[mainevent100]

Всем привет!
Легкий вопрос ))
Есть декоративная стойка из квадратной трубы 140х5 высотой 10 метров с шарнирным креплением вверху и внизу.
Обшита фасадом, итоговое поперечное сечение около 300х300 мм.
С прочностью понятно. Как проверить, нормативно ли будет качаться/вибрировать?

[ingt]

Пред. гибкость и прогибы от ветра проверить, если к отделке особых требований нет.

[mainevent100]

Сообщение от ingt Пред. гибкость и прогибы от ветра проверить, если от отделке особых требований нет.

Расчетная длина 1,12*10=11,2м.
Гибкость: 11,2/0,0548=204.
Прогиб от статического ветра - порядка 2 см, в допуске же.
Прогиб от динамического ветра нужно сравнивать с допуском (L/250)?

[Evgeny31]

Сообщение от mainevent100 Гибкость: 11,2/0,0548=204.

Многовато. По нормам 210-60а, т.е. не более 150-180 в зависимости от нагруженности.

Сообщение от mainevent100 Прогиб от динамического ветра нужно сравнивать с допуском (L/250)?

L/200, см. п. Д.2.4.3 (СП 20.13330)

[mainevent100]

Сообщение от Evgeny31 Многовато. По нормам 210-60а, т.е. от 150 до 180.

может быть. Но не уверен, что имеет смысл ограничивать гибкость элементам, для которых основная нагрузка - изгибающая.

[Evgeny31]

Сообщение от mainevent100 может быть. Но не уверен, что имеет смысл ограничивать гибкость элементам, для которых основная нагрузка - изгибающая.

Ну формально эта стойка сжато-изгибаемая))) А соблюдать или нет требования по гибкости это уже на усмотрение разработчика). Тем не менее я хотя бы стенку потоньше принял (4 мм), еще чуток гибкость уменьшится.

[ingt]

Сообщение от Evgeny31 L/200, см. п. Д.2.4.3 (СП 20.13330)

См. СП 20:

Д.2.4.3 (Исключен, Изм. № 3).

----- добавлено через ~2 мин. -----

Сообщение от mainevent100 порядка 2 см

10/0,02=500. Думаю, жесткости достаточно. Если флаттер и подобное не проявится, см. п. 11г СП 20.

[ingt]

Сообщение от Evgeny31 Д.2.4.6

Для стекла 1/300 (причем от расчетных с пульс.).

----- добавлено через ~1 мин. -----

Сообщение от mainevent100 основная нагрузка - изгибающая

Скорее всего, если отделка не ЖБ.

[mainevent100]

Сообщение от Evgeny31 Ну формально эта стойка сжато-изгибаемая)))

вопрос не в соблюдении формальных требований, а именно в колебаниях от ветра.

Сообщение от ingt Если флаттер и подобное не проявится, см. п. 11г СП 20.

по факту галопирование и проявляется в виде заметных колебаний стойки, поэтому и возник вопрос, как его посчитать и какие критерии?

[ingt]

Сообщение от mainevent100 какие критерии?

См. 4 снизу абз. п. 11 СП 20.

Сообщение от mainevent100 как его посчитать

Как дымовые трубы, наверное.

[nickname2019]

Сообщение от mainevent100 вопрос не в соблюдении формальных требований, а именно в колебаниях от ветра. по факту галопирование и проявляется в виде заметных колебаний стойки, поэтому и возник вопрос, как его посчитать и какие критерии?

п.11.3.1 СП 20.13330.2016.
Смысл в том, чтобы бытовая скорость ветра не вызывала резонансное возбуждение.

Обеспечение гибкости по СП (предельная - 180) должно этот фактор нивелировать.
В рассматриваемом случае, так как обшивка будет давать какую-то дополнительную жесткость и мешать свободным колебанием, наверное гибкость основной трубы можно и 200 принять.

[mainevent100]

Сообщение от ingt См. 4 снизу абз. п. 11 СП 20.

этот?

Резонансное вихревое возбуждение и аэродинамические неустойчивые колебания необходимо учитывать для зданий и сплошностенчатых сооружений, у которых (лямбда)е > 20, где (лямбда)е определено в В.1.15. Критерии возможности возбуждения аэродинамически неустойчивых колебаний устанавливаются в нормах проектирования строительных конструкций.

по В.1.15:
лямбда=10/0,3=33,3>20 - необходима проверка на колебания.
по 11.3.2:
критическая скорость ветра = (0,9...1,1)*4,9Гц*0,3м/0,11=12...15 м/с (?)
максимальная скорость ветра на высоте 50 м для типа местности А в 1 ветровом районе = 1,5*корень(230*1,6)=29 м/с.
То есть вихревые колебания возможны, но чтобы их не возникало, неоходимо значение критической скорости ветра поднять до 30 м/с.
По заданию ширина стойки 0,3 м не меняется, значит добиться этого можно только увеличением собственной частоты колебаний (сечением стойки).
Если правильно смотрю в Лире частоту:
для 140х5 f=4.9Гц (критическая скорость 14)
для 180х6 f=6.4Гц (критическая скорость 17)
для 200х6 f=7.1Гц (критическая скорость 19)
для 250х8 f=8.85Гц (критическая скорость 24)
для 300х8 f=10.76Гц (критическая скорость 29)
Или где-то считаю не правильно или для такой высоты требуется труба 300?

[ingt]

Сообщение от mainevent100 сечением стойки

Заделки вместо шарниров сделайте.

[nickname2019]

Сообщение от mainevent100 этот? по В.1.15: лямбда=10/0,3=33,3>20 - необходима проверка на колебания. по 11.3.2: критическая скорость ветра = (0,9...1,1)*4,9Гц*0,3м/0,11=12...15 м/с (?) максимальная скорость ветра на высоте 50 м для типа местности А в 1 ветровом районе = 1,5*корень(230*1,6)=29 м/с. То есть вихревые колебания возможны, но чтобы их не возникало, неоходимо значение критической скорости ветра поднять до 30 м/с.

Нужно, чтобы критической скоростью ветра не оказалась скорость, которая дует постоянно или очень часто. Если один раз в 10 лет немного погалопирует - ну и пусть галопирует.
Нужно проверить конструкцию на эти нагрузки по п. В.2 СП 20.

А дальше, нужно для каждой скорости ветра (с учетом повторяемости) проверить количество циклов и посчитать усталостную прочность (это если гибкая башня какая-то уникальная).
Если резонансное возбуждение будет возникать при 5 м/с и такой ветер будет дуть каждый день - усталость быстро наступит. И не очень приятно со стороны наблюдать, как стойка визуально болтается при слабом ветре.

[Komplanar]

Заменить на трубу 160х160х4 или 180х140х4?.. Масса та же, W и I существенно выше.

[v.psk]

Сообщение от Komplanar Заменить на трубу 160х160х4 или 180х140х4

и забетонировать

[mainevent100]

Сообщение от Komplanar Заменить

Уже обшито фасадом, дом сдан )
Возможно, опорными узлами получится как-то решить..

[Komplanar]

Эта стойка хоть что-нибудь несёт? Кроме декоративной функции? Можно отодрать сверху немного облицовки, вырезать отверстие и залить фибробетоном всю стойку, но это только если усиление вообще имеет хоть какой-нибудь смысл.
Ещё надо смотреть, в каком месте оказался этот архитектурный элемент. Если, например, где-нибудь в фокусе воздушных потоков (например, на углу здания или в проходе двух высоких зданий), то трясти его будет часто и сильно. Где-то на форуме было видео, как на ветру (или от мороза?) одиноко стоящая стойка дрожит и вибрирует, аки струна.

[nickname2019]

Сообщение от mainevent100 Уже обшито фасадом, дом сдан )Возможно, опорными узлами получится как-то решить..

Один из самых известных случаев "галопирования", который привел к конструктивным трещинам, это мечь Родины-матери в Волгограде, который из нержавеющей стали сделан был. Премии конструкторов вроде даже лишили за этот косяк.
Реально болтается стойка?
Проблема решается установкой ветровых обтекателей (типа винтовые лопасти), но тут такое себе. Считать это тянет на кандидатскую.
Можно попробовать поставить виброгаситель или демпфер какой-то. Не знаю, правда, как это сделать в рассматриваемом случае.

[ingt]

mainevent100, гуглите "интерцепторы дымовых труб". Прикрепите на отделку нечто винтоподобное вблизи середины стойки, например, в средней трети.

[Tyhig]

До чего доводит жадность.
Да делайте любое сечение, если по нормам не хотите. Чего ему будет.