Архитекторам и проектировщикам
| Правила | Регистрация | Пользователи | Поиск | Сообщения за день | Все разделы прочитаны |  Справка по форуму | Файлообменник |

Вернуться   Форум DWG.RU > Сообщество > Разное > Ошибки в сортаментах (покушение на основы)

Ошибки в сортаментах (покушение на основы)

Закрытая тема
Поиск в этой теме
 
Автор темы   Непрочитано 17.06.2008, 15:10 Ошибки в сортаментах (покушение на основы)
2 | 2 #1
IBZ

Расчетчик МК
 
Блог
 
Регистрация: 06.05.2006
Ростов-на-Дону
Сообщений: 4,716


Немного предистории. У нас в Ростовском ПСК давно пользуются своей программой расчета металлоконструкций КМБП-2.01 (КМ без проблем). В свое время при наборе базы металлопроката в качестве основного источника был взят Справочник проектировщика "Металлические конструкции" под редакцией В.В.Кузнецова том 1. Тогда выбор казался верным - солидное издание, есть практически все сортаменты. После набора базы была произведена двойная проверка, и нам казалось, что все отлажено. Оннако, в процессе работы стали выплывать различные ошибки и несоответствия допущенные, отнюдь, не нами. Наконец все это надоело. Было принято принципиальное решение написать программную проверку сортаментов с выдачей протокола расхождений и исправить как наши ошибки, буде такие обнаружаться, так и ошибки непосредственно в сортаметах справочника, гарантированно там имеющиеся.

На сегодня эта работа завершена. Результаты, прямо скажу, удручающие (см. прикрепленный файл). Если перед началом проверки казалось, что обнаружится ну 5, ну 10 ошибок от силы, то по факту расчета (с точностью сравнения 1%) их оказалось более 200 Вот только некоторые выводы из проверки:

1. Практически полная сходимость получена для замкнутых квадратных и прямоугольных сечений по EN-10291 финской фирмы "Рауторуукки". Маленькие расхождения есть по весу (и то не в пределах 1%) по причине приведения в сортаменте веса с точность до 1 знака после запятой. В протоколе расхождений этих сечений нет!

2. Полностью не совпадают все харатеристики для замкнутых квадратных и прямоугольных сечений по ТУ-36-2287-80. Составители справочника, видимо, в глаза не видели этого ТУ и полностью проигнорировали закругления углов. Это привело к системной ошибке, достигающей более 9% для толстостенных сечений. Непосредственно в ТУ (ели его нашли) цифры совсем другие.

3. Что-то не то с ГОСТ 30245-2003. Системно не совпадают характеристики отоносительно вертикальной оси. Нужно еще разок проверить вычисления, хотя и для ГОСТ и EN-10291 работает один и тот же программный блок.

4. Для С-образных сечений указано большее значение Wy. В принципе, считать ошибкой это нельзя, но я бы предпочел иметь худшее значение, как в других случаях. Так, чтобы не проколоться.

5. К сожалению имеются ошибки и в геометрических размерах, являющихся исходными ланными расчета. Причем, как в справочнике, так и а ГОСТ. Например высота двутавра 30К3 по ГОСТ 26020-83 в справочнике дана h=340 мм (правильное? значение 304 мм), а ГОСТ 8278-83* "Гнутые равнополочные швеллера" дает размер 180/180/8, а характеристики приводит для сечения 180/130/8.

6. Нашли, конечно, и пару своих неточностей.

В результате было принято решение еще раз проверить все исходные габаритные геометрические размеры по "первоисточникам", исправить непосредственно в базе обнаруженные ошибки как наши, так и сортаментные, а все характеристики попросту вычислить заново и запомнить их в программе автоматом. На поиск ТУ может уйти достаточно времени, а с ГОСТами проще. Естественно, программа сможет после этого построить "верные" сортаменты.

Естественно, тут же возникает вопрос: "А как ты, голубчик, собственно, считал и где гарантия, что эти ошибки не твои". Об этом чуть позже в следующем соощении. Вы сможете проверить и раскритиковать формулы. Если с формулами придем к согласию, то каждый сможет выполнить проверку любого сечения и сравнить результаты.
Вложения
Тип файла: zip tabl002.zip (39.1 Кб, 1192 просмотров)
IBZ вне форума  
 
Непрочитано 17.06.2008, 15:27
#2
Sleekka

-
 
Регистрация: 24.07.2005
Москва
Сообщений: 1,458


Очень хороший вопрос подняли. Поддерживаю. В прикрепленном файле формул нет. Сам хотел подобное начать проверять но руки не дошли.
Sleekka вне форума  
 
Непрочитано 17.06.2008, 15:57
| 1 #3
Вячеслав А

проектировщик КМ
 
Регистрация: 15.12.2006
С.-Петербург
Сообщений: 365


Да, про опечатки, все более менее понятно, что сильно расстроило системную ошибку на гнутиках
Вячеслав А вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 17.06.2008, 16:08
1 | 1 #4
IBZ

Расчетчик МК
 
Блог
 
Регистрация: 06.05.2006
Ростов-на-Дону
Сообщений: 4,716


Собственно, расчет проводился по обычным правилам сопромата, без упрощений. Учитывались все, даже самые маленькие элементы сечения. Список элементов сечений невелик и сводится в целом к прямоугольнику, треугольнику, четверти круга (скругление полок), галтели (переход стенка-полка проката) и четверти кольца конечной толщины (углы гнутых сечений). По первым двум элементам вопросов не возникает. А вот для 3-х последних маленькая проблема в том, что характеристики приведены в справочниках для собственных главных осей и напрямую не могут использоваться для подсчета параметров сечения в целом. Для приведения их к требуемому виду выполнены преобразования как инженерным методом - поворот осей (я), так и прямым интегрированием (Журавлев Е.Д.). В случае четверти круга и галтели полученные формулы полностью совпали. А вот для четверти кольца вышло расхождение. На данный момент приняты формулы, полученные интегрированием по праву так сказать "первородства". Кому доступно, может проверите. Расчетные формулы криволинейных фрагментов приведены во вложении.
Вложения
Тип файла: doc Geometr03.doc (203.0 Кб, 769 просмотров)
IBZ вне форума  
 
Непрочитано 17.06.2008, 19:02
#5
опус


 
Сообщений: n/a


IBZ!
Я тоже хочу поплакаться можеть быть зря, но все же!

Ну ни как у меня J,W не совпадают для симметричного двутавра составленного из прямоугольников, вычисленные по справочнику "Металические конструкции" под редакцией Мельникова и аналогичные характеристики по Справочнику по сопротивлению материалов Фесик!
Хоть убейся - разные данные получаются всегда!

Но я готов, если что - признать свою арифметическую ошибку - да только мне ее уже надоело искать!

Р.S.
Вы же знаете, в нашем деле никому верить нельзя - себе можно!
 
 
Автор темы   Непрочитано 17.06.2008, 22:25
#6
IBZ

Расчетчик МК
 
Блог
 
Регистрация: 06.05.2006
Ростов-на-Дону
Сообщений: 4,716


Цитата:
Сообщение от опус Посмотреть сообщение
Хоть убейся - разные данные получаются всегда! Но я готов, если что - признать свою арифметическую ошибку - да только мне ее уже надоело искать!
На черта Вам справочники? Для такого расчета и надо-то помнить одну формулу для момента инерции прямоугольника Jx=b*h^3/12, да не забывать, что нужно еще добавлять величины Jx'=A*y^2.

Исходя из этого общая формула момента инерции равнополочного двутавра:

Jx=s*h^3/12+2[b*t^3/12+b*t*(h/2+t/2)^2], где

h - высота стенки; s - толщина стенки
b - ширина полки; t - толщина полки

Впрочем, если хотите, приведите числовой пример несовпадения.

P.S. А верить, как известно, можно только Мюллеру, да и то лишь в исполнении Броневого
IBZ вне форума  
 
Непрочитано 17.06.2008, 22:33
#7
Хмурый


 
Регистрация: 29.10.2004
СПб
Сообщений: 16,220


Я беру меньшее. В запас.
Хмурый вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 29.08.2008, 12:52
#8
IBZ

Расчетчик МК
 
Блог
 
Регистрация: 06.05.2006
Ростов-на-Дону
Сообщений: 4,716


Работа по исправлению сортаментов завершена. Программно сформированы отдельные файлы в формате Word с испавленными данными по соответствующим профилям. Их можно свободно скачать http://hdru.com/russian/app.htm

Ели нет неприятия DOS-интерфейса, там же можно скачать и саму программу КМБП-2.02. Она хоть и является коммерческой (без регистрации функционирует в демо-режиме), но содержит ряд бесплатных модулей - раздел "Различные процедуры и расчеты". В частности таких, как: решение квадратных и кубических уравнений, треугольников; определение объемов и боковых поверхностей некоторых тел и емкостей; процедуры по СНиП II-23-81* (коэффициенты продольного изгиба, Фи-балочное, коэффициенты влияния формы сечения, коэффициенты пластичности, расчетное сопротивление стали при различных толщинах); геометрические характеристики сечений, в том числе и секториальные, а также некоторые другие.
IBZ вне форума  
 
Непрочитано 29.08.2008, 17:56
#9
Grig63

проектирование, КМ
 
Регистрация: 25.08.2006
г. Донецк
Сообщений: 99


Спасибо за полезную информацию. Буду разбираться.
p.s.
Финский сортамент труб был по EN10219. Возможно, у Вас опечатка.
Grig63 вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 30.08.2008, 12:45
#10
IBZ

Расчетчик МК
 
Блог
 
Регистрация: 06.05.2006
Ростов-на-Дону
Сообщений: 4,716


Цитата:
Сообщение от Grig63 Посмотреть сообщение
Финский сортамент труб был по EN10219. Возможно, у Вас опечатка.
Спасибо за замечание, в понедельник обязательно уточню. Если Вы правы - сразу исправлю.
IBZ вне форума  
 
Непрочитано 30.08.2008, 15:40
#11
Геннадий1147


 
Регистрация: 30.08.2008
Сообщений: 268


Вопроос не совсем о сортаментах, но тоже о геометрических характеристиках, так что спрошу в этой теме...

У меня возникла необходимость проверить двутавровую балку на кручение... (Кстати, момент инерции при кручении нужен и в ф-ле 175 СНИП II-23-81*) И возник вопрос: как правлиьно искать момент инерции при кручении... "Конструктор сечений" (SCAD) выдал мне момент инерции при свободном кручении около 48см4. STARK (он же MicroFe) в программе "ProfileMaker" выдал мне момент инерции при свободном кручении It=94,1см4!!! Вручную же (по формулам из учебника по сопромату [для прямоугольника h*b^3/3]; разбиваем двутавр на три прямоугольника и приблизительно считаем, умножаем результат на 1,2 т.к. двутавр прокатный) получается около 59см4... И это для одного и того же сечения!!! Вопрос: кому верить?
Но вот еще момент, который меня смущает: в табл 82 СНИП II-23-81* указан момент инерции при кручении. А программы и ручной расчет дают момент инерции при СВОБОДНОМ кручении. В учебнике по сопромату написано, что свободным называется кручение при котором происходит свободная депланация сечений. Но моя балка с двух сторон прикреплена к колоннам, так что ни о какой свободной деплананации не может быть и речи... Т.е. можно ли применять момент инерции при свободном кручении при подобных расчетах (расчетах на кручение и проверке балок на устойчивость)?
И еще вопрос: в каких расчетах применяется полярный момент инерции для двутавров (И др. незамкнутых сечений)???
Геннадий1147 вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 31.08.2008, 11:18
#12
IBZ

Расчетчик МК
 
Блог
 
Регистрация: 06.05.2006
Ростов-на-Дону
Сообщений: 4,716


Для Геннадий1147

Эмпирический коэффициент для прокатных двутавров по СНиП не 1.2 а 1.3, хотя в учебниках по сопромату, действительно, приведено значение 1.2-1.25. При вычислении момента инерции при кручении необходимо также учитывать уклон полок, если он конечно есть. По поводу конкретного значения ничего не скажу - Вы не указали номер профиля.

Момент инерции сечения при свободном кручении есть характеристика сечения, а не вида нагружения. Посему он применяется во всех расчетах. Другой вопрос, что при стесненном кручении касательные напряжения от кручения определяются как сумма напряжений от момента свободного кручения (здесь участвует момент, приведенный в справочниках) и крутильного момента, вызванного деплонациями.

Полярный момент за 30 лет работы мне ни разу не пригодился . Хотя через него, если правильно помню, можно вычислять какие-то секториальные характеристики для определенных типов сечений. А можно использовать и иные формулы.

Судя по всему Ваша балка должна быть расчитана не на свободное, а на стесненное кручение с учетом бимоментов. В двух словах об этом не рассказать, поэтому рекомендую книгу Д.В. Бычков "Строительная механика стержневых тонкостенных конструкций". Она лежит по многим адресам, есть, кажется, и здесь.
IBZ вне форума  
 
Непрочитано 31.08.2008, 23:32
#13
Геннадий1147


 
Регистрация: 30.08.2008
Сообщений: 268


Большое спасибо, IBZ! Книгу я нашел, она действительно есть на этом сайте... приступаю к изучению..
Геннадий1147 вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 01.09.2008, 12:17
#14
IBZ

Расчетчик МК
 
Блог
 
Регистрация: 06.05.2006
Ростов-на-Дону
Сообщений: 4,716


Цитата:
Сообщение от Grig63 Посмотреть сообщение
Финский сортамент труб был по EN10219. Возможно, у Вас опечатка.
Вы совершенно правы. Наша неточность - завтра подправим. Сегодня технические проблемы
IBZ вне форума  
 
Непрочитано 01.09.2008, 13:07
#15
Разработчик

Ну типа прочнист
 
Регистрация: 12.01.2005
Москва
Сообщений: 1,653
<phrase 1=


Цитата:
И это для одного и того же сечения!!! Вопрос: кому верить?
Верить ProfilMaker-у, он единственный из перечисленных честно считает задачу Прандтля о кручении стержня некруглого поперечного сечения методом конечных элементов. Только надо сеточку посгущать, пока результат не устаканится (сеточка смотрится с помощью Ctrl+g). Все остальное - приближенные формулы.
Цитата:
Но вот еще момент, который меня смущает: в табл 82 СНИП II-23-81* указан момент инерции при кручении. А программы и ручной расчет дают момент инерции при СВОБОДНОМ кручении.
Это одно и то же. При расчетах на стесненное кручение используется еще секториальный момет инерции, но для симмеричных двутавров он просто равен произведению момента инерции полки относительно слабой оси на квадрат расстояния между полками.
Цитата:
И еще вопрос: в каких расчетах применяется полярный момент инерции для двутавров
Полярный момент равен сумме двух моментов инерции относительно главных центральных осей. При расчетах двутавров и др. открытых профилей не используется. Применяется в промежуточном расчете при вычислении момента инерции свободного кручения.
__________________
ZZH
Разработчик вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 01.09.2008, 13:15
#16
IBZ

Расчетчик МК
 
Блог
 
Регистрация: 06.05.2006
Ростов-на-Дону
Сообщений: 4,716


Геннадий1147, какой все-таки профиль? Просто стало интересно, что наша КМБП покажет
IBZ вне форума  
 
Непрочитано 01.09.2008, 22:58
#17
Геннадий1147


 
Регистрация: 30.08.2008
Сообщений: 268


Сечение – двутавр 40Ш1 по СТО АСЧМ 20-93
СКАД – 49,06см4
СТАРК – 94,1см4; параметры сетки, к сожалению, указать не могу, т.к. сначала их изменил а потом спохватился, что надо было записать :-/
СТАРК – 66,9см4; параметры сетки: Кол-во элементов по толщине – 11,0; Относительная длина элемента – 1,0; допустимое сгущение сетки – не ограничено; Кол-во элементов по кольцу – 15; Количество элементов по дуге - 6; Предельный угол 4хугольника – 120
Вручную – 58,992см4; по формуле It=1,2(bt^3/3*2+(h-2t)d^3/3) (из учебника по сопромату для технических ВУЗов. Естественно, что формула приближенная, но все же…), где h-полная высота сечения;b-ширина полки;t-толщина полки; s-толщина стенки

Для примера приведу еще двутавр 50Ш1 по СТО АСЧМ 20-93
СКАД – 87,211см4
СТАРК – 122,4см4 – при параметрах сетки, указанных выше
Вручную – 105,065см4 – по приведенной выше формуле.

Разработчик, большое спасибо!
Геннадий1147 вне форума  
 
Непрочитано 02.09.2008, 12:59
#18
Разработчик

Ну типа прочнист
 
Регистрация: 12.01.2005
Москва
Сообщений: 1,653
<phrase 1=


Цитата:
двутавр 40Ш1 по СТО АСЧМ 20-93
Цитата:
66,9см4; параметры сетки: Кол-во элементов по толщине – 11,0; Относительная длина элемента – 1,0; допустимое сгущение сетки – не ограничено; Кол-во элементов по кольцу – 15; Количество элементов по дуге - 6;
При 11 по толщине 6 по дуге - маловато, в галтелях плохая сетка получается, отсюда погрешность. Ставим 24, сетка получается равномерной и результат 63. Если поиграть сеткой,процесс устаканивается на 63.4.
Вообще, момент инерции свободного кручения для таких профилей самая плохая характеристика. Плохая - в смысле ее расчета: она равна разности между полярным моментом инерции (суммой Iy+Iz) и интегралом по площади от суммы квадратов производных функции депланации по y и по z. Во-первых, вычисление производных уже вносит погрешность, да еще и обе величины (полярный момент и интеграл) близки и результат в разности оказывается не ближе третьего знака. Отсюда и довольно плохая сходимость. Правда, есть у этой величины есть и положительные стороны: она очень мало влияет на результаты расчета двутавров, так что ошибившись даже в 2 раза Вы это в результатах не почувствуете.
__________________
ZZH
Разработчик вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 02.09.2008, 13:03
#19
IBZ

Расчетчик МК
 
Блог
 
Регистрация: 06.05.2006
Ростов-на-Дону
Сообщений: 4,716


2Геннадий1147

По нашей программе для двутавра 40Ш1 по СТО АСЧМ 20-93 Jt=63.9 см4. Но тут следует сказать, что расчет произведен, во первых, без учета скругления, а потом с альфа 1.3. Такой коэффициент приведен в СНиП II-23-81* на странице 17, в "Руководстве по подбору сечений элементов строительных конструкций" (оттуда взяты и все расчетные формулы). Есть у нас еще и соответствующее письмо ЦНИИСК им, Кучеренко. А Скад, похоже, этот коэффициент просто игнорирует. Если взять 1,2 то как раз получится Ваше 58.99.

Для 50Ш1 у нас выходит Jt=113.8 см4. Проверил еще несколько профилей по ГОСТ- 26020-83. У нас полное совпадение с вышеназванным руководством, хотя с учетом закруглений значения, естественно будут несколько иные. Учитывая эмпиричность коэффициента альфа, точность, видимо, вполне достаточная . А формулы с учетом всех элементов прокатных двутавров приведеены в уже упомянутой книге Д.В. Бычкова на страницах 122-125.
IBZ вне форума  
Закрытая тема
Вернуться   Форум DWG.RU > Сообщество > Разное > Ошибки в сортаментах (покушение на основы)

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

Расширенный поиск