,а в загруженной не работает??)
.....
На 2-й картинке плита на правой полке и деформация правой полки условно не показана

[eilukha]

Сообщение от Старый Дилетант плита просто ляжет на полку и момент будет уменьшаться вплоть до е~40мм

- деформации стали неограничены? Гнуть полку на сколько градусов можно без риска, что она сломается? Неограниченно?

[Бахил]

Сообщение от Старый Дилетант Миниатюры

Кароший картинк. Гут!

Сообщение от eilukha Гнуть полку на сколько градусов можно без риска, что она сломается?

15. Не более. Лучше до 10.

[Старый Дилетант]

Сообщение от eilukha - деформации стали неограничены? Гнуть полку на сколько градусов можно без риска, что она сломается? Неограниченно?

Поворот опорного сечения плиты (тангенс) составляет tg a ~ 3*(40/6000)= 0.02
Думаю такой отгиб полки практически не повлияет на несущую способность балки.
В общем все рассосется (если не укладывать плиту торцом вблизи кромки полки)
...
Полноценным считаю эксперимент доведенный до разрушения конструкции. В данном случае сравнить поведение балки загруженной по оси и балки загруженной плитами вплоть до появления шарнира пластичности