Имеется многопролетная неразрезная металлическая двутавровая балка, нагруженная равномернораспределенной нагрузкой. Верхний пояс балки раскреплен из плоскости монолитной ж.б. плитой перекрытия. В соответствии с эпюрой М нижний пояс балки находится в сжатом состоянии на участках в зонах опор. Вопрос в следующем: какую расчетную длину брать для определения фи балочного для нижнего пояса? Как это обосновать "по СНиП"? Интуитивно я понимаю, что за расчетную длину надо принимать расстояние от опоры до точки, где М=0.
Более того, я просчитал свою балку в Кристалле, заменив верхний пояс равным ему по площади, но более широким (для того, чтобы потеря устойчивости могла происходить только по нижнему поясу). Я получил результат, косвенно подтверждающий мои интуитивные предположения.

[Разработчик]

Листая тут по работе Еврокод 3 (немецкий вариант) наткнулся на п. 5.5.2(8): "Для балок, полностью удерживаемых от бокового смещения проводить проверку устойчивости плоской формы изгиба не нужно". В очередной раз убедился в разнице подходов к написанию норм у них и у нас: тут все четко и ясно и никаких сомнений - на сжатый там пояс опирается плита или растянутый. При такой формулировке исходный вопрос темы у проектировщика просто не возникает.

Для Разработчик:
Все не совсем так, как Вы пишите. Смотрю как делаются у нас и у них здания с каркасами из стальных рам переменного сечения. Передо мной лежат материалы фирмы ASTRON (более 40 лет опыта работы, 35млн. кв.м построенных зданий). И что Вы думаете? Раскрепляют нижний пояс многопролетных балок стальных рам раскосами. На необходимость раскрепления нижнего пояса указывает в своей книге и Катюшин, занимавшийся этими конструкциями более 25 лет.

[Lamer Inc..]

2DK
Почему нельзя задать балку оболочками и тупо просчитать на устойчивость?

[Разработчик]

Все не совсем так, как Вы пишите

Это уже не я, молодой человек, это Еврокод 3. Какой пояс "раскреплять", т.е. удерживать от бокового смещения - неважно, важно - удерживать.

Сообщение от Разработчик Это уже не я, молодой человек, это Еврокод 3. Какой пояс "раскреплять", т.е. удерживать от бокового смещения - неважно, важно - удерживать.

Во первых, спасибо за "молодого человека". Вы мне сильно льстите.

По сути приведенной Вами цитаты. Наш СНиП требует "удерживать" только сжатый пояс, а Еврокод, если верить приведенной Вами цитате, - удерживать балку полностью. Вот фирма ASTRON и раскрепляет раскосами нижний пояс балок.

[Разработчик]

Наш СНиП требует "удерживать" только сжатый пояс, а Еврокод, если верить приведенной Вами цитате, - удерживать балку полностью.

У балки или оба пояса имеют возможность бокового смещения или оба не имеют. Если пояса работают раздельно, т.е. верхний пояс двутавра перемещается только в вертикальной плоскости, а нижний еще и в горизонтальной, то это уже не балка, т.к. искажается контур сечения и никакие балочные подходы/формулы/методы здесь неприменимы - это уже оболочка. Такая ситуация возможна, например, в изгибаемых элементах из тонкостенных гнутиков, и чтобы ее избежать швеллеры ставят парами, соединяя и верхние и нижние полки накладками, после чего к такому составному сечению уже можно применять балочные подходы, в т.ч. и достаточность удержания только одного пояса для исключения изгибно-крутильной формы потери устойчивости.

Сообщение от Разработчик У балки или оба пояса имеют возможность бокового смещения или оба не имеют. Если пояса работают раздельно, т.е. верхний пояс двутавра перемещается только в вертикальной плоскости, а нижний еще и в горизонтальной, то это уже не балка

Ваш взгляд на данный вопрос коренным образом отличается от общепринятого и отраженного в отечественных нормах проектирования (СНиП II-23-81* "Стальные конструкции", СП 53-102-2004 "Общие правила проектирования стальных конструкций"), методике конструирования и расчета, описаной в специальной литературе (Катюшин В.В. "Здания с каркасами из стальных рам переменного сечения (расчет, проектирование, строительство)"), а также практике строительства, как в нашей стране, так и за рубежом.

[Разработчик]

Это не мой взгляд, это определение понятия "балка" в механике деформируемых систем. В общем случае необходимо решать трехмерную задачу, что сложно. Но если один из размеров объекта (в данном случае - длина) существенно отличается от других, то вместо решения трехмерной задачи можно перейти к решению двух более простых двумерной и одномерной. Для того, чтобы такой переход был возможен формулируются некоторые гипотезы о характере деформирования объекта (т.е. о НДС). Так вот, для "балки" основной гипотезой является неизменность контура сечения. Повторюсь, без этого никакие балочные теории не работают. А то, что это

коренным образом отличается от общепринятого и отраженного в отечественных нормах проектирования

так это Вам только кажется, видимо сильно подзабыли сопромат.

[Разработчик]

Проектировщики образы воспринимают лучше, чем слова, поэтому добавил пояснительную картинку.

Ваша мысль понятна. Есть "балка" и "не балка" (в понимании механики деформируемых систем). С "балкой" все предельно ясно. Для нее справедлива гипотеза неизменности контура сечения. А вот как быть с многопролетной "не балкой" в реальной конструкции? И по каким критериям простой проектировщик, не знакомый с механикой деформируемых систем, пользуясь только СНиПами, может отличить "балку" от "не балки"?

[Разработчик]

А вот как быть с многопролетной "не балкой" в реальной конструкции?

Не балка - это пластина, оболочка, упругое полупространство, тело вращения, массив грунта, да мало-ли что еще... Есть птица ворона и опознаем мы ее по специфическим свойствам, а не путем перечисления птиц "не ворон".

И по каким критериям простой проектировщик, не знакомый с механикой деформируемых систем, пользуясь только СНиПами, может отличить "балку" от "не балки"?

Проектировщик, не знакомый с механикой деформируемых систем должен сменить профессию, на архитектора например - тому не нужно заботиться о прочности и устойчивости того, что он нарисовал. Или посадить рядом с собой того, кто знаком с механикой и поручить ему расчеты. А тупо искать в книжке формулу в которую можно подставить свои размеры/нагрузки в надежде получить правильный результат - удел отстающего студента в зачетную сессию, а никак не профессионала.
Конкретно по приведенному рисунку. Ситуация, изображенная на последней картинке (где не балка) невозможна, если сечение отвечает требованиям СНиПа по соотношениям толщин и линейных размеров полок и стенок, а для слишком тонких стенок СНиП вынудит поставить ребра, которые опять-таки не дадут так деформироваться стенке. Такое возможно для тонкостенных гнутиков, как я уже писал, но по СНиПу они невозможны и проектировать элементы из них надо по Еврокоду 3, например.

[C1]

Профессионал механик должен бы профессионально исследовать эту задачку. А не голословно что-то советовать, ни за что не отвечая. В принципе при каких-то условиях сжатый пояс возможно потеряет устойчивость именно по последней картинке. Не можете дать формулу для "отсталого студента" не надо заклинаний о профессионализме и чей-то там отсталости.

[пст]

Профессионал механик должен бы профессионально исследовать эту задачку. А не голословно что-то советовать, ни за что не отвечая.

Профессионалу денег за работу платят - это раз. Если вы, например, конструктор - то извольте в каждой теме профессионально конструировать узлы, которые просят начинающие. Вы делаете это?
Никто от вас не требует отвечать за каждое свое сообщение.
Что за нападки на человека, который разжевал многим непонятную тему?

[krok]

C1

послушайте умного человека, может поможет. А так реакция совершенно закомплексованная.

[C1]

Сообщение от krok послушайте умного человека, может поможет. А так реакция совершенно закомплексованная.

Этот умный человек случайно не из одной конторы с вами. А то у вас везде техсовт и техсовт во всех сообщениях.
Если уж пишем в проекте "Соответствует нормам" извольте соответствовать.
Закомплексованности никакой нет. Во многом этот умный человек прав. Только не нужно это массово советовать применять. Вот и все. Сначала статьи пишите, примите СТО какое-нибудь. Ведь то что он советует прямо противоречит СНиП. Разве это не важно. А так ссылать на что? На мнение анонима с сайта. И в экпертизе на пальцах доказывать.
Да и СНиП не дураками написан.
И ко всем у него странное обращение "молодой человек". Как в Шенели Гоголя:

Значительное лицо, кажется, не заметил, что Акакию Акакиевичу забралось уже за пятьдесят лет. Стало быть, если бы он и мог назваться молодым человеком, то разве только относительно, то есть в отношении к тому, кому уже было семьдесят лет. — Знаете ли вы, кому это говорите? понимаете ли вы, кто стоит перед вами? понимаете ли вы это, понимаете ли это? я вас спрашиваю.

[krok]

C1

Неа. Я их юзер.

[Lev_37]

To DK!
Хотелось бы прочитать Вашу реакцию на предложения по посту 60.

[novinkov]

К посту 61:
Я просмотрел проект Еврокода Eurocode 3: Design of steel structures, p.1-1: General rules and rules for buildings (prEN 1993-1-1:2003 на на замену редакции ENV 1993-1-1:1992).
Цитирую п.6.3.2.1 Buckling resistance:
...
2) Beams with sufficient restraint to the compression flange are not susceptible to lateral-torsional buckling. In addition, beams with certain types of cross-sections, such as square or circular hollow sections, fabricated circular tubes or square box sections are not susceptible to lateral-torsional buckling.
...
2) Балки с достаточным раскреплением сжатых полок не испытывают потери общей устойчивости по изгибно-крутильной форме. Также не теряют общую устойчивость балки с определенными типами поперечного сечения, такими как квадратные или круглые трубчатые сечения, сварные круглые или коробчатые сечения заводского изготовления.




Не вижу расхождений с п.5.16 а) СНиП II-23-81* в части необходимости раскрепления именно сжатого пояса.

Сообщение от Lev_37 To DK! Хотелось бы прочитать Вашу реакцию на предложения по посту 60.

Предложения поста 60 полностью повторяют мои интуитивные предположения, отраженные в посте 1. Логика Ваших рассуждений полностью совпадает с моей. Однако, как опираясь на нормы обосновать это решение? Смущает еще и то, что отечественные и зарубежные фирмы, специализирующиеся на изготовлении зданий с каркасами из стальных рам, всетаки раскрепляют нижний пояс ригелей на всей длине.

[Разработчик]

C1

Профессионал механик должен бы профессионально исследовать эту задачку. А не голословно что-то советовать, ни за что не отвечая.

Вот тот "профессионал механик", который читал Вам лекции по сопромату и строительной механике наверно что-то и был должен Вам, а я - нет. Все это давно исследовано и описано в литературе, хватило бы и трудов Василия Захаровича, но есть еще много-много книжек от учебников до монографий в которых все это разжевано, так что мне тут исследовать нечего - велосипед уже изобретен. Я лишь пытался помочь, разъяснить, если кто-то что-то подзабыл: знания, которыми не пользуешься постоянно имеют свойство быстро забываться. Не хотите - не надо, мне от этого ни холодно ни жарко.

В принципе при каких-то условиях сжатый пояс возможно потеряет устойчивость именно по последней картинке

Сечение балки или колонны отвечающее требованиям СНиПа/СП по последне картинке в принципе не только устойчивость терять но и вообще деформироваться не может. Это Ваши фантазии.

И ко всем у него странное обращение "молодой человек".

Не ко всем, в профиль поглядываю. Рад был бы, если б ко мне обращались так, но увы..., обидно, когда незнакомые мужики за 40 при встрече обращаются "батя" или "отец"
2novinkov
Я цитировал по редакции 92-го года, там про сжатый пояс не было, а речь шла об удержании от поперечного смещения. Новая редакция породит и у их инженеров аналогичные сомнения, но понять разработчиков Еврокода 3 можно. В отличие от наших СНиП/СП в Еврокоде 3 имеются еще и сечения 4-го класса, т.е. те самые тонкостенные гнутики, о которых я уже упоминал. Так вот, для них возможно вопрос о том, какой пояс удерживать и имеет значение. "Возможно" потому, что я этот вопрос пока не изучал, но гнутики эти в руках держал и видел, что контур сечения у них может искажаться.