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]

И в догонку, сомневающимся. Тут на форуме полно поклонников АНСИСа, в котором есть 188/189 элементы (если память не изменяет), которые позволяют посчитать устойчивость плоской формы изгиба балки. Попросите их посчитать критическую нагрузку для двухпролетной балки у которой верхний пояс по всей длине закреплен от поперечного смещения и поворота и получите ответ на интересующий вас всех вопрос, не обращаясь к теории

Наши пользователи могут это сделать программой 340.

[Разработчик]

Собственно вот пример: двухпролетная шарнирно опертая 12-метровая двутавровая балка 30Б2 по СТО, нагруженная сверху равномерно распределенной нагрузкой 40 кН/м.
Первая картинка (0.jpg)- обычные эпюры моментов и поперечных сил (правило знаков для момента обратное, принятому в строительстве).
Вторая (1.jpg) - потеря устойчивости незакрепленной балки.
Третья (2.jpg) - потеря устойчивости балки, у которой верхний пояс закреплен от поперечного смещения и поворота через каждые 2 метра.
Четвертая (3.jpg) - потеря устойчивости балки, у которой верхний пояс закреплен от поперечного смещения и поворота через каждый метр.
Пятая (2.jpg) - потеря устойчивости балки, у которой верхний пояс закреплен от поперечного смещения и поворота через каждые пол-метра.
Ясно, что дальнейшее уменьшение расстояния между точками закрепления (l) будет будет увеличивать критическую нагрузку до бесконечности. В теории скорость роста 1/l^2. Т.е. балка с верхним поясом непрерывно связанным с плитой устойчивость не теряет.

[AF9999]

Не понятно вообще как возник такой вопрос, ведь в СНиП II-23-81* четко написано:
п. 5.16* Устойчивость балок не требуется проверять:
а) при передаче нагрузки через сплошной жесткий настил, непрерывно опирающийся на сжатый пояс балки и надежно с ним связанный (плиты ж-б из тяжелого, легкого и ячеистого бетона, плоский и профилированный металлический настил, волнистую сталь и т.д.)

[boris_r]

Вы не прочли тему (напр.посты 61 и 62).Балка ведь неразрезная и в ней есть места в которых сжат нижний пояс.

[Forrest_Gump]

вопрос - а сжатый нижний пояс в неразрезной балке находится где? правильно - над опорой. а если над опорой, то должна же балка как-то крепится к опоре. следовательно вопрос устойчивости сжатого нижнего пояса над опорой можно не рассматривать. не так ли?

[Lev_37]

Разработчик! К посту #82.
Для прведенного Вами конкретного примера действительно потеря устойчивости сжатого пояса на приопорных участках средней стойки (1.5 +1.5м) не происходит. Это подтвеждается расчетом (без поправочных коэффициентов) по формулам №64...66 табл. 10 п. 9.4.4б. Предельная длина нераскрепленного или расстояние меду точками закрепления нижнего сжатого пояса составляет 1.71м, что меньше 1.5м.

AF9999!
Для неразрезных стальных балок их устойчивость необходимо проверять по п.п.5.16* по условиям а) и б).

Forrest_Gump!
На опоре необходимо проверять устойчивость и прочность стенки балки на воздействие опорной реакции. Устойчивость балки на участке со сжатым нижним поясом проверять по п. 5.16а, б СНиП или п.9.4.4а, б СП 53-102-2004.

DK!
Вы не могли бы сообщить конкретные данные по вашей балке: пролеты, профиль балки, марка стали, нагрузки.
С уважением Lev_37.

[C1]

Для непонятливых недоученных прочнистов: я имел ввиду потерю устойчивости не только по схеме балки, но и по схеме пластинки.
Вообще страшное дело когда человек без строительного образования учит строителей проектировать.
В его подписи надо бы приписать модератором:
Осторожно! Не строитель. Склонен давать опасные советы.
А то некоторые уже попадаются под чары этого местного Фомы Опискина.

Сообщение от Lev_37 DK! Вы не могли бы сообщить конкретные данные по вашей балке: пролеты, профиль балки, марка стали, нагрузки. С уважением Lev_37.

Начиная эту тему я хотел определиться с методикой расчета балки для общего случая. Хотелось найти веское основанное на строительных нормах обоснование того, что в описанном мною случае закреплять нижний пояс балки от смещений из плоскости не требуется. Однако, к сожалению, такого обоснования, на мой взгляд, найти не удалось, поэтому придется делать так, как рекомендует Катюшин в ранее упомянутой книге, как делают за рубежом (например фирма ASTRON).

Сообщение от C1 Вообще страшное дело когда человек без строительного образования учит строителей проектировать.

+1
.

[IBZ]

Сообщение от C1 Вообще страшное дело когда человек без строительного образования учит строителей проектировать.

Просто смешно читать такие высказывания. С1, видимо, невдомек, что тот же ГЛАВНЫЙ УЧИТЕЛЬ проектирования металлоконструкций - СНиП - написаан на 90 % именно такими людьми.

А Разработчику большое спасибо. Я и раньше (со своим строительным образованием) не очень представлял как может произойти потеря устойчивости при изгибе при закреплении любого из поясов. В практических расчетах принимал пролет для определения на Фи-балочное по эпюре моментов, предполагая некий запас такого подхода. Теперь убедился, что этого делать не нужно. Приведенные доказательства меня вполне убедили и к тому-же стала понятна система аргументации в случае возникновения вопросов.

P.S. А вообще-то, читая эту ветку, все время хотелось привести цитату:

«Рассуждай токмо о том, о чем понятия твои тебе сие дозволяют. Так, не зная законов языка ирокезского, сможешь ли ты высказать мнение по сему предмету, которое бы не было неосновательно и глупо». Полагаю, автор большинству известен

[Vavan Metallist]

Прочитал тему от корочки до корочки. Интересно! Но вопрос то ведь остался: РАСКРЕПЛЯТЬ или НЕ РАСКРЕПЛЯТЬ?.
А можт у кого есть реальные примеры таких конструкций? В принципе учебники пишут, что неразрезные балки редко применяют. Может это по причине возникновения вопроса, поднятого в данной теме?!
И где-то был совет смоделировать балку оболочками и таким образом устойчивость проверить. Может этот путь верен при проектировании. Ведь такая возможность у проектантов относительно недавно появилась.

[Vavan Metallist]

Сообщение от опус Позвольте тоже "вякнуть"!

Да ладно! Шо ж мы, совсем уж бесправные!

Сообщение от опус Пост #82 с диаграммами - весьма банально закрывает тему. После него не осталось, с моей точки зрения, предмета спора.

В принципе согласен, да я вообще то и в спор не лез, тема просто интересная (и полезная) получилась. Но все таки примерчики бы посмотреть хотелось.

[Разработчик]

Это подтвеждается расчетом (без поправочных коэффициентов) по формулам №64...66 табл. 10 п. 9.4.4б. Предельная длина нераскрепленного или расстояние меду точками закрепления нижнего сжатого пояса составляет 1.71м, что меньше 1.5м.

1.71 меньше 1.5? И где в моем примере Вы взяли 1.5? Стучать в бубен и шаманить не умею, увольте. Но могу дать подсказку: В СНиПе в теме устойчивости плоской формы изгиба все время говорится о сжатом поясе по той простой причине, что во всех задачах, которые решались для составления таблиц и написания формул, рассматривалась однопролетная шарнирно опертая балка (ну там есть еще консоль, но это еще проще и не о ней речь). Если в Еврокоде3 честно говорится о том, какая задача решается, приведена достаточно общая формула и расписаны коэффициенты для широкого диапазона профилей, вариантов нагружения и закрепления, то в нашем СНиПе ущербность решенных задач иезуитски завуалирована массой таблиц и формул по сути представляющим собой линейные и/или квадратичные интерполяции решения той самой однопролетной задачки. Мне, как разработчику, пришлось в свое время все это перепахать заново, чтобы построить общий алгоритм так, чтобы в частных случаях, описанных в СНиПе результаты совпадали. Хитрость наших заключается еще и в том, что в Еврокоде 3 четко прописано правило уменьшения теоретически расчитанной критической нагрузки, а в СНиПе/СП это правило хитро спрятано в таблицах коэффициентов и пришлось потратить время на расшифровку. В приложенной картинке показаны эти правила для разных норм. Когда друзья прочнисты увидели кривые первый вопрос был: "Это что у нас выходит изготавливают балки точнее, чем немцы?".
2С1
Я не учу Вас проектировать, а объясняю как считать на прочность и устойчивость, чему, судя по постам некоторых участников, кое-кого недоучили. Свои эротические фантазии про потерю устойчивости пластинки оставьте для другой темы, здесь - про устойчивость плоской формы изгиба. Ну а в остальном, собственно, Вам уже ответили.

[Lev_37]

Разработчик!
В посте 86 я сделал описку. Правильно читать 1.71м больше 1.5м.
Размер 1.5м (расстояние от средней опоры до сечения с М=0) я взял из диараммы №1 Вашей публикации и это соответствует правилам построения эпюры моментов для двухпролетной балки с равномерно-распределенной нагрузкой. Это расстояние равно четверти пролета.
Этот пример показывает идентичность расчета балки по Еврокоду3, СниП и СП.

DK!
Чем Вас не устраивает последовательность и методика расчета балки по СНиП и СП?
И что это за продукция фирмы ASTRON достойная для подражания без понимания?
С уважением
Lev_37.

Сообщение от Lev_37 DK! Чем Вас не устраивает последовательность и методика расчета балки по СНиП и СП? И что это за продукция фирмы ASTRON достойная для подражания без понимания? С уважением Lev_37.

В том то и дело, что методика СНиП и СП не дает ответа на вопрос, поставленный в #1. Как абсолютно справедливо отметил Разработчик, она разработана для однопролетной балки на шарнирных опорах.

Фирма ASTRON (Люксембург) более 40 лет специализируется на строительстве зданий различного назначения с многопролетными рамными каркасами. При этом рамы выполняются из сварных двутавровых балок переменного сечения (подбирается по эпюре М). Работая в условиях рыночной конкуренции, ASTRON максимально оптимизирует свои конструкции, но тем не менее устанавливает распорки, раскрепляющие нижние пояса ригелей. На необходимость раскрепления нижних поясов ригелей многопролетных рам указывает и В.В.Катюшин в упомянутой мною ранее книге. Господин Разработчик, ратующий за отказ от раскрепления нижних поясов балок, предлагает мне игнорировать формальные требования СНиП и опыт проектировщиков, изучавших вопрос не один десяток лет. Аргумент, по сути, один - я так посчитал, слушай только меня. На мой взгляд неубедительно.

Что касается подражания, то, как проектировщик, я предпочитаю заплатить за свое незнание деньгами Заказчика и поставить распорки но зато спать спокойно. К слову сказать, утяжеление конструкции после введения распорок будет более чем незначительным.

[IBZ]

Сообщение от DK .Господин Разработчик, ратующий за отказ от раскрепления нижних поясов балок, предлагает мне игнорировать формальные требования СНиП и опыт проектировщиков, изучавших вопрос не один десяток лет. Аргумент, по сути, один - я так посчитал, слушай только меня. На мой взгляд неубедительно. Что касается подражания, то, как проектировщик, я предпочитаю заплатить за свое незнание деньгами Заказчика и поставить распорки но зато спать спокойно. К слову сказать, утяжеление конструкции после введения распорок будет более чем незначительным.

Да не предлагает Вам Разработчик ничего игнорировать - сами же говорите, что в СНиПе по этому случаю пусто. Он всего лишь говорит о том, что вопрос принципиально давно изучен, выводы такие-то, а кто не верит - может считать любой случай хоть до посинения. Не верите их программе - считайте по Ансисам-Настранам. Эти программы не имеют сертификатов? - пишите и решайте дифуры. Для него результат расчета вполне очевиден в любом случае. Ну не проверяете же Вы однопролетную шарнирно-опертую балку с равномерно распределенной нагрузкой на СКАДАХ-ЛИРАХ. М=q*l*l/8 и точка. Хотя по требованию экспертизы Вы это легко сделаете, равно как и докажете верность формулы ссылаясь отнюдь не на СНиП, где ее попросту нет. От того, что доказательство в нашем случае лежит в области "интегралов-дифференциалов" принципиально ничего не меняетcя. А что до опыта проектировщиков ... На вопрос "почему?" слишком часто слышишь ответ "а мы так всегда делали" или "а там тоже не дураки сидят" - вот и все доказательство Извините, математика-механика для меня убедительней.

Платить за СВОЕ незнание деньгами ЗАКАЗЧИКА, конечно, очень удобно. Вот ежели бы своими, то ПРИШЛОСЬ бы изучить вопрос поглубже.
Но вот наша организация в прошлом году получила письмо. Так мол и так, ваш проект самый тяжелый из десятка сделанных в других регионах. Обяснитесь, пожалуйста, или готовьте 10 млн за необоснованный перерасход металла. Они были не правы, но это был уже не первый звоночек ... Так что считать заказчика лохом, ой, не стоит

[Разработчик]

Этот пример показывает идентичность расчета балки по Еврокоду3, СниП и СП.

Идентичность только в том, что все отталкиваются от одной и той-же задачи механики (сопромата, если хотите) - потеря устойчивости при изгибе упругой балки в плоскости большей жесткости. А дальше на расчитанную теоретически значение критической нагрузки, которое к нормам не имеет отношения, поскольку пи и в Африке - пи, накладывается правило понижения, которое уже абсолютно разное. В Еврокоде оно зависит от условной гибкости, расчетного сопротивления, сварка-прокат, СНиПе/СП - попроще, но явно не выписано. При малых гибкостях наша балка получится легче, при больших - их.

Размер 1.5м (расстояние от средней опоры до сечения с М=0) я взял из диараммы №1 Вашей публикации и это соответствует правилам построения эпюры моментов для двухпролетной балки с равномерно-распределенной нагрузкой. Это расстояние равно четверти пролета.

При чем здесь это? Пожалуйста, вот Вам та-же задачка, только балка в два раза длиннее и нагрузка вчетверо меньше. Теперь нулевая точка находится в 3-х метрах от опоры. Закрепления верхнего пояса через 4, 2, и 1м, и по прежнему критическая нагрузка стремится к бесконечности со скоростью 1/l^2. А куда ей еще деваться, при такой-то формуле.
В общем все, мне надоело из темы ухожу. Кто понял - удачи, кто не понял - делайте как хотите, крепче не будет, но и хуже не сделаете, разве что - дороже.

Для IBZ:
Расчетчик предланает игнорировать п.5.15 и п.5.16* СНиП "Стальные конструкции". Более того, и Расчетчик с этим согласился, он предлагает игнорировать и требования ныне действующего EC3.
Для строительных конструкций расчет является в достаточной степени условным. Посмотрите на формулы СНиПов. Они сильно отличаются от формул "классического" сопромата. Расчетчики считают идеальные модели, работа которых зачастую сильно отличается от работы реальных конструкций. Поэтому к тем результатам, которые дает математика-механика я всегда отношусь с определенной настороженностью. Конструирование - это более сложный процесс, чем просто заложить в конструкцию элементы, полученные по расчету. Имеются и конструктивные элементы или изменения в элементах, которые никаким расчетом обосновать нельзя. И здесь опыт проектирования играет решающую роль.
Вы обвиняете меня в том, что я плачу за свое незнание деньгами Заказчика. Меня это сильно удивляет. Практически любая правильно запроектированная строительная конструкция имеет большие запасы прочности по нагрузке. Есть ряд факторов, влияющих на прочность, которые никто не умеет учитывать. Традиционно они идут в запас. Платит за это Заказчик. И ничего здесь не поделать.

[and.rey]

Разработчику спасибо.
всем флудам еле пробрался через тему!
DK > По сути дайте чертеж конструкции! Предположим, что речь идет о балке в перекрытии с монолитной плитой. На что опирается балка - на колонны или на главную балку? И в том и в другом случае опоры не смещаемые в горизонтальном направлении, или нет? Насколько расчетная схема отражает действительную работу конструкции? Мы ведь имеем дело не с идеальными расчетными схемами!

Сообщение от and.rey Разработчику спасибо. всем флудам еле пробрался через тему! DK > По сути дайте чертеж конструкции! Предположим, что речь идет о балке в перекрытии с монолитной плитой. На что опирается балка - на колонны или на главную балку? И в том и в другом случае опоры не смещаемые в горизонтальном направлении, или нет? Насколько расчетная схема отражает действительную работу конструкции? Мы ведь имеем дело не с идеальными расчетными схемами!

Спасибо за предложение помочь мне в решении моих задач, но в данном случае не хочется отклоняться от темы обсуждения и вдаваться в конкретику. Об этом я уже писал в #88.