[Владимир из Магнитки]

Добрый день, коллеги. Возник следующий вопрос по алгоритму расчета подкрановой балки. Для подкрановых балок проверяются прочности верхнего и нижнего поясов по отдельности (на действие М). В старых советских учебниках, справочниках проектировщика и методичках прочность нижнего пояса балки проверяли на действие только одного изгибающего момента (Мх), действующего в плоскости изгиба балки (вертикальной плоскости).
Прочность верхнего пояса балки в настоящее время проверяем по формуле 43 СП 16.13330 с учетом Му и бимомента. Необходимо ли проверять прочность нижнего пояса подкрановой балки по ф. 43 (с учетом Му и бимомента), или ограничиться только ф. 41, не приплетая лишние слагаемые. Вроде-бы логично, что в нижнем поясе усилия Му и бимомент минимальны или равны нулю? Или это не совсем так?
Два человека - два мнения. При расчете нижнего пояса существующей подкрановой балки по ф. 41. все хорошо, а по ф. 43 - нижний пояс балки перегружен. Подскажите, кто как считает, и м.б. есть какое-то официальное разъяснение на сей счет?

Спасибо

[Бахил]

Или бимомент, или Му. Му даёт запас и его воспринимает исключительно верхний пояс. Независимо от разрезности.
Если извернулся и определил бимомент, то он распределяется на оба пояса.

[Shtirlic]

1. Если считаешь верхний пояс на весь Му то пользуешься формулой 43 при B=0. Для расчёта нижнего пояса достаточно формулы 41
2. C бимоментом подкрановую не считал бы. Но если бы пришлось считать с бимоментом, то воспользовался бы формулой 43 для расчёта обоих поясов Мх≠0, My≠0, B≠0.

Сообщение от Бахил Или бимомент, или Му

Не согласен. Если бимомент есть, то куда исчезает изгиб из плоскости?

[Alex Kirov]

Сообщение от Shtirlic C бимоментом подкрановую не считал бы.

В методике расчета по известной книге Яны Мысляевой и Яковлева напряжения при наличии тормозных конструкций определяются в 5 характерных точках, с учетом моментов в обоих плоскостях и бимомента. (В нормкад реализована только упрощенная методика (точнее, по EN) расчета бимоментов при наличии тормозных конструкций). При отсутствии тормозных конструкций достаточно проверить для симметричной балки одну полку, для несимметричных двутавров - верхнюю и нижнюю, с учетом всех компонентов напряженного состояния указанных в ф. (43) СП 16.
Кстати, формула (43) СП 16 соответствует формуле (1) "Инструкции по проектированию путей внутрицехового подвесного транспорта" 1965 года, а вот формула (70) СП 16 не соответствует формуле (2) Инструкции - в СП 16 момент сопротивления во втором слагаемом берется только для верхней полки для подкрановых балок, а в Инструкции - для всего сечения. Видимо, это связано с уровнем приложения нагрузки: в первом случае - к верхнему поясу, во втором - к нижнему (хотя, к-нтом Фи_б это учитывается).

[IBZ]

Сообщение от Alex Kirov В методике расчета по известной книге Яны Мысляевой и Яковлева

Что за книга?

Сообщение от Alex Kirov напряжения при наличии тормозных конструкций определяются в 5 характерных точках, с учетом моментов в обоих плоскостях и бимомента.

При наличии тормозных конструкций учет бимоментов в большинстве случаев - пустая трата времени. Не случайно ранее о нем для балок под краны режимов 1К-7K в нормах даже и не упоминали. А вот для балок под краны 7К в металлургических цехах и 8K косвенные требования были и есть. Так что тут вопрос учёта бимомента теоретически остается. Хотя вклад бимомента будет, скорее всего, пренебрежимо малый.
Должен получится по идее и запас, если всю тормозную силу полагать воспринимаемой только верхней полкой. Иными словами при проверке таким бразом подобранного сечения с учетом стесненного кручение с ним всё будет хорошо.

Сообщение от Alex Kirov формула (70) СП 16 не соответствует формуле (2) Инструкции - в СП 16 момент сопротивления во втором слагаемом берется только для верхней полки для подкрановых балок, а в Инструкции - для всего сечения.

Откуда такой вывод? Я вот вижу, что и там и там момент сопротивления вычисляется с учётом 2-х полок.

[Shtirlic]

2 IBZ

8.4.3 Расчёт на устойчивость балок крановых путей двутаврового сечения следует выполнять по формуле (70), в которой: Му - изгибающий момент в горизонтальной плоскости, полностью передающийся на верхний пояс балки; Wy = Wyf - момент сопротивления сечения верхнего пояса относительно оси у - у .

[IBZ]

Shtirlic, Вы правы, именно так и написано, я просто не дочитал, остановившись на пункте 8.4.1. Но тогда какой смысл бимомента? И чем подкрановая балка отличается от обычной с горизонтальной силой, для которой берется полное значение момента сопротивления ?

[Alex Kirov]

Сообщение от IBZ И чем подкрановая балка отличается от обычной с горизонтальной силой, для которой берется полное значение момента сопротивления ?

- да, я вот тоже думаю - в чем разница, если сейчас в нормах для любых балок 1 класса учитываются бимоменты? Если, например, у меня по балке (по рельсам на ней) катается роботизированная сборочная станция - то это балка подкрановая или нет? Причем, в зависимости от того, как я ее классифицирую, результаты расчета по формуле (70) будут разными. Первоначально в Пособии к СНиП 81 года был пункт, аналогичный п.8.4.3 СП16, но сама формула была - без бимомента. Сейчас же как будто получается, что влияние бимомента учтено _для_подкрановых балок в ф. (70) дважды - упрощенно во втором слагаемом, и точно - в третьем...

----- добавлено через ~8 мин. -----

Сообщение от IBZ Что за книга?

- книга "Стесненное кручение. Бимоменты, изгибно-крутящие моменты и моменты свободного кручения. Теория и примеры расчета стальных конструкций. Определение секториальных характеристик поперечных сечений элементов. Программа «Тонус». Определение нормальных и касательных напряжений при стесненном кручении для швеллеров, ЛСТК-профилей, двутавров и подкрановых конструкций. Расчет прочности подкрановых балок с учетом бимоментов" Авторы:Сергей Яковлев, Яна Мысляева. МГСУ 2019г. Был еще до нее второй том книги расчетов по Еврокодам, там такой же пример расчета, но по EN еще выносливость проверялась и еще что-то (забыл).

[Shtirlic]

1. Тут два разных подхода для расчёта на горизонтальную силу:
а)можно считать, что верхний пояс воспринимает весь момент из плоскости, тогда бимомента нет. Представляем что, не существует стенки и нижнего пояса. Верхний пояс - это балка, которая изгибается от горизонтальной силы.
Тогда вектор горизонтальной силы не имеет эксцентриситета относительного верхнего пояса = нет кручения = нет бимомента. И вообще, верхний пояс это пластина, а в пластине B=0.
Этот подход можно использовать, например, при расчёте траверс под трубопроводы. Один из коллег рассказывал, что его прошлый главспец заставлял понижать Wy в программе в два раза.

б) считать как обычный стержень, формула 43. Горизонтальная сила воспринимается всем сечением, вектор гор. силы имеет эксцентриситет относительно ц.к. = есть кручение = есть бимомент.

2. Тут догадки.
Во-первых, подход а) удобен для ручного счёта. А бимомент считать трудновато. Просто делишь/умножаешь Wy/My на два и расчёт окончен.
Во-вторых. Часто ПБ - это сварные балки с высокой стенкой. По ощущениям(не пинайте, самому смешно), нижний пояс может не успеть включиться в работу при высокой стенке. Тут я плаваю, надо подумать.
В-третьих, недостатки снип. Снип часто использует такой подход, когда для балки требования одни, для колонны другие, для связи ещё другие. При этом разделение колонны от балки и от связи строится "по понятиям", а не по НДС.

[Alex Kirov]

Сообщение от Shtirlic можно считать, что верхний пояс воспринимает весь момент из плоскости, тогда бимомента нет. Представляем что, не существует стенки и нижнего пояса. Верхний пояс - это балка, которая изгибается от горизонтальной силы.

- Да, такой подход предусмотрен п.8.3.5 СП16 для бистальных балок кранов 1К-5К (причем, предусмотрен учет пластичности). Не знаю, почему его нельзя применить для моностальных обычных балок в аналогичных условиях. Но даже если расчет прочности обычной балки выполнить по формуле (60) СП16 без учета бимоментов, то нормы все равно потребуют вычисления бимоментов для ф.(70), для любой балки...

[Tamerlan_MZO]

Сообщение от Alex Kirov В методике расчета по известной книге Яны Мысляевой и Яковлева

К сожалению, в свободном доступе книга так и не появилась.

[Alex Kirov]

Сообщение от Tamerlan_MZO К сожалению, в свободном доступе книга так и не появилась.

- да, книга не доступна для бесплатного скачивания, но можно купить на Литрес. У меня на многих сайтах реклама этой книги выскакивает. В принципе, по сравнению с известной книгой Бычкова 1962 года нового в ней не много. Выведены формулы для сложения бимоментов при произвольном расположении сил по длине балки, и рассчитаны напряжения от бимоментов в балке с тормозными конструкциями как в едином сечении, проанализированы и отвергнуты упрощенные методики расчета.

[Бахил]

Сообщение от Alex Kirov В принципе, по сравнению с известной книгой Бычкова 1962 года нового в ней не много.

Естественно: само понятие "бимомент" из прошлого века. С развитием МКЭ расчёты одноосного состояния не актуальны.

[Владимир из Магнитки]

Сообщение от Alex Kirov В нормкад реализована только упрощенная методика

Да, я вот и пытаюсь как-раз таки понять алгоритм расчета подкрановой балки из "Нормкад 11.9.1". Там учитываются все три компоненты из формулы 43 СП 16.13330

[Alex Kirov]

Сообщение от Владимир из Магнитки Да, я вот и пытаюсь как-раз таки понять алгоритм расчета подкрановой балки из "Нормкад 11.9.1".

- Вы изучаете алгоритм расчета балки без тормозных конструкций или с тормозными? Если без тормозных, то рекомендую поставить последнее обновление от 23 августа. Если с тормозными, то смотрите внимательно, если сомневаетесь в правильности расчета - пишите в техподдержку.

[csp]

Сообщение от Shtirlic 1. Тут два разных подхода для расчёта на горизонтальную силу: а)можно считать, что верхний пояс воспринимает весь момент из плоскости, тогда бимомента нет. Представляем что, не существует стенки и нижнего пояса. Верхний пояс - это балка, которая изгибается от горизонтальной силы. Тогда вектор горизонтальной силы не имеет эксцентриситета относительного верхнего пояса = нет кручения = нет бимомента. И вообще, верхний пояс это пластина, а в пластине B=0.

Вы забываете про вертикальную силу... которая не исчезает и из-за искривления балки от горизонтальной...

[Shtirlic]

csp
в расчёте с бимоментом (ф.43) этот эффект также не учитывается

[Alex Kirov]

Основные формулы для проверки прочности в СП16 выведены исходя из принципа независимости действия сил (принципа суперпозиции), т.е. напряжения от разных силовых факторов суммируются без учета их взаимного влияния (и без учета влияния деформаций оси стержня и деформаций его сечения).

[Tamerlan_MZO]

Offtop:

Сообщение от Alex Kirov - да, книга не доступна для бесплатного скачивания, но можно купить на Литрес.

Спасибо! Однако формат товара для чтения только на телефоне меня не устраивает.
Ещё про pdf или что-то подобное я бы подумал.

[Alex Kirov]

...Хотел бы обратить внимание на такой момент.
В соответствии с п. 8.2.1 СП16 расчет по формуле (43) предполагает, что найдено положение главных осей сечения, и все геометрические характеристики сечения, и действующие усилия определяются относительно главных осей сечения, которые для сечения, включающего балку и тормозные конструкции, повернуты (не параллельны полкам и стенке балки). При использовании не главных центральных осей формулы для определения напряжений в крайних точках сечения будут иметь вид, не соответствующий ф.(43) СП 16 (см. напр. https://studfile.net/preview/9765673/page:40/ формула (10) ).

Сообщение от Tamerlan_MZO Однако формат товара для чтения только на телефоне меня не устраивает.

- я читал не только на телефоне, на компьютере тоже открывалось. Изображение с экрана монитора (в высоком разрешении) можно сохранить...