[vel]

Был запроектирован проект реконструкции дымовой трубы, по проекту ствол опирался на балки состоящие из 2-х швеллеров №24, сваренных в коробчатое сечение. Стротели выполнили балку, но разнесли швеллера и поставили стенками внутрь, опирание ствола сделали только на один швеллер и то с эксцентриситетом. Теперь балка работает на изгиб с кручением. В СНиПе (и в СП) толком не прописано как считать на кручение. Если считать момент инерции на кручение вручную и с большими приближениями (получается около 16.5 см4), то касательные напряжения составляют около 500 - 900 МПа (в зависимости от эксцентриситета), что значительно больше Rs. В то же время эта балка стоит около года и ничего.
Пробовал считать в Scade балку, заданную пластинчаеыми элементами, но не понятно, какие усилия нужно сравнивать с пределом текучести стали Ry с Nx, Ny, Sx, Sy, NS1, NS2; а также на срез (сдвиг) Rs с Txy и опять Sx, Sy, NS1, NS2 ?. Хотелось бы услышать комментарии и дельные советы, а то трубе нужно быстрее проходить экспертизу.
[ATTACH]1124879750.dwg[/ATTACH]

[Billy]

vel

Пробовал считать в Scade балку, заданную пластинчаеыми элементами, но не понятно, какие усилия нужно сравнивать с пределом текучести стали Ry с Nx, Ny, Sx, Sy, NS1, NS2; а также на срез (сдвиг) Rs с Txy и опять Sx, Sy, NS1, NS2 ?. Хотелось бы услышать комментарии и дельные советы, а то трубе нужно быстрее проходить экспертизу.

Нужно определить приведенные напряжение по энергетической теории прочности. Максимальное значение приведенного напряжения нигде не должно превосходить предел текучести стали. В Лире это делает функция "Литера".

[maestro]

vel

Могу только подтвердить слова Billy. Если у тебя всего-лишь метал, то просто посмотри на главные напряжения, проверь по энергетической теории прочности. На совсем уж худой конец- замоделирую еще и объемниками, посмотри на главные напряжения и проверь по теориям прочности. В Лире это делает Литера. Там много ращличных теорий прочности.

[vel]

Так в Scade тоже стичает главные (эквивалентные) напряжения; непонятно, какие из них сравнивать с пределом текучести стали (s1, s3, Ns1, Ne1 и т.д.), причем эти напряжения он выводит по слоям (внутренний, средний, внешний).

[Разработчик]

Если считать момент инерции на кручение вручную и с большими приближениями (получается около 16.5 см4), то касательные напряжения составляют около 500 - 900 МПа

Не могу прочесть картинку. Выложите ее в формате рисунка (jpeg, bmp) и действующие в сечении моменты и силы - сосчитаю, выложу картинки, результаты.

[alle]

Сообщение от vel В то же время эта балка стоит около года и ничего. [/ATTACH]

ГМ. Много чего непроходит стоит, а что проходит нестоит. А вы посчитайте какова вероятность возниконовения расчетной ветровой нагрузки на трубу?

Мои мысли.
1) Изначально у вас было хорошее сечение - замкнутое.
А билдеры сделали его открытым. Плохо - см. п. 2.
2) Напряжения в вашей балке в том числе нормальные больше чем вы можете представить, ибо вы еще не приняли во внимание что кручение - стесненное. Строители этот фактор обычно вовсе не учитывают, так как всегда крепят сжатую полку и считают фи-балочное. Но увы такое явление имеет место и если о нем не знать - можно здорово обкакаться.
3) Скад стесненное не считает (нужен ANSYS - элементы BEAM 188, 189). В скаде вы можете смоделировать это дела только оболочеными элементами.
4) Совет - усильте свое сечение (замкните его).


_______________________
Суета сует. Все - суета.
Екклесиаст.

[Ivan.spb]

Вообще-то расчет профилей комбинированного сечений, да еще загруженных с двухосным эксцентриситетом достаточно сложная, задачка.

С м.и. чистого кручения непонятно, какие приближения? М.и. чистого кручения для швеллера известен, суммируем их и все. Пластины можно не учитывать в запас, хотя можно и учесть, определив эквивалентную толщину.

Если вернуться к практике, то по проекту имеем замкнутое сечение и "центральное" приложение нагрузки, по факту – изменение типа сечения (в худшую сторону) и эксцентричное приложение нагрузки, что тоже плохо. По "мясу" (металлу) ничего не изменилось, а условия загружения и тип сечения изменился в худшую сторону. Присоединяюсь к совету alle: усилить – замкнуть либо заменить на проектное решение.

[Разработчик]

1) Изначально у вас было хорошее сечение - замкнутое. А билдеры сделали его открытым. Плохо - см. п. 2.

"Это вряд ли" (Сухов). Сказано

разнесли швеллера и поставили стенками внутрь, опирание ствола сделали только на один швеллер и то с эксцентриситетом.

Раз поставили на один, но все равно речь идет о двух, стало быть полки обомх соединены накладками. Такое сечение, в зависимости от расстояния между швеллерами может работать и как открытое (малое) и как закрытое (большое) и как нечто среднее. В свое время для того и создан был Profilmaker, чтобы снять все эти вопросы (откр/закр/или). В данном случае, например, если емеется в виду швеллер 24 с наклонными полками, то момент инерции свободного кручения (It) у него 8.7, а стесненного (Cm) 19000 (все в см в соответствующих степенях) и показатель затухания (k) 73 (1/см) - сечение надо считать на стесненное кручение. Ставим вплотную стенками и соединяем сверху и снизу накладками с размазанной толщиной 2мм. It=41, Cm=123000, k=87 - тем более надо считать стесненное. Разнесли стенки на 100мм и соединили теми же накладками It=1480, Cm=85700, k=12 - пограничный случай, затухание эффектов, связанных со стесненным кручением на порядок происходит на длне равной высоте сечения, можно учитывать, можно нет, если не умеем (шутка). Разнесли стенки на 200мм It=3560, Cm=61800, k=6.6 - стесненное кручение можно не учитывать, т.к. зона действия эффектов, связанных с ним сопоставима с зоной приложения нагрузок, примерно половина высоты сечения.

Конкретный случай со всеми напряжениями можно посчитать, когда будут конкретные данные.

[alle]

Согласен с Вами в том, что эффект стесненного кручения может играть разную роль, в зависимости от степени открытости/замкнутости сечения. Что да то есть.
Надо посчитать. И даже безо всяких бимоментов, с ними на практике больше возни - посчитать оболочечными или объемными элементами.
И все равно я бы усилил.

Кстати, труба все таки, как там насчет критической скорости ветра (я про резонанс?).

[Net]

Картинки не вижу, но часто получалось сталкиваться с кручением металлических элементов.
Если изначально касательные напряжения значительно больше СНиПовских ограничений, явно усиление требуется- экпертиза в первую очередь видит СНиП.
СНиП не говорит как учесть кручение при сложном напряжении, поэтому я пользуюсь выкладкам теории сопромата. Определяю приведенное напряжение по теории наибольших касательных напряжений (говорят, более верно по третей теории прочности, где 3 тау под корнем) и проектирую с запасом. Если есть потеря устойчивости, то этоже приведенное напряжение считаю уже с учетом увеличении нормальных напряжений. Если руками считать, то все в 2 формулы удложится. Ансисом не владею, а вот что Лира или Скад даст реальные напряжения не верю. Напряжение- это самая неверноопределяемая величина в таких прогах.