[sibedir]

Имеется схема

Необходимо найти расчетную длину верхней и нижней частей ступенчатой колонны раскрепленной в середине от смещения.
Расчет произвожу по приложению И СП 16.13330.2011 (СНиП II-23-81 актуализированный).
Вот расчет
Расчетные длины.zip
вот схемы стоек


Вопрос: Правильно ли произведен расчет?

Вся загвоздка в том, что для верхней части колонны имеется податливое раскрепление от горизонтального сдвига как в верхнем так и в нижнем узлах. Такой схемы в приложении нет. Но это если рассматривать стойку с точки зрения земли. А если "сесть" на верхний узел, то относительно него сдвиговая жесткость нижнего узла станет рассчитываться, как последовательно расположенные податливые раскрепления.

А это уже третья схема табл. И.1 только перевернутая

Но это я так считаю, а хотелось бы услышать и мнение других.

[IBZ]

Сообщение от таи Если значение использования сечения программа показывает, что менее Offtop: (с учетом Эйлера) 1/1,3 =0,769 то и беспокоиться совершенно нечего - проверено очень много раз... Да и понятно почему..

Мне абсолютно не понятно .

Сообщение от таи При расчете плоских стержневых систем Скад и Лира, уверяю Вас,- отдыхают.

При таких расчетах, совершенно "по барабану" какую из распостраненных программ использовать для статики. С пульсацией/сейсмикой у Framework, скорее всего, будут проблемы. Про РСУ молчу

Сообщение от таи Приложил пример внизу - программа сама подобрала мне профиль, сама же его и проанализировала по напряжениям с учетом гибкости по Эйлеру. В ручную попробовал по СНиПу перейти на меньший с учетом расчета в Скаде и определением расчетной длины стойки. Не тут то было - все точно как в аптеке во Frameworkе.

Из картинки мало чего понял - мне бы цифры (вот привык я именно ими оперировать и не нужны мне никакие эпюры). При этом, думаю, что эту программу в части проверки/подбора сечений достаточно легко "посалить на задницу" - проверки она делает, наверное, отнюдь не все, а то что делает - не всегда соответствует нашим нормам.

[german-nk]

Подобные конструкции приходилось делать.
Как вариант. Поставьте связи с 0,000 до 4,800 по торцам. Тогда расчетная схема крайней колонны, при железобетонном перекрытии, будет - защемление внизу, горизонтальная опора на 4,800 и свободный верх.
Иначе все случайные горизонтальные силы на 4,800 вам придется передать на свободно стоящую крайнюю колонну.

[IBZ]

Сообщение от sibedir Если не сложно, глянте кто-нибудь. К понедельнику нужно. Объект реальный, сроки тоже очень даже реальные

Как уже говорил, посмотреть не могу, но могу предположить, что примерно должно получиться . Считаете крайние стойки по СП как одноступенчатую колонну со свободным верхнем концом и получаете расчетную длину для нижнего и верхнего участков. "Толкающие" стойки ухудшают работу нижней части ~ в 1.4-1.5 раза, а на верхнюю почти не влияют (только не спрашивайте почему). В соответствии с вышесказанным умножаем расчетную длину нижней части на этот коэффициент и получаем ориентировочную расчетную длину для низа. Для верха из ограничений СП Мю, скорее всего, будет равно 3.

Естественно, эти цифры могут использоваться только для довольно грубой оценки результатов программного расчета, который в общем-то покажет, видимо, в данном случае верную свободную длину только для нижней части крайних колонн. Собственно, в этом и состоит сложность программного расчета на устойчивость - мало получить результат, нужно его еще оценить и отбросить некорректные с инженерной точки зрения цифры. И это при том, что результаты получены в рамках теории устойчивости абсолютно верно !

Считаю, надо взять за правило: можно посчитать по СП - так и надо делать. Программы же использовать только в нестандартных случаях, вроде рассматриваемого. Ну или второй вариант: досконально разобраться в теории устойчивости и четко понимать, что от чего зависит, какие результаты принять, а какие отбросить. Этот вариант в любом случае не будет лишним, но займет уйму времени и умственной энергии

[таи]

Offtop: Offtop: "Cамые эффективные средства – это те, которые еще не применялись".

Сообщение от IBZ При этом, думаю, что эту программу в части проверки/подбора сечений достаточно легко "посалить на задницу" - проверки она делает, наверное, отнюдь не все, а то что делает - не всегда соответствует нашим нормам.

Так и думал, что нечто подобное Вы напишите.... увлекаюсь...... прекращаю "Рекламу".... дальше уже просто некому и не зачем...

[sibedir]

Я в отчаянии
Сюдя по тому, что я прочитал на форуме и материалах по SCAD'у, посчитаная SCAD'ом свободная длина стержня не подходит для определения мю. Это годится только для элемента который реально теряет устойчивость (по сути для самого первого потерявшего устойчивость элемента). А если мне нужно для конкретного, то это нужно создавать кучу дополнительных плоских РС. Но как это можно сделать в течении "разумного" срока времени для здания состоящего из 2-х температурных блоков (72х72 и 72х84), с частичным устройством второго этажа по периметру здания (не по всему периметру (здание работает довольно косо)), с ужасной системой связей и стоек, которые мешаются технологам почти везде, да еще и при примыкании одного из блоков к другому (пусть и более простому) металлокаркасу. Для одного из блоков кол-во элементов - 23000. Вот, схема для 82х72 пока примерно так выглядит:
82х72.zip
Дайте кто-нибуть советы по упрощению РС.
Вертикальные консоли для балок и прогонов, я так понял, можно заменить жесткими вставками и использовать вариации моделей для расчета перекрытия как ДЖ и расчета прогонов без учета влияния перекрытия.

[Ильнур]

Сообщение от sibedir Ни в коем случае. К расчетной схеме нельзя прикладывать усилия возникающие от разрушения (в данном случае потери устойчивости) одного из элементов (если конечно не ставится задачи конструирования особо ответственного сооружения с высокой обеспеченостью несущей способности). Не потому, что нельзя, а потому, что разрушения быть не должно. Или я вас не правильно понял? Ильнур, поясните пожалуйста.

Я отвечал на вопрос, откуда берется это усилие Q, и как оно и куда передается. Возможно, в той форме, в которой разъяснил Leonid555 на п.16, будет понятней:

средние колонны вовсе не являются шарнирно опертыми стержнями с неподвижными шарнирами на концах...Эти средние колонны имеют на верху шарнир упруго закрепленный от горизонтального смещения, т.к. верхние концы этих колонн крепятся к балке, а она крепится к крайним колоннам, которые вовсе не абсолютно жесткие.

Вы хотели его (усилие) приложить к схеме - ее нельзя приложить, ее можно наблюдать. Например, по результатам расчета по деформ.схеме с учетом нелинейностей, с начальными несовершенствами и пр.

Дайте кто-нибуть советы по упрощению РС.

Эту схему нельзя упростить - ее можно только убить. И создать просто поперечник.
По расч. дл. на СКАД - их величины - в запас. Величина только одной - точная.

Если значение использования ... менее .. 1/1,3 =0,769 то и беспокоиться совершенно нечего ...

Это для гибких (примерно от 100). А при например 60? Там не хватит 1,3 - возможно и надо все 13...
Автору: к схеме на п.1 - крайние колонны первая ступень допустим мю=2,5, средние колонны допустим 1,5.

[IBZ]

Сообщение от sibedir Дайте кто-нибуть советы по упрощению РС.

Упрощать пространственую схему бесполезно - Скад наврет, возможно, даже при постранственном задании консольной стойки . А вот Ваша плоская схемы (будучи, видимо, не совсем верной для статики: у Вас что, действительно неразрезная балка перекрытия, да и "пеньки" тут ни к чему) с первого взгляда вполне корректно показывает расчетные длины для всех элементов. Задайте лучше только одну худшую комбинацию (без ветра), соответствующую расчетному РСУ, да выложите здесь ручной расчет по СП одноступечатой колонны со свободным верхним концом - посмотрим тенденции/закономерности

[sibedir]

Я отвечал на вопрос, откуда берется это усилие Q, и как оно и куда передается.

Да вроде как понял. Спасибо.

Например, по результатам расчета по деформ.схеме с учетом нелинейностей, с начальными несовершенствами и пр.

Но в какую сторону эти несовершенства прикладывать. Ясное дело их надо "суммировать". Тут как минимум 4 дополнительные РС.
И самое скверное то, что расчет по деформ.схеме исключит возможность использования РСУ, а как следствие возможность использовать постпроцессор проверки сечений. Всё вручную роверять? - это же проще застрелится

Эту схему нельзя упростить - ее можно только убить

Всмысле? Слишком много ошибок? Или ее для проверки устойчивости использовать нельзя?

По расч. дл. на СКАД - их величины - в запас. Величина только одной - точная.

Не может быть. Lef - 44 м при реальной длине элемента 6,8 м? Я такой запас ничем и никому не обосную. Или я опять что-то не так понял?

------------------------------------------

Задайте лучше только одну худшую комбинацию (без ветра), соответствующую расчетному РСУ, да выложите здесь ручной расчет по СП одноступечатой колонны со свободным верхним концом - посмотрим тенденции/закономерности

Имеется в виду ручной расчет мю?

А пока я это оформляю, позвольте пару уточнений.

будучи, видимо, не совсем верной для статики

Опять малость не понял.
Если есть вопросы по несоответствию первой схемы реальной РС, это я пытался поставить конкретный вопрос убрав лишние данные. Нарисовал упрощенную плоскую схему.

у Вас что, действительно неразрезная балка перекрытия

Ну да. Предварительно делал проский расчет (естественно с неправильными РД). По разрезной схеме прокат балки черезмерный вылазиет. А при жестком сопряжении с крайними колоннами узел очень мощный получался.

да и "пеньки" тут ни к чему

Т.е. лучще использовать жесткие вставки? Впринципе разницы вроде как нет. Я просто геометрию в AutoCAD'е делаю, там "пеньки" расставить проще. Но ЖВ так ЖВ.

с первого взгляда вполне корректно показывает расчетные длины для всех элементов

Так мю получается > 7,5. Реальная длина 4,6. Свободная длина по SCAD'у ~ 35 м. Неужели действительно так?

Ну и последнее

Задайте лучше только одну худшую комбинацию (без ветра),

Именно без ветра?

[IBZ]

Скорее всего, пространственная схема тут вообще "как собаке 5-я нога", наверняка, конечно, утверждать нельзя . Действуйте следующим образом.

1. Считайте плоскую схему (по 2-му типу), выбросив "пеньки" нафиг и вводя шарнир сверху промежуточных, колонн. А то и задайте последние вообще 1-м типом.

2. В местах сопряжения ригеля перекрытия с колоной введите жесткие вставки, а если их размер больше 20-30 мм, то можно задать их просто стержнем той же жесткости, что и нижняя часть колонны.

3. Составьте РСН, дающее максимальные сжимающие усилия одновременно во всех элементах рамы. Ветер хоть задавайте, хоть нет - он влиять будет исчезающе мало.

4. Постройте таблицу расчетных длин в документаторе для элементов схемы. Что выдается для К1, К2 я не имею ни малейшего понятия.

5. Сделайте ручной расчет, как говорил в предыдущем своем сообщениии.

Результаты выложите здесь - обсудим что реально, а что и не очень

[Ильнур]

Сообщение от sibedir ...Не может быть. Lef - 44 м при реальной длине элемента 6,8 м? Я такой запас ничем и никому не обосную. Или я опять что-то не так понял?

СКАД вычисляет расч. длины по признаку потери отпорности всей системы. Т.е. считает, что Ncr любого элемента равна Nдейств.*КЗУобщее. И выдает Lрасч. из обыкновенной формулы Эйлера, подставляя туда вот эту Ncr. Поэтому без запаса окажется только наиболее уязвимый элемент. Остальные - с запасом. но запас этот только с первого взгляда кажется огромным. Например, ригель будет иметь мю=20, ну и что - в ригеле нет опасных N.
Насчет обоснования больших мю - пусть кто-нибудь обоснует обратное

[german-nk]

Если повторюсь, извините.
Подобные системы я решал, и сечас решаю следующим образом:
- крайняя колонна принимается постоянного сечения;
- расчетная длина клонны - 2*l, в вашем случае 22,6 м;
- гибкость принимается около 100;
- радиус инерции получится 2260:100=22,6 см;
- подберается подходящий профиль.
А теперь проверьте плоскую конструкцию вручную или в расчетном комплексе.
На 300-400 кг/м**2 на 4,600 подобранная колонна пройдет свободно, проверено много раз.

[IBZ]

Сообщение от german-nk - расчетная длина клонны - 2*l, в вашем случае 22,6 м;

Приведите хоть одно обоснование, ибо лично я такового не усматриваю

[Leonid555]

Сообщение от sibedir Так мю получается > 7,5. Реальная длина 4,6. Свободная длина по SCAD'у ~ 35 м. Неужели действительно так?

У меня при расчете по СП 16.13330.2011 получилось Мю1=4,856; Мю2=2,569.
SCAD выдал (я немного переработал схему. IBZ уже дал рекомендации): свободная длина для верхней части крайней колонны 36,96 м, соответственно Мю2=36,96/6,7=5,5>3; для нижней части крайней колонны 32,599 м, ну и Мю1=32,599/4,6=7,09. Тогда 7,09/4,856=1,46. Вот это и есть результат влияния вашей средней рамы, которую поддерживают крайние колонны.

Понятие расчетной длины стержня было введено в сопромат исключительно в рамках ПЛОСКОЙ задачи. В задаче Ясинского рассматривается стержень с одним неподвижным, а другим подвижным вдоль оси стержня шарнирами. Этот стержень загружен продольной силой, приложенной к концу стержня. Изогнутая ось такого стержня идет по синусоиде. Это видно из дифференциального уравнения. Расчетная длина стержня геометрически - это расстояние между точками перегиба вот этой плоской волнообразной кривой, т. е. длина полуволны такой синусоиды. Попытки найти расчетную длину стержня в рамках пространственной задачи (представляя его изогнутую ось в виде пространственной кривой) не имеют смысла. Ну где вы там найдете эту синусоиду (она по определению - плоская кривая) и где вы там найдете эти точки перегиба?

[sibedir]

Спасибо всем ответившим.
Вроде всё действительно так как вы говорите. Я еще пораборал с РС рамы, увеличил жесткость элементов, которые влияли на потерю устойчивости, провел расчет на прочность (и устойчивость элементов с использованием полученных по SCAD расчетных длин). Сечения крайних колонн, конечно, увеличелись. Но они не такие уж и астрономические. Хотя всеравно большие. Буду менять РС, ни чего не поделаешь.

Остался один вопрос.
Откуда взялся критерий для КЗУ - 1,5? Сами SCAD'овцы пишут, что, если КЗУ для схемы < 1.5, то она неустойчива. Но почему именно 1,5, нигде не нашел.

-----------------------------------
А, да, кстати

Сообщение от Leonid555 соответственно Мю2=36,96/6,7=5,5>3

Что значит: >3 ?

[Ильнур]

Сообщение от sibedir ...Откуда взялся критерий для КЗУ - 1,5? Сами SCAD'овцы пишут, что, если КЗУ для схемы < 1.5, то она неустойчива. Но почему именно 1,5, нигде не нашел.

Если КЗУ=1, значит Вы на грани. Нужен запас. Например, 10%. Или 50%. Или 500% (трос лифта по прочности например). Устойчивость - это конечно не прочность, здесь не идет накопление истории нагружения. Тем не менее, потеря устойчивости происходит лавинообразно, поэтому вплотную приближаться к краю "обрыва" опасно. В СНиП принят коэфф. 1,3. Однако этот коэфф. - только для гибких элементов, у которых потеря устойчивости происходит по Эйлеровому сценарию. Реальные стержни (пожестче) теряют устойчивость НАМНОГО раньше, например при 95%, 50% или 10% от Nэ. А СКАД-то оперирует именно Nэ! Поэтому никаких 1,3, 1,5 или 15 МОЖЕТ не хватить. Этот КЗУ - из линейного упругого расчета, из энергетического баланса.

Сообщение от sibedir Что значит: >3 ?

По СНиП мю верхних ступеней назначается не более 3-х.

Вот просто тест, не имеющий отношение к задаче в теме. Требуется определить мю колонн для использования в проверочных расчетах по СНиП, в т.ч. по предельной гибкости

[sibedir]

Мои результаты:
по SCAD'у мю = 1,43
по прил. И мю = 1,42 (так как вторая колонна не нагружена, а только раскрепляет первую)

[Ильнур]

Сообщение от sibedir Мои результаты: по SCAD'у мю = 1,43 по прил. И мю = 1,42 (так как вторая колонна не нагружена, а только раскрепляет первую)

Правильные для левой колонны мю. СКАДовский совпадает со СНиП, т.к. в этой задаче левая колонна является для СКАДа наиболее уязвимой.
А для правой?

2 для обеих.
Свободные (расчетные) длины для конструктивного расчета и отношение Ncr/N в расчете на общую устойчивость две большие разницы.

[sibedir]

Блин, еще подумал: ща про правую спросят. Пока могу сказать, что 1.43 < мю <= 2.
Гадалка сказала, что коэффициент использования левой колонны по устойчивости = 99.9999563% => она почни также раскрепляет правую стойку, как и левая правую. Мю, говорит, тот же 1,43

Сообщение от bahil 2 для обеих.

Но куда тогда девать таблицы И.1 и И.2 нового СП? Ни табл. 30 ни 31 не подходят. Хотя нет. Вторая (а при детальном рассмотрении и первая) схема табл. 31 даст мю = 2 (Js=0 => n=0). По формуле (146) получаем мю_ef = мю * 0,7 = 1,4 однако

[IBZ]

Сообщение от bahil 2 для обеих. Свободные (расчетные) длины для конструктивного расчета и отношение Ncr/N в расчете на общую устойчивость две большие разницы.

Ну и в чем же разница ??

Сообщение от sibedir Гадалка сказала, что коэффициент использования левой колонны по устойчивости = 99.9999563% => она почни также раскрепляет правую стойку, как и левая правую. Мю, говорит, тот же 1,43

Эх, не зря хотят запретитить всяческих гадалок/целителей, ох не зря