URSA
| 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 > Металлические конструкции > Устойчивость составной колонны

Устойчивость составной колонны

Ответ
Поиск в этой теме
Непрочитано 07.01.2022, 21:34 #1
Устойчивость составной колонны
mainevent100
 
конструктор
 
Регистрация: 15.05.2009
Сообщений: 5,294

Есть колонна высотой 10 м из квадратной трубы сечением, допустим, 100х100х5 с нагрузкой 40 тонн.
Выполнено "усиление" установленным рядом с ней двутавром 30К1, который обеспечивает устойчивость.
Вертикальная нагрузка на сам двутавр не передается, он воспринимает только горизонтальные усилия.
Как определить расчетную длину такой конструкции (или отдельных ее частей) и найти усилия в "планках"?
Абсурдность задачи можно не обсуждать, вопрос чисто теоретический.

Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: Схема.PNG
Просмотров: 145
Размер:	18.9 Кб
ID:	244250  

Просмотров: 1915
 
Непрочитано 07.01.2022, 22:29
1 | #2
ZVV


 
Регистрация: 06.06.2012
Харьков, Украина
Сообщений: 2,454


Цитата:
Сообщение от mainevent100 Посмотреть сообщение
Абсурдность задачи можно не обсуждать, вопрос чисто теоретический.
Задача не такая уж и абсурдная. По схожей схеме утроены колонны подкрановых эстакад в серии "Канск" (а затем и в "УНИКОН").
Цитата:
Сообщение от mainevent100 Посмотреть сообщение
Как определить расчетную длину такой конструкции (или отдельных ее частей)
Расчетную длину можно определить, задав схему в программу.



Расчетная длина стойки из трубы 100*5 равна 2,382 м.

Цитата:
Сообщение от mainevent100 Посмотреть сообщение
и найти усилия в "планках"?
С усилиями в планках посложнее. Я бы посчитал по п. 7.2.10 СП 16.
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: Первая форма.png
Просмотров: 282
Размер:	24.0 Кб
ID:	244251  Нажмите на изображение для увеличения
Название: Вторая форма.png
Просмотров: 281
Размер:	22.8 Кб
ID:	244252  Нажмите на изображение для увеличения
Название: Свободная длина_первая форма форма.png
Просмотров: 281
Размер:	41.8 Кб
ID:	244253  
ZVV вне форума  
 
Непрочитано 07.01.2022, 23:41
1 | #3
Yu Mo

Расчёты и проектирование строительных конструкций
 
Регистрация: 04.03.2008
Донецк
Сообщений: 367


А что там в другом направлении, из плоскости картинки?

----- добавлено через ~11 мин. -----
.
Что касается расчётной длины в плоскости, тут я согласен с ZVV. Разве что в канских конструкциях не совсем так. Большая колонна там не только для уменьшения расчётной длины и передачи боковых сил. Она, между делом, является ещё и колонной каркаса и тянет все постоянные и снеговые нагрузки. Там ещё ветер или сейсмика. Это может повлиять на результат при расчёте по программному комплексу. Нет ли чего подобного в рассматриваемой задаче?

Последний раз редактировалось Yu Mo, 08.01.2022 в 10:54.
Yu Mo вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 08.01.2022, 08:23
#4
mainevent100

конструктор
 
Регистрация: 15.05.2009
Сообщений: 5,294


Цитата:
Сообщение от ZVV Посмотреть сообщение
Расчетную длину можно определить, задав схему в программу.
сделал это перед созданием схемы, меня смутил результат Лиры, которая давала чувствительность=1 для двутавра, при этом не определяя его расчетную длину (т.к. в нем N=0).
Цитата:
Сообщение от ZVV Посмотреть сообщение
Расчетная длина стойки из трубы 100*5 равна 2,382 м.
в Лире получилось 2,36
Цитата:
Сообщение от ZVV Посмотреть сообщение
С усилиями в планках посложнее. Я бы посчитал по п. 7.2.10 СП 16.
в формуле фиктивной силы принимать фи, полученный из расчета для трубы 100х5? Это ведь не очень логично: при увеличении количества планок фи стремится к 1, Qfic к конкретному значению, которое будет делиться между всеми планками. Но ведь чем больше общая высота колонны 100х5, тем сложнее ее удерживать. То есть Qfic получится одинаковой для высоты 10 и 20 м при достаточном количестве планок.
Цитата:
Сообщение от Yu Mo Посмотреть сообщение
А что там в другом направлении, из плоскости картинки?
из плоскости полное раскрепление.
Цитата:
Сообщение от Yu Mo Посмотреть сообщение
Там ещё ветер или сейсмика. Это может повлиять на результат при расчёте по программному комплексу
двутавр кроме фиктивной силы воспринимает всю ветровую нагрузку, сейсмики нет.
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: Чувствительность.PNG
Просмотров: 61
Размер:	12.9 Кб
ID:	244254  Нажмите на изображение для увеличения
Название: Длины.PNG
Просмотров: 60
Размер:	9.6 Кб
ID:	244255  
mainevent100 вне форума  
 
Непрочитано 08.01.2022, 12:27
#5
nickname69


 
Регистрация: 27.12.2020
Сообщений: 70


А собственный вес был приложен? Или 30К1 невесома?
Колонны оперты - шарнирно? Или защемление? Если защемление, не уверен что это линейная задача.
nickname69 вне форума  
 
Непрочитано 08.01.2022, 12:52
1 | #6
crossing


 
Регистрация: 19.07.2018
Сообщений: 2,623


mainevent100, "Основы строительной механики стержневых стстем". Леонтьев
Параграф 12.4. Стр.316.

Последний раз редактировалось crossing, 08.01.2022 в 13:14.
crossing вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 08.01.2022, 14:22
#7
mainevent100

конструктор
 
Регистрация: 15.05.2009
Сообщений: 5,294


Цитата:
Сообщение от nickname69 Посмотреть сообщение
Колонны оперты - шарнирно? Или защемление? Если защемление, не уверен что это линейная задача.
Защемление внизу. Как это влияет?
Нагрузка от собственного веса на что влияет?
mainevent100 вне форума  
 
Непрочитано 08.01.2022, 14:57
1 | #8
crossing


 
Регистрация: 19.07.2018
Сообщений: 2,623


Цитата:
Сообщение от mainevent100 Посмотреть сообщение
Защемление внизу. Как это влияет?
Это сложный вопрос с точки зрения понимания. Но если нужно именно понимать, да и для пользования таблицами схем с граничными условиями - есть ЦНИИПСКовская документация по утойчивости в двух частях.
ИБЗ ею хорошо владеет. Он её для себя когдато "перевернул". Я не осилил. У меня нет понимания и знания решениий дифур. Там дифуры если память не имзеняет 4-ого порядка.
Я и первый не пониаю. Вот это их "решением данного уравнеия является дифуравнеие второго порядка" всегда вынуждает закрыть материал.
crossing вне форума  
 
Непрочитано 08.01.2022, 14:57
1 | #9
ZVV


 
Регистрация: 06.06.2012
Харьков, Украина
Сообщений: 2,454


Цитата:
Сообщение от mainevent100 Посмотреть сообщение
сделал это перед созданием схемы, меня смутил результат Лиры, которая давала чувствительность=1 для двутавра, при этом не определяя его расчетную длину (т.к. в нем N=0).
Я в ЛИРЕ не считаю, что в ней означает параметр чувствительности при потере устойчивости не знаю и поэтому прокомментировать не могу.

Любопытно, что если приложить 40 тс к двутавру, то коэффициент запаса устойчивости системы и форма потери устойчивости такие же, как если приложить нагрузку 40 тс к трубе.

Цитата:
Сообщение от mainevent100 Посмотреть сообщение
в формуле фиктивной силы принимать фи, полученный из расчета для трубы 100х5? Это ведь не очень логично: при увеличении количества планок фи стремится к 1, Qfic к конкретному значению, которое будет делиться между всеми планками. Но ведь чем больше общая высота колонны 100х5, тем сложнее ее удерживать. То есть Qfic получится одинаковой для высоты 10 и 20 м при достаточном количестве планок.
Усилия в элементах раскрепления стойки из трубы я бы считал следующим образом:
-определил фиктивную силу по формуле (18), подставив туда N и фи из расчета стойки из трубы;
-считал на полученную фиктивную силу каждый элемент раскрепления (не делил фиктивную силу на все элементы раскрепления).
ZVV вне форума  
 
Непрочитано 08.01.2022, 15:07
#10
nickname69


 
Регистрация: 27.12.2020
Сообщений: 70


Цитата:
Сообщение от mainevent100 Посмотреть сообщение
Защемление внизу. Как это влияет?
Нагрузка от собственного веса на что влияет?
Да, думаю, что получится так что у 30К1 будет очень большая расчетная длина, а вот у трубы, как раз будет меньше 2х. Нужно задать и проверить в ЛИРе, или СКАДе, потому что решатель не покажет минимальный КЗУ без этого. 30К1 по своей EI жесткости в 65 раз больше (3804.21/58.5442) и она никак не загружена, то есть пассивна. Значит будет вслед 100х5 терять устойчивость.

А про нелинейность подумал, так как здесь может быть и геом и физ нелинейный случай.
nickname69 вне форума  
 
Непрочитано 08.01.2022, 15:33
#11
crossing


 
Регистрация: 19.07.2018
Сообщений: 2,623


Вот если бы в этой теме кто нибудь выложил учебник по Высшей математике с очень хорошо доступным материалом именно по диференциальным уравнениям n-ых порядков - то вопрос для освоения темы устойчивости был бы для многих закрыт.
ИБЗ в своё время говорил о том, что бы понять вопрос устойчивости - необходимо обладать матемаческим инструментом.

Последний раз редактировалось crossing, 08.01.2022 в 15:40.
crossing вне форума  
 
Непрочитано 08.01.2022, 16:20
#12
Старый Дилетант

Дилетант
 
Регистрация: 06.12.2017
Сообщений: 2,360


Думаю крепление планок следует считать жестким и расчет вести с учетом их жесткости (в т. ч. определение расч. длин) .
И при необходимости учитывать податливость крепления планок.

Последний раз редактировалось Старый Дилетант, 08.01.2022 в 17:49.
Старый Дилетант вне форума  
 
Непрочитано 08.01.2022, 16:49
#13
crossing


 
Регистрация: 19.07.2018
Сообщений: 2,623


Цитата:
Сообщение от Старый Дилетант Посмотреть сообщение
Думаю крепление планок следует считать жестким
У вышеприведённого Леонтьева есть и про "составные сечения". Параграф 12.15. Стр.390.
crossing вне форума  
 
Непрочитано 09.01.2022, 00:14
1 | #14
Старый Дилетант

Дилетант
 
Регистрация: 06.12.2017
Сообщений: 2,360


1. Нагрузки на двутавр 30К1 и планки.
Нагрузку на стойку 30К1 можно принять в виде погонной фиктивной силы q fic = Пи*Q fic/L, где L=10000 - высота колонны (формула 24 СП 294).
Через нее же (q fic) определить усилия в планках.
....
2. Расчетнвя длина трубы ГСП 100*5
Немного арифметики.
Считаем, что устойчивость по первой форме обеспечивается исключительно за счет 30К1
Для консольной стойки 30К1, I = 18849 см4, L0 = 2*1000 = 2000 см, E = 2100 тс/см2, эйлерова критическая сила Ncr = 3.14^2*2100*18849/2000^2 = 97.6 тс
Через эту критическую силу для ГСП 100*5, I = 278 см4 находим его расчетную длину L0 = (3.14^2*2100*278/97.6)^.5 = 243 см - практически совпадает с предыдущими выкладками МКЭ - 243/236=1,03

Последний раз редактировалось Старый Дилетант, 13.01.2022 в 10:29.
Старый Дилетант вне форума  
Ответ
Вернуться   Форум DWG.RU > Архитектура и Строительство > Конструкции зданий и сооружений > Металлические конструкции > Устойчивость составной колонны

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

Расширенный поиск


Похожие темы
Тема Автор Раздел Ответов Последнее сообщение
Обеспечение устойчивости сжатого пояса внецентренно сжатой колонны GybelindaV Металлические конструкции 2 02.04.2018 12:54
Как рассчитать сварной продольный шов прикрепления полки к стенке стальной составной двутавровой колонны, балки Алексей_Л. Металлические конструкции 12 18.07.2017 18:36
Неустойчивые колонны из плоскости. Как увеличить устойчивость? Podpolkovnik Металлические конструкции 12 28.12.2016 13:33
Какой сваркой и формой шва должен быть (или обычно делают) стыковой шов ламеля и стенки стальной сплошной составной колонны двутаврого сечения? Gost_typeA Металлические конструкции 3 13.12.2016 22:30
Выдержит ли колонна нагрузку? Игорь_Бар Металлические конструкции 34 30.09.2013 11:21