[Yu Mo]

Местная устойчивость стальных внецентренно-сжатых элементов коробчатого сечения проверяется :
а). для стенок – по п. 7.14* ( табл. 27 ) и по п. 7.16* СНиП ll-23-81*. Ну, или по п. 9.4.2 ( табл. 22 ) СП 16.13330.2011.
б). для поясов – по п. 7.26* СНиП ll-23-81*. Или по п. 9.4.7 ( табл 23 ) СП 16.13330.2011.
Если коробчатый элемент подвержен сжатию и изгибу в двух главных плоскостях, где там стенка, а где полка ?

[eilukha]

Похожая проблема тут.

[Yu Mo]

Сообщение от eilukha Похожая проблема тут.

Тут речь идёт о полке двутаврового профиля. В этом случае ещё можно как-то приспособить формулы СНиП/СП. С коробками дело гораздо запутанней. ( Кроме того, есть у меня подозрение, что требования СНиП ( СП ) излишне жёсткие ).
Я тут нашёл в лировском сортаменте коробку 12x12 F. Наверное американская, т.к. габаритные размеры в дюймах. Размер 304,8х304,8 мм, толщина стенки t=4.775 мм, внутренний (?) радиус r=4.775 мм. Гибкость стенки-полки с учётом закруглений 59.833, что даёт условную гибкость (Лw)=2.3585 для стали С345 ( Ry=3263 кг/кв.см по СП ). Эту коробку я смоделировал оболочечными пластинами, сделал из неё консоль вылетом 6 метров и считал по Лире устойчивость при различных загружениях. Возможно, консоль и не лучшая схема для подобных экспериментов, т.к. сечение с максимальными усилиями закреплено. Но вот чего я получил:

Загружение 1. Плоский изгиб. Здесь ясно, где полка, а где стенка. Максимальное напряжение в сжатой полке P*l/W=2589 кг/кв.см. Эквивалентные напряжения (по «Литере») из пластинчатой схемы доходят до 3083.
По СП: Стенка – устойчивость обеспечена, т.к. по п. 8.5.1 (Лw)<3.2 ( вопрос насчёт поясных швов ). Полка – по формуле (98) устойчивость не обеспечена (Лw)=2,3585 > 1.6840 – коэффициент использования 1,401.
По пластинчатой схеме: теряет устойчивость сжатая полка. Устойчивость обеспечена. Коэффициент использования по первой форме 0,916.

Загружение 2. Косой изгиб. Мх=Му, N=0. Тут уже неясно, где полка, а где стенка. Максимальные напряжения по «балочным формулам» 2701 кг/кв.см. Эквивалентные напряжения (по «Литере») из пластинчатой схемы доходят до 3197.
По СП: Если считать стороны стенками, то местная устойчивость обеспечена т.к. по п. 8.5.1 (Лw)<3.2. Если их считать полками, – по формуле (98) устойчивость не обеспечена значительно (Лw)=2,3585 > 1.6486 – коэффициент использования 1,401.
По пластинчатой схеме: теряют устойчивость сжатые полки. Устойчивость обеспечена. Коэффициент использования по первой форме 0,705.

Загружение 3. Косое внецентренное сжатие. Мх=Му, N<0 ( сжатие ). Относительный эксцентриситет в обоих направлениях mx=my=1.0206. Расчётная длина элемента 2*l=12 м, гибкость стержня (Л)=3,8709. Максимальные напряжения по «балочным формулам» 2683 кг/кв.см. Эквивалентные напряжения (по «Литере») из пластинчатой схемы доходят до 3258.
По СП: Если считать стороны стенками, то по формуле (126) с учётом п. 9.4.9 местная устойчивость обеспечена (Лw)=2,3585 < 2,5548 – коэффициент использования 0,923. Если их считать полками, то то по формуле (133) с учётом (26) устойчивость не обеспечена (Лw)=2,3585 > 1.4946 – коэффициент использования 1,578.
По пластинчатой схеме: теряют устойчивость сжатые полки. Устойчивость обеспечена. Коэффициент использования по первой форме 0,787.
Интересно, что по 3 загружению общая устойчивость по СП, формулы (120), (121) не прошла, причём значительно, коэффициент использования 1,288, а пластинчатая схема этого не показала, там первые 3 формы потери устойчивости местные.

Вобщем, если хочешь, чтобы местная устойчивость стороны коробки прошла, нужно назвать её стенкой, и ничего ей не будет. Если серъёзно, то есть пока только одна мысль. Сравнить относительные эксцентриситеты. Если mx>my, то стенка - это будет то, что параллельно оси Y, и наоборот.

[eilukha]

Если mx>my

- а если они на 0,001% отличаются?

[Yu Mo]

Сообщение от eilukha - а если они на 0,001% отличаются?

Всё равно правило работает, а что ещё делать? Где-то же надо эту границу провести. Какие ещё возможны варианты? Может быть стенкой обозвать ту сторону коробки, которая имеет большую гибкость?

[eilukha]

что ещё делать?

- при вычислении mx по ф. (133) берите напряжения в угловой точке, затем повторите это для другой плоскости и возьмите наиболее жесткое ограничение. Но и не забудьте про ф. (125) и (126).
Ваши Страшные эксперименты с коробкой с помощью КЭ-моделирования некорректны, поскольку не учитывают влияние общей устойчивости на местную и прочие интересные предпосылки (см. пособие к стальному СНиП), если все это учитывать, то будет по настоящему страшно .

Сообщение от Yu Mo Интересно, что по 3 загружению общая устойчивость по СП, формулы (120), (121) не прошла, причём значительно, коэффициент использования 1,288, а пластинчатая схема этого не показала, там первые 3 формы потери устойчивости местные.

Естественно, Вы же в Лире считали "упругую" устойчивость, а в СП проверка по "реальной" устойчивости

[eilukha]

Offtop: Интересно, что в СНиП предельные гибкости пластинок составляющих сечение в основном зависили только от гибкостей стержня, сейчас еще и от mx, причем требования стали жестче.

Сообщение от Yu Mo Если коробчатый элемент подвержен сжатию и изгибу в двух главных плоскостях, где там стенка, а где полка ?

Сообщение от Yu Mo Сравнить относительные эксцентриситеты. Если mx>my, то стенка - это будет то, что параллельно оси Y, и наоборот.

Можно сравнивать уровни сжимающих напряжений по ширине полки/стенки. Где сжатия больше, то и полка. Если элементы сечения одинаково сжаты, разницы нет, где полка, а где стенка

[eilukha]

А можно посчитать дважды, меняя местами полки и стенки.

[gad]

Так отвлеченно пробежав по теме - я в Гореве вроде в 1 томе(или во втором) я видел чуть по коробчатым балкам. устойчивость и кручение там тоже были

Yu Mo, я тут ради спортивного интереса Вашу консольку (загружение1) в ANSYS посчитал 2-мя способами: по упругой устойчивости, аналогично Вашим расчетам в Лире и по деформированной схеме с учетом физ. и гем. нелинейностей.

На первой картиночке перемещения точки полки коробки в зоне максимума деформаций при потере местной устойчивости. Горизонтальная ось графика показывает изменение к-та к "упругой" критической силе потери местной устойчивости полки консоли. На этом графике ясно видно, что еще до одномоментной "упругой" потери устойчивости полочка "поплыла", т.е. "реальная" местная потеря устойчивости полки начинается гораздо раньше(вертикальная черта на графике) достижения критической силы по "упругому" расчету.

На второй картиночке эквивалентные напряжения в той же точке. Видно, что моменту начала потери местной устойчивости соответсвует напряжение ок. 182 Мпа. У Вас по Лире получилось напряжение от нагрузки в заделке P*l/W=2589 кг/кв.см, т.е. ок. 258МПа. Делим 258/182= 1,42. По СП у Вас получился к-т перегруза

Сообщение от Yu Mo (Лw)=2,3585 > 1.6840 – коэффициент использования 1,401.

Поэтому формулы СП для балок 1-го класса(читай, не допускающих закритическую работу элементов сечения) очень точно и верно описывают местную потерю устойчивости полок балок коробчатого профиля.

[efwl]

Сообщение от palexxvlad Делим 258/182= 1,42

корректнее сравнивать эквивалентные напр с эквивалентными

Сообщение от efwl корректнее сравнивать эквивалентные напр с эквивалентными

Верно, но в данном случае эквивалентные в середине полки равны главным в той же точке

[VNKTOP]

Сообщение от palexxvlad Поэтому формулы СП для балок 1-го класса(читай, не допускающих закритическую работу элементов сечения) очень точно и верно описывают местную потерю устойчивости полок балок коробчатого профиля.

т.е. можно использовать формулы проверки двутавров для проверки коробок?

Сообщение от VNKTOP т.е. можно использовать формулы проверки двутавров для проверки коробок?

нет, нельзя, для коробок - "коробчатые" формулы, для двутавров "двутавровые"

[efwl]

Сообщение от palexxvlad Верно, но в данном случае эквивалентные в середине полки равны главным в той же точке

а это

Сообщение от Yu Mo Эквивалентные напряжения (по «Литере») из пластинчатой схемы доходят до 3083.

Сообщение от efwl а это

"Это" не ясно в каком месте у Yu Mo получились эти напряжения. Вообще правильно сравнивать напряжения полученные по формулам СП (см. 1-ю картинку) с вычисленными по МКЭ эквивалентными или главными, что в данном случае не принципиально (см. картинки 2-ю и 3-ю), на момент начала потери местной устойчивости.

[efwl]

Сообщение от palexxvlad "Это" не ясно в каком месте у Yu Mo получились эти напряжения.

наверное не на оси. да лучше нормальные сравнивать. вы момент парой сил задавали? у
Yu Mo видимо PxL

Сообщение от efwl наверное не на оси. да лучше нормальные сравнивать. вы момент парой сил задавали? у Yu Mo видимо PxL

у меня тоже одной силой по грани консоли