Proracun izvijanja - sta raditi ?

Odgovori
st_george
Postovi: 9
Pridružio se: Pet Jun 03, 2011 10:45 pm

Proracun izvijanja - sta raditi ?

Post od st_george »

Dobar dan svima.

Ja sam arhitekta. Ali posto se celokupna arhitektura svodi na crtkanje klupica, kantica, kuća i ostalih gluposti, što komotno može da radi i bilo koji srednjoškolac prve godine, rešio sam da počnem da se obrazujem malo vezano za gradjevinu, i tako pročitam po nešto kad imam vremena.

Tako sam pre par nedelja počeo da radim najobičnije analize uticaja za raznorazne ramove, ili rešetke koje sam izmislim.
Pa gledam gde se javljaju momenti, pa pokušavam da shvatim kako se ponaša konstrukcija pod opterećenjem i tako dalje.
Ovo pitanje nije konkretno vezano za Tower, obzirom da ga ne koristim u proračunu, koristim jedan sličan strani besplatan program Axis. Kao arhitekta stvarno nisam bio informisan da mi imamo naš domaći paket sa domaćim standardima. Videćemo možda nekada i kupim.


Evo šta me muči:

Želim da dimenzionišem neku čeličnu rešetku u ravni, ili u prostoru. I sad problem mi predstavlja nerazumevanje "n crit" - Critical load factor kod proračuna izvijanja.

Dakle prvo što uradim je proverim da li su moji naponi u štapovima rešetke manji od graničnih napona za izabrane poprečne preseke.

Nakon toga, radim analizu izvijanja (jer imam pritisnutih štapova) i tu nastupa problem.
U Help fajlu sam procitao sledece:

- ukoliko je "n crit" - critical load factor, manji od 1 => struktura je nestabilna. Dakle moram da povećam poprečni presek.
- ukoliko je "n crit" veće od 10 => nema nikakvih problema sa izvijanjem elemenata, i mogu slobodno da produžim ka analizi torzije.
- e sad: ukoliko je 1< "n crit" <10, onda trebam da uradim proračun po teoriji drugog reda.

I tu nastaje moja zabuna: Sta nakon toga ???


Dakle uradim proračun po teoriji drugog reda, i onda?
Recimo po teoriji prvog reda (linearnoj) najniža vrednost za "n crit" mi je bila 4.79 - dakle veće od 1, manje od 10. U tom slučaju sam uradio analizu po teoriji drugog reda, i sada dobijam najmanje "n crit" 4.36.

I šta s time?

Jel nastavljam sada dalje, ka analizi torzije, a izvijanje ne uzimam više u obzir?

Da li trebam pre toga da se vratim da vidim da mi slucajno trenutni naponi u rešetkama nisu prešli vrednost graničnih napona, obzirom da sam sada izabrao proračun po teoriji drugog reda? Odnosno sad imam veće momente, obzirom da ih računam na deformisanom modelu?

Napominjem da ne želim da vršim ispravke u samoj geometriji rešetke, dakle ne želim da dodajem nove štapove, ili skraćujem njihove dužine. Odnosno želim da zadržim postojeću geometriju, i vršim izmene samo poprečnih preseka štapova.


Hvala Vam neizmerno na odgovoru.
zidar
Postovi: 102
Pridružio se: Ned Mar 21, 2010 7:59 pm

Re: Proracun izvijanja - sta raditi ?

Post od zidar »

Ovo liči na situaciju u kojoj vozač autobusa pita (onako, zbog vežbanja) pilota šta treba uraditi kad avion postigne odgovarajuću visinu a treba skrenuti ulevo
st_george
Postovi: 9
Pridružio se: Pet Jun 03, 2011 10:45 pm

Re: Proracun izvijanja - sta raditi ?

Post od st_george »

Hvala na odgovoru.

Krenuo sam i da ručno dimenzionišem jedan čelični stub, i uvideo da je kod ručne metode kriterijum postojanja (značajnog) izvijanja, da Relativne vitkosti stuba u x i y pravcu (Lambda x i Lamda y) budu ≤ 0.2. Ukoliko je njihova vrednost veća od 0.2 konstatuje se izvijanje, i primenjuju koeficijenti izvijanja (nesavršenosti profila, povećanje momenta po teoriji drugog reda...), i provera stabilnosti.
Ukoliko je Lambda x i Lamda y budu > 0.2 dolazi do povećanja uticaja (momenata) u konstrukciji, na osnovu kojih dalje dimenzionišem.

E sad, zbunjen sam jer ne znam da li i programi poput Towera i RFEM-a rade na istom principu?

Dakle kod RFEM-a je iz nekog nepoznatog razloga kao kriterijum za postojanje/nepostojanje izvijanja, uzet taj "n crit" - kritični faktor opterećenja.
"n crit" su definisali kao:

N crit = n crit x F

gde je N crit - kritična sila izvijanja
F - postojeća (pritiskajuća) sila u štapu.

Dakle po RFEM-u, ukoliko je "n crit" <1 konstrukcija je nestabilna, i treba povećati poprečni presek štapa. Što je i logično jer bi ukoliko je "n crit" < 1, onda je i kritična sila izvijanja manja od stvarne sile koja se nalazi u štapu.

Medjutim onda odjednom stavljaju kao neki kriterijum da ukoliko je 1< "n crit" <10, u tom slučaju treba primeniti teoriji drugog reda. Sad meni nije jasno kako je primeniti?


Da li tako što ću u stvari samo da kao i u Toweru, izaberem umesto Teorije I reda (linijske), Teoriju drugog reda.
I to je to?! Dalje nastavljam da dimenzionišem štapove po uticajima koje sam dobio na osnovu teorije drugog reda.
Dakle izvijanje me više ne interesuje?!
Konstantovao sam da ga ima u značajnoj/dovoljnoj meri (jer mi je 1< "n crit" <10) i na osnovu tog preduslova konstantujem da ne mogu više da računam na dobijanje uticaja sa nedeformisanog modela, već trebam da ih dobijem sa deformisanog (teorija II reda). I to je to?! Nastavljam dalje da deformišem moju konstrukciju, bez osvrćanja na izvijanje (i vrednosti "n crit", N crit, dužine izvijanja štapova i tako dalje).

?
wasp
Postovi: 86
Pridružio se: Sre Jun 08, 2011 8:22 am
Lokacija: Žepče

Re: Proracun izvijanja - sta raditi ?

Post od wasp »

1. Nije nikako dobro da se na taj način pokušavate baviti statikom. Veliki je problem ako pokušavate rješavati zadatke pomoću bilo kojeg softwarea a da niste prethodno usvojili teorijska znanja i principe proračuna.

2. Osnovno je pravilo pri dimenzioniranju da se svaka aproksimacija radi na stranu sigurnosti. Znači ako niste sigurni što dalje raditi kad je nCr između 1 i 10, povećanjem dimenzija elementa ili promjenom konstruktivnog sustava se pomjerite na stranu sigurnosti tako da pređete prag sumnjive zone. Za proračun vitkih elemenata je potrebno imati dosta iskustva i najbolje je uvijek vitkim elementima raznim konstruktivnim mjerama (bočnim pridržanjima i sl.) smanjiti vitkost tako da ne budu više rizični.

3. Ozbiljno razmislite o tome što radite. Ako ne želite crtati arhitekturu nego hoćete računati statiku, nije dovoljno (a ni dozvoljeno) baviti se time na način koji pokušavate.
st_george
Postovi: 9
Pridružio se: Pet Jun 03, 2011 10:45 pm

Re: Proracun izvijanja - sta raditi ?

Post od st_george »

Hvala vam na odgovoru wasp.

Ja se verovatno i neću baviti statikom, jer ne posedujem potrebno znanje i obrazovanje.
Ali sam čisto radoznao, pa eto u periodu slobodnog vremena pokušavam da makar probam da dimenzionišem neke osnovne elemenete, poput stuba, rožnjače, glavnog rešetkastog nosača i slično.

U Otpornosti materijala, koju trenutno čitam, stoji da se kod "ručne" metode proračuna kritične sile izvijanja, uvek ide na stranu sigurnosti, tako što se primenjuju koeficijenti (stepeni) sigurnosti. 10 za liveno gvoždje (sivi liv), za drvo 6-12 i ono što mene u ovom konkretnom slučaju interesuje: 5 za čelik:

F = Fkr / 5
Fkr - kriticna sila izvijanja

E sad da li tako nešto postoji i kod Towera i RFEM-a?

Pretpostavimo za trenutak da ne želim da menjam raspored štapova, ili njihove dužine, ili da dodajem neke sekundarne elemente bočna pridržanja i slično. Dakle želim samo da promenim svoj poprečni presek, štapa koji je opterećen na izvijanje, ništa više.
Da li u tom slučaju i u programima poput Towera, primenjujem te koeficijente sigurnosti kojima delim dobijenu kritičnu silu izvijanja i dobijam stvarnu(realnu) silu kojom može da se optereti štap:

F = Fkr / 5
?


Ako postoje, onda koliko konkretno iznose ti sigurnosni koeficijenti za čelik, po našim JUS standardima, koji su primenjeni u Toweru?


Nemam nameru da ovo koristim za neki konkretan projekat. Ovo je čisto nešto što me interesuje, pogledam konstrukciju.
Shvatam da za ovo služe obrazovne ustanove, ali nadam se da ima neke dobre duše koja će možda hteti da odvoji deo svog vremena da bi mi odgovorila. Hvala.
eca
Postovi: 34
Pridružio se: Ned Feb 20, 2011 3:17 pm
Lokacija: Tuzla

Re: Proracun izvijanja - sta raditi ?

Post od eca »

Kolega st-george (mada niste gradjevinac), postoji set JUS propisa za proracun elemenata izlozenih izvijanju na razne nacine. Nabavite zbirku Budjevac "Celicne konstrukcije u zgradarstvu" pa procitajte malo propise. Eventualno pogledjte Eurokodove EN 1993 (set od nekih 12-ak knjiga) ako hocete i evropska pravila.
Odgovori