| Autor |
Modelowanie konstrukcji |
Betonb15
Użytkownik
Postów: 50
Miejscowość: Opole, Gliwice, Rybnik, Kraków
Data rejestracji: 28.02.09 |
| Dodane dnia 03/17/2009 22:21 |
|
|
Projektując ostatnio hale stalową złożoną z ram poprzecznych zastanawiałem się głębiej nad schematem statycznym ramy. Czym tak naprawdę jest sztywne zamocowanie (utwierdzenie) a czym przegub? Projektując węzły kratownic uzywamy blach węzłowych+połaczenia spawane lub słubowe, a modelujemy przegub, jedno z drugim nie ma nic wspólnego a jednak tak należy to obliczać. Podobnie ma sie sprawa z utwierdzeniami w stopie słupa... Moje pytanie brzmi nastepujaco: jak należy projektować węzeł, stope lub głowice aby to było utwierdzenie (opcjonalnie przegu i gdzie jest granica?
P.S. Znalazłem dośc ciekawe opracowanie A. Biegusa, jednak czekam na wskazówki lub materiały od kolegów i koleżanek z forum, ktoś coś slyszał? Ktoś coś wie? 
Abaqus... To jakieś zwierze? |
 |
| Autor |
RE: Modelowanie konstrukcji |
piotr
Super Administrator
Postów: 1432
Data rejestracji: 17.05.07 |
| Dodane dnia 03/17/2009 22:59 |
|
|
Fajny temat!
Nie musimy modelować przegubu, ale w połączeniach kratowych, gdzie węzły są geometrycznie poprawne(tj osie prętów się zbiegają w 1 punkcie) gdzie nie bawimy się w zmianę przekroju pojedynczego pręta, a obciążenia wprowadzamy w węzłach, jest to podejście bezpieczne. Każdy więz ograniczając swobodę konstrukcji obniża jej energię odkształcenia więc zmniejsza występujące siły wewnętrzne- w tym sensie jeżeli mamy de facto układ ramowy a liczymy go jako układ kratownicowy to mamy sytuację,w której "w rzeczywistości" wystąpią co najwyżej mniejsze siły wewnętrzne. Ważne jednak jest zastrzeżenie co do poprawności geometrycznej i braku sił niewęzłowych, bo wtedy wprawdzie mamy mniejsze (globalnie) siły wewnętrzne ale w prętach (lokalnie) wystąpią siły wewnętrzne nie do pominięcia, pochodzące od zginania. A wtedy pręt spokojnie wytrzymujący spore nawet siły rozciągające i ściskające, może nie wytrzymać niewielkiego zginania. To zarazem jest odpowiedź na stopę słupa- tam zginania nie możemy pominąć-moim zdaniem przy założeniu, że jego sztywność o kilka rzędów przekracza sztywność układu prętowego na nim położonego.
W swoim czasie liczyłem konstrukcję kratową, dla której założenie o kratowym charakterze prowadziło do uznania konstrukcji za niedostatecznie wytrzymałą i dopiero uwzględnienie jej tak naprawdę ramowego charakteru powodowało, że obliczenia dawały nadzieję na poprawność konstrukcji. Badania potwierdziły te obliczenia. Był to tzw bocian czyli żurawik kratowy mocowany do końca wysięgnika teleskopowego w celu wydłużenia jego wysięgu i wysokości podnoszenia.
No i łyżka dziegciu do tego miodu : rzeczywiste konstrukcje rzadko są idealne geometrycznie, a przy dużych siłach w pojedynczych prętach może to doprowadzić do poważnych kłopotów z konstrukcją! |
|
|
| Autor |
RE: Modelowanie konstrukcji |
Betonb15
Użytkownik
Postów: 50
Miejscowość: Opole, Gliwice, Rybnik, Kraków
Data rejestracji: 28.02.09 |
| Dodane dnia 03/18/2009 22:07 |
|
|
|
piotr napisał:
...Każdy więz ograniczając swobodę konstrukcji obniża jej energię odkształcenia...
Lepiej bym tego nie ujął, (oczywiście z dalszymi słusznymi uwagami uwagami). Prawda że jeśli super przesztywnimy konstrukcje to siły wewnętrzne będą stosunkowo małe, pomijając wpływ temperatury i osiadania od których siły wewnętrzne rosną wraz ze wzrostem sztywnosci.
W Eurokodzie 3 załącznik J znalazłem dość ciekawe wykresy prezentujące ścieżkę równowagi pomiedzy katem obrotu węzła i momentem działajacym na niego. Którko mówiąc sztywność wezła. To samo znalazłem w A. Biegus "Stalowe Budynki Halowe" str. 176
Temat wziął sie też z tego iż wielu "konstruktorów" zbyt pochopnie przyjmuje schematy statyczne, a wiadomo ze papier każda głupote przyjmie i niewatpliwie najlepszym sprawdzającym jest grawitacja oraz prawa fizyki.
Piszcie... może jakieś inne opracowania...
Abaqus... To jakieś zwierze?
Edytowane przez piotr dnia 11/21/2011 19:42 |
|
|
| Autor |
RE: Modelowanie konstrukcji |
jasiu
Użytkownik
Postów: 87
Data rejestracji: 23.07.07 |
| Dodane dnia 06/26/2009 22:08 |
|
|
|
Tylko jedna uwaga. Wydaje mi się, że przy temperaturze dodatkowe więzy właściwie warunkują wystąpienie naprężeń od temperatury. Ja bym na to spojrzał tak: temperatura zmienia geometrię układu jeżeli więc nie pozwolimy na tę zmianę (więzy) to tak jakbyśmy do zmienionej (tej z temperaturą) konstrukcji dołożyli takie obciążenia, że konstrukcja "wróci" na swoje miejsce. Zamotałem... chcę powiedzieć, że dla temperatury wzrost naprężeń wynika nie tyle z faktu dosztywnienia konstrukcji ile z pojawiania się dodatkowych obciążeń... uff |
|
|
| Autor |
RE: Modelowanie konstrukcji |
Gregory
Użytkownik
Postów: 18
Data rejestracji: 10.03.08 |
| Dodane dnia 06/29/2009 18:35 |
|
|
|
Rzeczywiście, zamotałeś! |
|
|
| Autor |
RE: Modelowanie konstrukcji |
piotr
Super Administrator
Postów: 1432
Data rejestracji: 17.05.07 |
| Dodane dnia 07/03/2009 22:29 |
|
|
A ponadto nie do końca się zgadzam. Przecież obecność temperatury w " nieprzesztywnionej " konstrukcji nie wywołuje naprężeń...
Edytowane przez piotr dnia 11/21/2011 19:42 |
|
|
| Autor |
RE: Modelowanie konstrukcji |
Betonb15
Użytkownik
Postów: 50
Miejscowość: Opole, Gliwice, Rybnik, Kraków
Data rejestracji: 28.02.09 |
| Dodane dnia 08/30/2009 20:57 |
|
|
No tak kratownice modelujemy jako statycznie wyznaczalne i tu zmiana temperatury nie ma żadnego wpływu, ale jak już wykonamy konstrukcję to wiadomo że te węzły nie są przegubami coś się tam bedzie działo jednak na tym bym sie tak bardzo nie skupiał (chyba że to kratownica na wielkim piecem w hucie lub w jakiejś chłodni), ważniejsze wydaje mi się poprawne wykonstruowanie węzłów takiej kratownicy jeśli jest ona wykonana z rur cienkościennych.
Prośba: macie może coś na ten temat?
Abaqus... To jakieś zwierze? |
|
|
| Autor |
RE: Modelowanie konstrukcji |
maryska
Użytkownik
Postów: 4
Data rejestracji: 21.11.11 |
| Dodane dnia 11/21/2011 19:22 |
|
|
|
witam. Wykonuje projekt żurawia stacjonarnego : dwuteownik umieszczony na dwóch półkach, ( półka jest umocowana na prostokątnej blasze, podparta żebrem wzmacniającym). i tu moje pytanie, dwuteownik jest luźno połozony na pólkach, ważny on dobrą tonę trzeba go zabezpieczyc przed przemieszczeniem sie. Czy da sie zespawac ten dwuteownik do półki, czy lepszym wyjsciem, byłoby skonstruowanie rynny w której byłby umieszc zony dwuteownik i przymocowany do półek, prosze o odpowiedzi |
|
|
| Autor |
RE: Modelowanie konstrukcji |
piotr
Super Administrator
Postów: 1432
Data rejestracji: 17.05.07 |
| Dodane dnia 11/21/2011 19:40 |
|
|
Nie takie to proste- niestety. Otóż potrzeba wiedzieć na jakie obciążenia tej twój żuraw będzie narażony. No i przede wszystkim jak wygląda, bo z opisu, to to co sobie wyobrażam w żadnym razie nie może być żurawiem.  |
|
|
| Autor |
RE: Modelowanie konstrukcji |
maryska
Użytkownik
Postów: 4
Data rejestracji: 21.11.11 |
| Dodane dnia 11/22/2011 17:34 |
|
|
Właśnie to nie jest do końca żuraw, ale konstrukcja do której bedzie przyczepiony suwak ze skrzynką do przenoszenia przedmiotów. Dołączam szkic. 
Obciążenie będzie miało na pewno kilka ton, chociaż bardziej musze zwrócić uwagę na zabezpieczenie tego i czy bedzie wystarczalne. Jedynie co mi przychodzi do głowy to przymocowanie zaczepów do dolnej podstawy dwuteownika.
Edytowane przez piotr dnia 11/22/2011 17:53 |
|
|
| Autor |
RE: Modelowanie konstrukcji |
piotr
Super Administrator
Postów: 1432
Data rejestracji: 17.05.07 |
| Dodane dnia 11/22/2011 17:59 |
|
|
Jeżeli różnice temperatur nie są zbyt duże to można zespawać z obu stron. Jeżeli zaś wahania są większe (zwłaszcza np. nasłonecznienie!) to myślę, że wystarczy z jednej strony z drugiej to korytko lub połączenie poprzez fasolowe otwory w dolnej półce i śruby. Nie trzeba traktować połączenia rzeczywistego czysto teoretycznie (tzn na siłę upodabniać go do teorii) ważne, żeby duże siły (które mają wpływ na wytężenie konstrukcji) od temperatur mogły sie gdzieś bezpiecznie "rozładować".
Osobiście wybrałbym podparcie przegubowo przesuwne. |
|
|
| Autor |
RE: Modelowanie konstrukcji |
maryska
Użytkownik
Postów: 4
Data rejestracji: 21.11.11 |
| Dodane dnia 11/23/2011 09:57 |
|
|
|
Wielkie dzięki ;) Temperatura będzie raczej stała w jakiejś hali. Póki co muszę wykonać szkic i wezmę te dwie opcje pod uwagę. |
|
|
| Autor |
RE: Modelowanie konstrukcji |
Leonardo
Użytkownik
Postów: 90
Data rejestracji: 22.02.11 |
| Dodane dnia 11/23/2011 17:26 |
|
|
@Betonb15
1. Jeśli projektuje się halę, to warto przynajmniej znać obowiązujące obecnie normy. Eurokod 3 i załącznik J to stara wersja normatywu. Obecnie w Polsce obowiązuje w zakresie obliczania połączeń PN-EN 1993-1-8. W normie tej określono zakres szywności połączeń pozwalajacy klasyfikować je jako sztywne, przegubowe lub podatne tj. pośrednie.
2. Publikacje Biegusa nie są ani praktyczne ani szczególnie wnikliwe. W zakresie klasyfikacji różnego typu połączeń należy zapoznać się z pracami Bródki (w tym książką o konstrukcjach rurowych), Kozłowskiego lub Giżejowskiego wydanych w ostatnich latach przez Arkady, PWT z Rzeszowa i Politechnikę Rzeszowską.
@Piotr
1. cyt.:"Każdy więz ograniczając swobodę konstrukcji obniża jej energię odkształcenia" - na pewno? mowa w tym wypadku o więzach wewnętrznych, po wprowadzeniu których konstrukcja pracuje nie tylko siłami normalnymi ale dodatkowo siłami poprzecznymi i momentami zginającymi - dodatkowe siły kumulują dodatkową energię potencjalną odkształcenia (energia więc wzrasta) dzięki czemu ustrój może przenosić większe obciążenie bo może "pochłonąć" więcej energii(zasadniczo sumarycznie nieznacznie większe)
2. Stopa słupa może być ukształtowana jako przegubowa bez względu na sztywność nadbudowy. Najczęściej stosowany przegub techniczny jest zdolny do przenoszenia nieznacznych momentów, które pomija się w analizie. Sztywne zakotwienie musi być zdolne do przenoszenia dużych momentów - użebrowanie, duże ramię sił. |
|
|
| Autor |
RE: Modelowanie konstrukcji |
piotr
Super Administrator
Postów: 1432
Data rejestracji: 17.05.07 |
| Dodane dnia 11/23/2011 17:55 |
|
|
1) Co do norm: Święta racja i dziękuję za tę uwagę!
2)Energia:
Nie bardzo rozumiem Twojej wypowiedzi o energii. Mogę tylko wyjaśnić co ja mam na myśli:
"Każdy więz ograniczając swobodę konstrukcji obniża jej energię odkształcenia" - na pewno?
Na pewno!
Można to pokazać tak: każdy więz zewnętrzny to w istocie siła (uogólniona), która po pojawieniu się obciążenia zewnętrznego niejako "na siłę" przywraca konstrukcji w pewnych punktach jej pierwotne położenie działa więc tak, że ogranicza sumaryczne przemieszczenie konstrukcji zmniejszając pracę sił zewnętrznych a tym samym gromadząc w swoich trzewiach mniej energii.
Pojawiająca się wraz z więzami zdolność do gromadzenia większej energii to tylko potencjalna zdolność: czyli jeżeli konstrukcję z więzami odkształcimy tak jak bez (większymi siłami!) to zgromadzimy większą energię. Ta sama siła na konstrukcji sztywniejszej wykona mniejszą pracę (w granicy, na ciele sztywnym praca nie jest wykonywana).
Należy ten stan wyraźnie odróżnić od obciążenia, które pojawia się na skutek dołożenia więzów. Typówka to temperatura! Belka obustronnie utwierdzona podgrzana równomiernie nawet stosunkowo niewiele wywołuje naprężenia istotne. Brak ich w belce swobodnie podpartej. |
|
|
| Autor |
RE: Modelowanie konstrukcji |
Leonardo
Użytkownik
Postów: 90
Data rejestracji: 22.02.11 |
| Dodane dnia 11/23/2011 19:39 |
|
|
Piotrze,
1. To prawda, ale właśnie tylko dla więzów zewnętrznych. Konstrukcja gromadzi mniej energii bo odbierają ją uogólnione więzy zewnętrzne. W przypadku rozważanych tu różnic między kratą przegubową a krata sztywną mamy do czynienia z dodatkowymi więzami ale wewnętrznymi. Układ prętowy ma mniej energii ale węzły "pożerają" jej więcej bo stają się więzami. Kratownica jako układ w sumie zyskuje więc WIęKSZ¡ energię potencjalną odkształcenia. Co do reszty bez uwag.
2. Z tą temperaturą też strożnie. Dotyczy tylko stałej lub liniowo-zmiennej temperatury. W belce swobodnie podpartej obciążonej temperaturą np z rozkładem parabolicznym naprężenia powstaną! A stacjonarne pole temperatur to fikcja.:} |
|
|
| Autor |
RE: Modelowanie konstrukcji |
piotr
Super Administrator
Postów: 1432
Data rejestracji: 17.05.07 |
| Dodane dnia 11/23/2011 20:15 |
|
|
1. Nie! Wiezy wewnętrzne działają dokładnie tak samo. Ciało sztywne to ciało o nieskończonej ilości więzów wewnętrznych. Zastanów się np. nad kuszą jej ramiona im bardziej sztywne (posiadają więcej więzów wewnętrznych) tym potrafią zgromadzić większą energię wewnętrzną, ale pod warunkiem, że dostarczymy większe obciążenie (w sztywniejszej konstrukcji dające takie samo ugięcie!). Jeżeli na skutek dodania więzów wewnętrznych ("zaspawanie" przegubów w kratownicy) nastąpi wzrost sztywności wewnętrznej (wzrośnie sztywność konstrukcji) to taka sama siła wywoła MNIEJSZE ugięcia, a więc wykonana praca będzie mniejsza i nastąpi mniejszy wzrost energii układu!
Tak jak we wcześniejszej kuszy - sztywniejsze jej ramiona są zdolne do zgromadzenia większej energii ale kosztem znacznie większych sił naciągu!
2. I tak i nie. Rzeczywiście różnice temperatur wywołują naprężenia w belce swobodnie podpartej, ale wtedy są zwykłym obciążeniem, jak każde inne (w sumie to wymuszenie kinematyczne). Chodziło mi w tym "równomiernie ogrzanym" przykładzie o sytuacje gdy wzrost sztywności konstrukcji "sam w sobie" jest przyczyną pojawienia się naprężeń.
Edytowane przez piotr dnia 11/23/2011 20:19 |
|
|
| Autor |
RE: Modelowanie konstrukcji |
Leonardo
Użytkownik
Postów: 90
Data rejestracji: 22.02.11 |
| Dodane dnia 11/23/2011 21:15 |
|
|
Miejmy tylko nadzieję, że nasze "akademickie" rozważania będą też pożyteczne dla innych...
ad.1. Myślę, że się nie zrozumieliśmy. Mówimy przecież o sytuacji gdy ustrój kratowy przegubowy bociana bez zmiany przekroju prętów, tylko przez uwzględnienie zespawania węzłów mógł właśnie przenieść większą siłę. Jego obciążenie było większe nie takie samo. Więc zakumulowana energia w ustroju była większa - spadły pewno trochę siły osiowe ale pojawiły się momenty. Więc energia sił osiowych została uzupełniona o energię od zginania, w sumie "pojemność" energetyczna wzrosła i można było bociana obciążyć wymaganą siła, dla kraty przegubowej dopuszczalna siła była mniejsza - zgoda?
ad.2 Obciążenia temperaturą nie są "zwykłym" obciążeniem jak inne, to obciążenia niemechaniczne, czy jak piszesz wymuszenie kinematyczne . Ale nie ma fizycznej różnicy między liniowym (w tym stałym) a nieliniowym przebiegiem temperatury. Różnica pojawia się tylko w efektach, gdy więzy zewnętrzne (podpory) lub wewnętrzne (np. w postaci założenia o płaskich przekrojach Bernouliego) przyczyniają się do powstania naprężeń. Oczywiście masz rację z belką utwierdzoną obustronnie, lecz ogólne twierdzenie że "przesztywnione" konstrukcje "same w sobie" mogą być przyczyną powstania naprężeń od temperatury nie są prawdą. Przykład belka ciągła wieloprzęsłowa (wielokrotnie statycznie niewyznaczalna) na podporach przesuwnych przy równomiernym ogrzaniu nie dozna żadnych naprężeń termicznych. |
|
|
| Autor |
RE: Modelowanie konstrukcji |
piotr
Super Administrator
Postów: 1432
Data rejestracji: 17.05.07 |
| Dodane dnia 11/23/2011 21:22 |
|
|
1 Teraz tak. Układ sztywniejszy= większe możliwe obciążenia (co implikuje: te same obciążenia = mniejsze naprężenia)
2. I tak i nie. Tak bo to prawda. Nie bo chodzi o przypadek gdy więz dodatkowy blokuje możliwość ruchu na kierunku, w którym działa termika.
3. To faktycznie akademicka dyskusja. Powinniśmy poczekać na udział "maryska"  |
|
|
| Autor |
RE: Modelowanie konstrukcji |
maryska
Użytkownik
Postów: 4
Data rejestracji: 21.11.11 |
| Dodane dnia 11/24/2011 14:19 |
|
|
|
Czytam czytam i nie kminie nic z powyższych postów, pewnie dlatego że jestem dopiero na pierwszym roku studiów inżynierskich . Problem w tym, że nie braliśmy jeszcze połączenia spawanego i jak tu oznaczyć tą spoinę. Zaopatrzyłam się w książkę i coś się wymyśli :) |
|
|
| Autor |
RE: Modelowanie konstrukcji |
piotr
Super Administrator
Postów: 1432
Data rejestracji: 17.05.07 |
| Dodane dnia 11/24/2011 16:25 |
|
|
Ot i sprowadził nas na ziemie! 
Edytowane przez piotr dnia 11/24/2011 16:25 |
|
|
Użytkownicy Online
ew thread" po prawej stronie.
