| 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: 136440
 
Автор темы   Непрочитано 01.06.2011, 20:05
#221
Ильнур

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


Цитата:
Сообщение от palexxvlad Посмотреть сообщение
... верхняя полка закручивается больше нижней и результат Вы берете по нижней,...
У Вас высота оболочечной модели по срединным плоскостям полок 191,5мм? У меня никак не выходит 0,29 рад
Ребра у меня нет, а угол беру в ц.т. сечения. Собственно, ребро должно быть, по правилам конструирования.
Высота обол. модели, как всегда, назначена 200 мм, т.е. не подумавши.
Стенка 5,6 мм, полка 8,5 мм. Вроде. Завтра сделаю еще точнее, как у Вас.
__________________
Воскресе
Ильнур вне форума  
 
Непрочитано 01.06.2011, 20:08
#222
and.rey

инженер
 
Регистрация: 22.11.2007
Новосибирск
Сообщений: 551


Ильнур, созрело несколько вопросов: как вы загружаете двутавр? Сосредоточенной силой в узле на краю полки?
Нагрузка должна быть следящей, или нет? Есть предложение силу поставить в узел, совпадающий с ц.т. сечения, а момент разложить на пару сил и приложить к полкам по направлению к середине полок, чтобы при закручивании сечения плечо пары увеличивалось, это будет в запас.
Задача упругая?
and.rey вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 02.06.2011, 09:46
#223
Ильнур

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


Цитата:
Сообщение от and.rey Посмотреть сообщение
Ильнур, созрело несколько вопросов: как вы загружаете двутавр? Сосредоточенной силой в узле на краю полки?
Нагрузка должна быть следящей, или нет? Есть предложение силу поставить в узел, совпадающий с ц.т. сечения, а момент разложить на пару сил и приложить к полкам по направлению к середине полок, чтобы при закручивании сечения плечо пары увеличивалось, это будет в запас.
Задача упругая?
1. Нагрузка 3т в узел на краю.
2. Задача линейная упругая.

Подправил свою оболочку под ГОСТ26020 - стенка 5,6 мм, полка 8,5 мм, высота по центрам полок 191,5 мм, под нагрузкой ребро 8,5 мм на все сечение, и разбил помельче. Получился поворот 0,29 радиана (~17 градусов, похож на 16,1 от Таи). Это без закрепления торцов от депланации.
Собственно, в узлах шарнирной балки на практике и невозможно организовать запрет депланации. А в защемленных узлах депланация на практике невозможна - это истекает из конструкции узла.
Поэтому в рассмотрении остается только сводное кручение и стесненное без запрета депланации опорных сечений.

Таким образом, имеем следующее: угол закручивания 20Б1 ГОСТ26020 при свободном (стержень с 6-ю степенями своб в Робот) 0,346 рад, при стесненном в оболочках СКАД - 0,29, при стесненном по Бычкову 0,257.
Да, а что мы хотели-то сравнить?
Вложения
Тип файла: zip 5м+20Б1 ГОСТ 26020+обол с деплан.zip (117.4 Кб, 105 просмотров)
__________________
Воскресе
Ильнур вне форума  
 
Непрочитано 02.06.2011, 09:55
#224
acid


 
Сообщений: n/a


Господа умные головы! А мне-то, туповатому инженеру, что делать??? Считать кручение? По Бычкову? По Лире? По скаду? в роботе? или конструячить без кручения? Но так не бывает - кровли то по прогонам....
 
 
Непрочитано 02.06.2011, 10:14
#225
таи


 
Регистрация: 28.08.2008
Сообщений: 2,294


Цитата:
Сообщение от acid Посмотреть сообщение
А мне-то, туповатому инженеру, что делать??? Считать кручение? По Бычкову? По Лире? По скаду? в роботе? или конструячить без кручения?
А Вы невнимательно тему читаете...

Цитата:
Сообщение от Jndtnxbr Посмотреть сообщение
Дело в том, что во всех основных проверках Еврокода 3 ни бимомент, ни свободное (St. Venant torsion), ни стесненное (warping torsion) кручение не фигурируют. Есть лишь упомянутый п. 6.2.7, который звучит примерно так: если уж ты умудрился сконструировать так, что оно крутится, то будь любезен - учти (should be taken into account) нормальные напряжения от бимомента и касательные от крутящего момента. При этом формул для учета напряжений не приводится, а в основных проверках, как и у нас фигурируют не напряжения, а силовые факторы. Т.е. сделано все, чтобы нормальный (не шибко продвинутый) конструктор, грустно глядя в эти общие пожелания, почесав репу, примется устранять кручение конструктивными мероприятиями.
таи вне форума  
 
Непрочитано 02.06.2011, 10:21
#226
palexxvlad


 
Сообщений: n/a


Ильнур, повторил Вашу схемку из #223 в Роботе .
Таким образом, имеем следующее: угол закручивания 20Б1 ГОСТ26020 при свободном (стержень с 6-ю степенями своб в Робот) 0,346 рад, при стесненном в оболочках Робот - 0,275 (15,8 град - Framework+таи на высоте), при стесненном в оболочках СКАД - 0,29, при стесненном по Бычкову 0,257.

Последний раз редактировалось palexxvlad, 02.06.2011 в 10:29.
 
 
Непрочитано 02.06.2011, 10:48
#227
acid


 
Сообщений: n/a


Цитата:
Сообщение от таи Посмотреть сообщение
А Вы невнимательно тему читаете...
почему, внимательно. но в данном случае разговор про еврокоды меня не устраивает - мне по снипу подавай! Мысль то ясна, что лучше не крутить, но зачем тогда добавили бимомент в новый снип? развращают тока умы молодежи
 
 
Непрочитано 02.06.2011, 10:48
#228
IBZ

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


Цитата:
Сообщение от Jndtnxbr Посмотреть сообщение
Основное отличие, конечно, идет от It: максимальное его значение у IBZ - 6.7, хотя у меня больше 5.7 ну никак не получается.
Дык:

Сечение - 20Б1 по ГОСТ 26020-83
Полная высота - H=200 мм
Ширина полок - b=100 мм
Толщина стенки - tw=5.6 мм
Толщина полок - tf=8.5 мм
Размер стенки для расчета - h=200-2*8.5=183 мм
Момент инерции свободного кручения - Jt=1.3/3*(18.3*0.56^3+2*10*0.85^3)=6.715 см4
IBZ вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 02.06.2011, 11:01
3 | #229
Ильнур

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


Цитата:
Сообщение от acid Посмотреть сообщение
... или конструячить без кручения? Но так не бывает - кровли то по прогонам....
Кровли по прогонам - это отдельно, там швеллер все-таки выгодно крутить: крутится туда, куда надо. Вот у нас уже созрел калькулятор (под СНиП), специально для прогонов на уклоне. Правда, только схема без раскрепления - сложно стало с бимоментами при наличии раскрепления. Отлажу малость и выложу.
А так делайте так, чтобы Вw=0
Добавлено:
Вот калькулятор. Сырой, не обкатанный.
И вот еще тот старый график, красная линия - по результатам расчета на этом же калькуляторе.
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: Несущая способность шв20 освеж.JPG
Просмотров: 254
Размер:	66.0 Кб
ID:	60818  
Вложения
Тип файла: zip Проверка швеллерного прогона rev1.zip (73.5 Кб, 391 просмотров)
__________________
Воскресе

Последний раз редактировалось Ильнур, 02.06.2011 в 12:11.
Ильнур вне форума  
 
Непрочитано 02.06.2011, 13:17
#230
Jndtnxbr


 
Регистрация: 18.05.2011
Сообщений: 397


IBZ
Цитата:
Момент инерции свободного кручения - Jt=1.3/3*(18.3*0.56^3+2*10*0.85^3)=6.715 см4
Понятно, это - ГОСТ, а я по СТО АСЧМ считал, они немного разные, как оказалось. Отсюда и такой разброс в результатах.
Jndtnxbr вне форума  
 
Непрочитано 02.06.2011, 14:47
#231
IBZ

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


Цитата:
Сообщение от Jndtnxbr Посмотреть сообщение
Понятно, это - ГОСТ, а я по СТО АСЧМ считал, они немного разные, как оказалось. Отсюда и такой разброс в результатах.
А что для этой задачи показывает "Статика"?
IBZ вне форума  
 
Непрочитано 02.06.2011, 15:30
#232
palexxvlad


 
Сообщений: n/a


Цитата:
Сообщение от Ильнур Посмотреть сообщение
И вот еще тот старый график, красная линия - по результатам расчета на этом же калькуляторе.
График из Лиры Вы туда зря пририсовали . Что это сопоставление может показать? Только разницу в результатах для разных видов расчетов. Я же уже говорил, что график из Лиры для случая нелинейного расчета (следящая нагрузка), и сопоставлять его с линейным расчетом нет особого смысла, и, вообще, откуда, в реальных конструкциях, может взяться эта следящая нагрузка.

Последний раз редактировалось palexxvlad, 02.06.2011 в 15:35.
 
 
Автор темы   Непрочитано 02.06.2011, 17:40
#233
Ильнур

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


Цитата:
Сообщение от palexxvlad Посмотреть сообщение
График из Лиры Вы туда зря пририсовали . Что это сопоставление может показать? Только разницу в результатах для разных видов расчетов. Я же уже говорил, что график из Лиры для случая нелинейного расчета (следящая нагрузка), и сопоставлять его с линейным расчетом нет особого смысла, и, вообще, откуда, в реальных конструкциях, может взяться эта следящая нагрузка.
1. Следящая - у нас же следящая по горизонтали - т.е. нагрузка все время остается посередине полки. Это и в реальной кровле так. Вы же вертикальность нагрузки не меняли? Да если и меняли, результат сильно не изменится.
2. Сопоставление показывает очевидную вещь: СНиП дает несущую способность по устойчивости без разбора наклона и направления наклона, т.е. как безнаклонно стоящего двутаврового сечения, с неким приспособлением под швеллер через коэфф. 0,7. И чем больше уклон, тем меньше можно нагружать прогон.
А на деле (Лира это четко показывает) швеллер с наклоном крутится "против" скатной, как бы разгружаясь. Поэтому чем больше уклон (до примерно 12 градусов), тем больше можно нагружать прогон.
3. Разница, судя по графикам, огромная. Это повод подумать.
__________________
Воскресе
Ильнур вне форума  
 
Непрочитано 02.06.2011, 17:52
#234
Jndtnxbr


 
Регистрация: 18.05.2011
Сообщений: 397


IBZ
Цитата:
А что для этой задачи показывает "Статика"?
А откуда ж Вы думаете я взял результаты в №152 и др.? Это только потом, когда тут обнаружился такой разброс результатов, полез разбирать аналитическое решение, чтобы выяснить в чем дело. Да и что она может дать, кроме него, если в одной программе идет решение уравнений стесненного кручения методом начальных параметров (т.е. считай то самое аналитическое решение, только система линейных уравнения для краевых условий решается численно), а в другой - тот самый КЭ с 7-ю степенями. Результаты разных программ СТАТИКИ с ГОСТ и СТО в zip.
Вложения
Тип файла: zip dwg.zip (1.70 Мб, 137 просмотров)
Jndtnxbr вне форума  
 
Непрочитано 02.06.2011, 18:04
#235
palexxvlad


 
Сообщений: n/a


Цитата:
Сообщение от Ильнур Посмотреть сообщение
1. Следящая - у нас же следящая по горизонтали - т.е. нагрузка все время остается посередине полки. Это и в реальной кровле так.
В том то и дело, что, на мой взгляд, реальная нагрузка от кровли не может оставаться всегда посередине полки при отсутствии связи(а это и есть модель следящей нагрузки) между настилом и верхней полкой. Ну допустим верхняя полка прогона начала выпучиваться из плоскости действия вертикальной нагрузки, да еще и закручиваться. Чтобы все в натуре было по Лировскому графику, необходимо, чтобы настил кровли по пятну опирания на верхней полку прогона принял точно такую же форму как следящая нагрузка в расчете, т.е. настил кровли должен изогнуться в своей проскости . Не могу представить, что такое может быть . На картинках верхний пояс остается прямым при изгибе и кручении под нагрузкой от, соединенного с ним, настила. А в расчете со следящей нагрузкой совсем все иначе.
Цитата:
Сообщение от Ильнур Посмотреть сообщение
2. Сопоставление показывает очевидную вещь: СНиП дает несущую способность по устойчивости без разбора наклона и направления наклона, т.е. как безнаклонно стоящего двутаврового сечения, с неким приспособлением под швеллер через коэфф. 0,7. И чем больше уклон, тем меньше можно нагружать прогон.
Почему без разбора. Возможно без разбора направления (а это не критично для прогона с раскрепленным верхним поясом). Mz из плоскости в формуле-то есть.
Цитата:
Сообщение от Ильнур Посмотреть сообщение
А на деле (Лира это четко показывает) швеллер с наклоном крутится "против" скатной, как бы разгружаясь. Поэтому чем больше уклон (до примерно 12 градусов), тем больше можно нагружать прогон.
Не проверял, но предположу, что разгружаться швеллер будет именно для того случая, если нагрузка будет принимать форму искривленного, под действием ее самой же, верхнего пояса
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: 1154529007.jpg
Просмотров: 192
Размер:	15.5 Кб
ID:	60866  Нажмите на изображение для увеличения
Название: 1154529314.jpg
Просмотров: 165
Размер:	16.7 Кб
ID:	60867  

Последний раз редактировалось palexxvlad, 02.06.2011 в 18:41.
 
 
Автор темы   Непрочитано 02.06.2011, 19:04
#236
Ильнур

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


Цитата:
Сообщение от palexxvlad Посмотреть сообщение
В том то и дело, что, на мой взгляд, реальная нагрузка от кровли не может оставаться всегда посередине полки
Вы потому что сразу профлист представляете. Я же представляю сэндвич, по инструкции по монтажу которго между панелью и прогоном ставится упругая прокладка. При небольших углах закручивания равнодействующая нагрузки от середины уйдет недалеко. А если угол большой, а он у нас в одну определенную сторону, то контакт сузится и переместится к стенке, деформируя гибкую на изгиб обшивку. Таким образом нагрузка предсталяется следящей.
Профнастил, естественно, ведет себя несколько иначе
Цитата:
На картинках верхний пояс остается прямым при изгибе и кручении под нагрузкой от, соединенного с ним, настила. А в расчете со следящей нагрузкой совсем все иначе.
Прямой верхний пояс - признак отсутствия Мz:
Цитата:
Mz из плоскости в формуле-то есть.
В-общем, жесткий профнастил непрерывно и хорошо раскрепляет верхний пояс от смещения (от закручивания - не очень), а это уже совершенно другой расчет.
Цитата:
Сообщение от palexxvlad Посмотреть сообщение
Не проверял, но предположу, что разгружаться швеллер будет именно для того случая, если нагрузка будет принимать форму искривленного, под действием ее самой же, верхнего пояса
Я именно такой случай и рассматриваю - ведь многие (в т.ч. эксперты) не считают сэндвич раскреплением. А тут у нас море запаса, если что
__________________
Воскресе
Ильнур вне форума  
 
Непрочитано 02.06.2011, 20:03
#237
palexxvlad


 
Сообщений: n/a


Ильнур, ну коль так, то и задачка с двутавровом от Разработчика также решена не верно всеми, кто ее решал, если предположить, что нагрузка будет следящей . Но Вы все равно график Лировский не накладывайте на СНиПовские кривые, он не совсем верен, т.к. отображает заниженные величины критической нагрузки. Я постараюсь в ближайшем будущем определить истинную несущую способность Вашего швеллера со следящей нагрузкой при разных углах наклона, вот тогда его и сопоставите .
 
 
Автор темы   Непрочитано 02.06.2011, 21:14
#238
Ильнур

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


Цитата:
Сообщение от palexxvlad Посмотреть сообщение
... он не совсем верен, т.к. отображает заниженные величины критической нагрузки. ...
Я это помню. Занижено где-то на 30%.
__________________
Воскресе
Ильнур вне форума  
 
Непрочитано 02.06.2011, 22:08
#239
Карлсон


 
Регистрация: 28.04.2009
Сообщений: 302


Для пущего разнообразия сделал балочку из объемников.

Торцы закреплены от депланации.
Сила 30kN вертикально вниз на краю профиля.
Профиль 20Б1 по ГОСТ 26020, E=2.06e11 N/m2, nu=0.3.

Закручивание получилось ~17,97 град. (0,3136 рад).

На прикрепленных картинках суммарные перемещения в масштабе 1:1 и нормальные напряжения в направлении оси профиля (без окрестности приложения сосредоточенного усилия).
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: dwgru01000.jpg
Просмотров: 176
Размер:	34.4 Кб
ID:	60879  Нажмите на изображение для увеличения
Название: dwgru01001.jpg
Просмотров: 132
Размер:	37.3 Кб
ID:	60881  
Карлсон вне форума  
 
Непрочитано 03.06.2011, 10:16
#240
palexxvlad


 
Сообщений: n/a


Цитата:
Сообщение от Ильнур Посмотреть сообщение
Я это помню. Занижено где-то на 30%.
Все, что есть у меня графики сложил в одну кучу, 2 самых верхних отображают реальное положение дел для швеллера, как-то так...
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: 2011-06-03_095657.png
Просмотров: 257
Размер:	143.9 Кб
ID:	60900  Нажмите на изображение для увеличения
Название: 2011-06-03_015850.jpg
Просмотров: 159
Размер:	19.7 Кб
ID:	60901  
 
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