[Vad.ivanich]

Здравствуйте господа проектировщики!!!
Для меня остается непонятным вопрос о расчетной длине колонн.
Смотрел уже обсуждения на форуме, но там как то единогласного решения не нашли.
Вопрос вот в чем:
Существует какая то рама(внизу защемление, вверху шарнирно опертая балка). К-нт расчетной длины колонн получается 2( в плоскости рамы).
Берем 2 пролета, 3 или 4, это неважно, сколько будет расчетная длина?, перекрытие учитыввается как жесткий диск,
Попробовал посчитать по формулам(ПОСОБИЕ по проектированию стальных конструкций(к СНиП II-23-81*)), табл. 23
Получается ( на мой взгляд заниженные результаты, исходя из СНиП -овских к-тов).
Решил немного поэкспериментировать, задал отдельно стоящую колонну(30К1, h=6м),поставил связь по направлению рамы(по Х), задал ей перемещение верха на 1см. Получил реактивную силу Сn =0,55т/см.
Далее подставил это в ф-лу(1-я расчетная схема в табл. 23) и вот что получил:
n1=СnxL(3)/(ExI)=(0.55x600х600х600)/(2100х18850)=3
Мю=корень((n1+18)/(2n1+4.5))=корень(21/10,5)=1,41

Т.е. что получается,,,по СНиПу отдельной стоящей стойке задают к-нт расчетной длины 2, а по формулам получается к-нт 1,41.
Что это? ошибка в ф-ле и запас в СНиП. Давайте пообсуждаем
P.S. прикрепляю скадовскую схемку

С уважением vad.ivanich
[ATTACH]1180931826.rar[/ATTACH]

[IBZ]

Вузовские учебники оставьте студентам Если хотите понять почему у одноэтажной однопролетной рамы с шарнирным ригелем при одинаковых сечениях стоек и отличающихся нагрузках Мю будет более 2 для менее нагруженной и менее 2 для "сильнонагруженной" стойки, найдите "РАСЧЕТ СТЕРЖНЕВЫХ СИСТЕМ НА УСТОЙЧИВОСТЬ - справочные данные и примеры". Данное пособие выпущено в 1954 году в ПРОЕКТСТАЛЬКОНСТРУКЦИИ известном на сегодня как ЦНИИПСК им. Н.П. Мельниковае. Разберите пару примеров, прогоните их на том же Scadе. И появится у вас понятие откуда "растут ноги", в каком случае стоит считать по СНиП, когда по пособию, а когда по программе и в какую сторону идет ошибка. А так ... Могу только сказать, что для одноэтажных одно и много-пролетных рам с шарнирными ригелями можно принимать Мю=2 (СП 53-102-2004 стр. 114)

[retromancer]

При жестком опирании колонны для свободной одноэт. рамы коэф.=1(При учете соотношения жесткостей может быть =1,3), Для несвободной(если жесткость покрытия -принята бесконечность, учтены связи,....) =0,7.

[jsmaks]

Vad.ivanich!

Тема, которую Вы затронули о расчетной длине колонны в составе плоской рамы, с одной стороны может показаться простой, потому что содержит в СНиПе и СП значения коэффициентов приведенной длины и даже некоторые расчетные формулы.
Вместе с тем, очевидно, что нормы проектирования не могут охватить и формализовать всей совокупности встречающихся на практике (в том числе в Вашем проекте) граничных условий.
Следует также помнить о строителях, которые могут Ваши и нормативные расчетные предпосылки свести на нет. Поэтому, приняв коэффициент расчетной длины 2, для однопролетной двухшарнирной рамы, как для отдельностоящей стойки, полностью игнорируя при этом соотношения относительных жёсткостей ригеля и стоек Вы явно заложите резервы в свой проект и будете спать спокойно. Если же Вы захотите в упругой постановке найти точное решение для своей задачи, то могу уверить Вас, что это бессмысленно. А всякая другая формулировка задачи потребует от Вас заявить о том, что является критерием потери устойчивости, а по этому поводу дискуссия среди ученых и неученых людей до сих пор не закончилась.

[OlegM]

Vad.ivanich

SCADе есть расчет на устойчивость, так там ставятся галочки "формы потери устойчивости" и "свободные длины стержней". Где потом можно посмотреть эти результаты после расчета схемы?

Сделаешь расчет и получишь значения, например в печати таблиц.
Свободные длины стержней – показатель длины, при которой элемент теряет устойчивость.
Совет: хочешь получить результат- повысь верхнюю границу поиска, скажем до 50

[retromancer]

Сообщение от jsmaks Вы явно заложите резервы в свой проект и будете спать спокойно.

Когда приносят проект обследования здания (с расчетом)и коэф. использования элементов 2 или более -тут уж точно спать спокойно неприходиться. Здание наглядно стоит чуть-ли не в идеальном состоянии, а по расчетам -должно уже было рухнуть.Ошибка именно в завышенных коэф-ах расч. длины.

[Veliking]

Рекомендую поискать книгу И.Д. Грудева Устойчивость стержневых элементов в составе стальных конструкций.
цит из введения

...Решение задачи в предлагаемом методе основывается на численном интегрировании диф. ур-ний, описывающих нелинейный процесс деформирования стержня. Такой подход позволил рассчитывать стержни любого сечения с любыми нагрузками..." Книга 2005 года, издательство "МИК".

[MK11]

Сам много раз сталкивался с этой проблемой.

Исхожу из следующего:

Представьте простой случай - П - образная рама с жесткими узлами внизу и шарнирными - наверху.

ПРИ одинаковой вертикальной нагрузке на обе колонны удерживающего влияния одной колонны на другую не происходит, т.к. обе колонны теряют устойчивость одновременно.
При разной нагрузке - есть такое влияние. Точнее, речь идет о соотношении фактической нагрузки к критической для каждой из колонн. На эту тему в СНиП на металлические конструкции есть формула по расчету.
Т.е формулы пособия к СНиП неприменимы, строго говоря, к стержневой системе на сжатых стойках,

Другими словами, если вы просчитали, и получили по формулам пособия к СНиП величину 1,41, то это - в случае
ненагруженных соседних колонн, что не соответствует действительности ввиду наличия перекрытия, как я понял.
Величина расчетного значения лежит в пределах в вашем случае от 1,41 до 2.
Далее, если вы хотите еще сузить зону определения св. длины - просчитатйте по вышеупомянутой формуле СНиП
(не помню номер - снипа нет под рукой- но она находится в том разделе, где приведены все таблицы по определению расчетных длин колонн в рамах).

Если у Вас соотношение фактической продольной силы к критической одинаково для всех колонн в раме – берите 2.0.

Еще - уточните - у вас ПЕРЕКРЫТИЕ или ПОКРЫТИЕ ?
О наличии вертикальных связей вы не упоминали, поэтому отвечаю на вопрос только о колонне в составе рамы.

[Structural Eng]

В моей практике был случай, когда при расчете такой рамы (однопролетная, жесткие узлы крепления колонн и шарнирные опирания ферм) принял М=1, почему-то показалось нелогичным брать 2. Связи в каркасе расставил стандартно для таких схем. В итоге это было построено и простояло около года без каких-либо признаков потери устойчивости, включая зиму, когда упал Аквапарк (мое здание тоже в Москве). Может повезло, может действительно СНиП требует запас. Потом, правда, решил не испытывать судьбу-добавили еще связей.

Есть одна интересная задачка на тему потери устойчивости.
Сжатый горизонтальный элемент длиной 50м с шарнирным опиранием с обоих сторон, сжимающее усилие порядка 3000 кН. Для уменьшения расчетной длины ставятся равномерно по длине 2 скользящие опоры с ограничением перемещений из плоскости. Задача в определении реакций этих опор. И вообще можно ли считать Lef=50/3

[retromancer]

Сообщение от Structural Eng Есть одна интересная задачка на тему потери устойчивости.

из плоскости я бы уменьшил в 3раза. В плоскости без изменений.При усилении констр-ий: введение распорок перпенд. основному стержню (уменьшая тем самым его расчетн длину) -обычное решение

[Structural Eng]

Сообщение от Structural Eng 2 скользящие опоры с ограничением перемещений из плоскости

Не то говорю...
Эти опоры ограничивают любое линейное смещение относительно оси стержня, в том числе и в плоскости действия момента (от собственного веса).

Но основной вопрос все же был в определении реакций этих опор, препятствующих потере устойчивости. Сталкивался ли кто с такой задачей?

[ander]

Structural Eng, геометрическая нелинейность, я думаю, Вас спасет.

[Profan]

Ничто уже не спасет. Червяк сомнений загрыз окончательно.

[MK11]

Сталкивался - Ищется условная поперечная сила стержня длиной 50 м при потере устойчивости. См. учебники по МК. Она будет продольной в этих 2-х стержнях. Дальше - дело техники.

[Profan]

Какой техники? Японской?

[MK11]

Имею в виду то, что усилия эти нужны либо для того, чтобы узел правильно запроектировать, либо чтобы рассчитать устойчивость этих стержней и их сечения. В задачке не уточнялось.

[Profan]

А что это за стержень длиной 50 м? Флагшток?

[Structural Eng]

Задача была решена так.
Используя формулу Эйлера и методику расчета внецентренно сжатых элементов из СНиП, был определен изгибающий момент, который совместно с Ркр для стержня длиной 50м приводил к потере устойчивости.
Далее рассматривалась балка длиной 50м, загруженная сосредоточенными нагрузками (которые равны реакциям опор), и при известном М вычислялись эти реакции.
Полученные реакции-это горизонтальные нагрузки на сваи (5м под землей, 6м над землей). Расчет свай показал определенные перемещения, согласно которым определена жесткость опор для балки.
Далее по прил. О СП 53-102 (схема О.7) получил пресловутый М=1 (для 1/3 длины балки).
Пришел к выводу, что в данном случае имею 3-ю форму потери устойчивости для всего стержня.
После окончательного подбора сечения балки по СНиП выполнил проверку в нелинейной постановке в Лире с учетом податливости промежуточных опор, что подтвердило сказанное выше.
Ну и ,собственно, эта конструкция имела место существовать.

По ходу дела один уважаемый специалист высказывал сомнения в правильности определения нагрузок на сваи, и ,согласно предложенной им методике, принятое решение нуждалось в корректировке в сторону увеличения расхода материалов и усложнения производства работ.

Мне показалась проблема, поднятая автором темы, интересной, поскольку на практике часто встречаются задачи, прямое решение которым в нормах найти не представляется возможным.
[ATTACH]1181380888.jpg[/ATTACH]

[retromancer]

2"Structural Eng"
Ох нешуточная у Вас консоль :? учитывая качество совремённого монтажа. И ещё: обычно линейные перемещения трубопроводов немалые, поэтому связи (через n-пролётов)между стойками(в направлении трубопровода) эстакады? Их ещё не построили или в фотку не попали? Извиняюсь за оффтоп.

[Structural Eng]

Сообщение от retromancer 2"Structural Eng" Ох нешуточная у Вас консоль :? учитывая качество совремённого монтажа. И ещё: обычно линейные перемещения трубопроводов немалые, поэтому связи (через n-пролётов)между стойками(в направлении трубопровода) эстакады? Их ещё не построили или в фотку не попали? Извиняюсь за оффтоп.

Это конструкция распорной системы крепления "стены в грунте".
Все это уже отработало и демонтировано.

Фото прошлого года. Не хватает еще двух распорок на опорах, остальное все выполнено в полном объеме.

[Profan]

Или я проглядел, или действительно здесь забыли про гибкость? Разве можно сравнивать работу 50-и метровой трубы и колонны высотой 6 м?