[Rus/]

Уважаемые господа профи, не откажите в консультации.
1. Дело в том, что будучи недавно на семинаре проводимом киевлянами уяснил для себя, что в сейсмических районах необходимо законструировать каркас так, чтобы в первой и второй формах собственных колебаний не допускать кручения каркаса. Кручение разрешается только в третьей форме. (хотелось бы ссылку на нормативную литературу).
В данный момент проектирую 20-ти этажное монолитное, каркасное с бесбалочными перекрытиями здание, в плане несимметричное. Сейсмики нет, но ведь при учете пульсационной составляющей ветровой нагрузки в любом случае для определения частот собствнных колебаний мы имеем дело с формами колебаний. И у меня в первых двух формах здание крутит! Допустимо ли это, и до какой степени ,где об этом можно почитать(ссылки на нормативную литературу).
2. И еще один вопрос о допустимости кручения (перекоса) каркаса от ветровой статической нагрузки (пульсационная составляющая учтена в статическом загружении).
...А вообще вопросов достаточно.

[Rus/]

:shock: Может вопрос не корректен?И я просто дую на воду!?. :cry:
Прошу высказать свои соображения.

[Dmitry S.K.]

Сообщение от Rus/ Уважаемые господа профи, не откажите в консультации. 1. Дело в том, что будучи недавно на семинаре проводимом киевлянами уяснил для себя, что в сейсмических районах необходимо законструировать каркас так, чтобы в первой и второй формах собственных колебаний не допускать кручения каркаса. Кручение разрешается только в третьей форме. (хотелось бы ссылку на нормативную литературу). В данный момент проектирую 20-ти этажное монолитное, каркасное с бесбалочными перекрытиями здание, в плане несимметричное. Сейсмики нет, но ведь при учете пульсационной составляющей ветровой нагрузки в любом случае для определения частот собствнных колебаний мы имеем дело с формами колебаний. И у меня в первых двух формах здание крутит! Допустимо ли это, и до какой степени ,где об этом можно почитать(ссылки на нормативную литературу). 2. И еще один вопрос о допустимости кручения (перекоса) каркаса от ветровой статической нагрузки (пульсационная составляющая учтена в статическом загружении). ...А вообще вопросов достаточно.

Вопрос о закруивании в собственных формах колебаний действительно интересен и вполне насущен. К сожалению, не сталкивался ни с одним нормативным документом, в котором бы освещалась и нормировалась данная проблема. Эксперты из ЦНИИСК им. Кучеренко не пропускают высотные дома с закручиванием в первой форме, мотивируя это малой изученностью крутильных форм собственных колебаний.

[Rus/]

Спасибо за внимание Dmitri S.K.

Эксперты из ЦНИИСК им. Кучеренко не пропускают высотные дома с закручиванием в первой форме, мотивируя это малой изученностью крутильных форм собственных колебаний.

Получается все высотные здания должны быть симметричными в плане...Или можно как то выкрутится путем приведения ценра жесткости к центру масс(в постоянном загружении).
Или все таки придется делить здание деформационным швом.
Или есть еще соображения...

[Dmitry S.K.]

Сообщение от Rus/ Спасибо за внимание Dmitry S.K. Получается все высотные здания должны быть симметричными в плане...Или можно как то выкрутится путем приведения ценра жесткости к центру масс(в постоянном загружении). Или все таки придется делить здание деформационным швом. Или есть еще соображения...

Чтобы избежать крутильных форм собственных колебаний положение центра масс и центра жесткости, действительно, должно совпадать. Зачастую этого очень сложно добиться, особенно если в расчетной модели внутренние стены и перегородки учитываются линейной нагрузкой в местах их непосредственного расположения, а сама нагрузка учтена в динамиеском расчете как масса. Эти "разбросанные" массы разбалансируют здание. Но, в принципе, даже несимметричное здание можно сбалансировать так, что первые формы будут поступательными.

[VadimVG]

> Чтобы избежать крутильных форм собственных колебаний положение центра масс и центра жесткости, действительно, должно совпадать

- не факт, не факт!

Если здание прямоугольное в плане с симетричным расположением масс и жесткостей, то 1-я или 2-я форма все равно могут оказаться крутильными. Избежать крутильных форм в этом случае можно располагая диафрагмы по переферии, как можно ближе к торцам. Если район строительства несейсмический - то наверное некоторые диафрагмы можно расположить по наружному контуру, но в этом случае они окажутся малопригруженными постоянными нагрузками, что в сейсмике чревато большими растягивающими усилиями, и как следствие - большим армированием. Еще что бы избегать крутильных форм в первых 2х формах, нужно стремиться планировать помещения таким образом, что бы можно было сформировать мощные ЗАМКНУТЫЕ ядра жесткости, которые хороше получаются в районе лестнично-лифтовых блоков. В этом случае даже при несовпадении центра масс и жесткостей крутильных форм не будет.

[EUDGEN]

Уважаемые коллеги!
Наверное никого не удивлю, но откроем СНиП 11-7-81, п.2.15 ..." для зданий, длиной или шириной более 30 м... необходимо учитывать кр. момент.... Значение расчетного эксцентриситета между ц.ж. и масс здания или сооружения...следует принимать не менее 0.002В, где В - размер здания в плане..."
Так что, во многих случаях, кручение будет... даже по первой форме.

[Dmitry S.K.]

Сообщение от VadimVG > Если здание прямоугольное в плане с симетричным расположением масс и жесткостей, то 1-я или 2-я форма все равно могут оказаться крутильными.

А по какой причине? Можете привести пример такого здания?

Сообщение от VadimVG > Еще что бы избегать крутильных форм в первых 2х формах, нужно стремиться планировать помещения таким образом, что бы можно было сформировать мощные ЗАМКНУТЫЕ ядра жесткости, которые хороше получаются в районе лестнично-лифтовых блоков. В этом случае даже при несовпадении центра масс и жесткостей крутильных форм не будет.

Кстати, хорошая рекомендация! Но, все-таки, в моем видении крутильные формы возникают именно из-за несимметричного распределения массы здания относительно центра жесткости. Устройство мощных замкнутых ядер жесткости в здании существенно снижает периоды собственных колебаний, что, в свою очередь, позволяет уменьшить количество форм, учитываемых в расчете. Но бездумно расположенные где-попало ядра жесткости не исключат крутильных форм...


С удовольствием выслушаю Ваши контраргументы. Пишите пожалуйста!!!

[VadimVG]

Вот пример. Вроде как все симметрично
[ATTACH]1138219325.jpg[/ATTACH]

[VadimVG]

____________________________________
[ATTACH]1138219580.jpg[/ATTACH]

[VadimVG]

________
[ATTACH]1138219956.jpg[/ATTACH]

[VadimVG]

___
[ATTACH]1138220053.jpg[/ATTACH]

[VadimVG]

___
[ATTACH]1138220165.jpg[/ATTACH]

[VadimVG]

Пример со сбитым ядром. Первые две формы не четко поступательны, но и явного вращения там то же нет
[ATTACH]1138220422.jpg[/ATTACH]

[VadimVG]

___
[ATTACH]1138220507.jpg[/ATTACH]

[VadimVG]

[ATTACH]1138220611.jpg[/ATTACH]

[VadimVG]

[ATTACH]1138220716.jpg[/ATTACH]

[VadimVG]

_
[ATTACH]1138220803.jpg[/ATTACH]

[Net]

VadimVG
какой вклад несет при модальном анализе крутильная форма?
наврят-ли в таком здании в плане будет определяющей крутильная
форма.
В Лире показываются все возможные формы колебаний, иногда и не определяющие в оценке напряженно-деформированного состояния.
Судя по картинкам показаны все 3 возможных направления форм ,но только одна из них должна определять нагрузку, смотря в каком направлении задано воздействие. Чтобы в данном случае набрать 3 формы по СНиПу нужно рассмотреть минимум 9 составляющих в Лире (или 7, если нагрузка по первому направлению)

[Rus/]

Доброго всем утра!
EUDGEN"]
Уважаемые коллеги!
Наверное никого не удивлю, но откроем СНиП 11-7-81, п.2.15 ..." для зданий, длиной или шириной более 30 м... необходимо учитывать кр. момент.... Значение расчетного эксцентриситета между ц.ж. и масс здания или сооружения...следует принимать не менее 0.002В, где В - размер здания в плане..."
Так что, во многих случаях, кручение будет... даже по первой форме.

По моему этот пункт СНиПа пытается предусмотреть как бы случайный эксентриситет от временных нагрузок,т.е неравномерное расположение
временных нагрузок в плане.опять же ИМХО.
Мне кажется мы ушли от темы:
Сейсмики в данном случае нет,так стоит ли обращать внимание на формы колебений,если при статическом (с учетом динамической составляющей)ветре здание(каркас не крутит).Прошу высказаться... : :arrow:

[Dmitry S.K.]

Сообщение от VadimVG Вот пример. Вроде как все симметрично

Ваша правда. :roll: Что ж.., нужно подумать...

[Net]

пост 19 был адресован Rus/
3 форма у VadimVG также не должна давать никаких составляющих для инерционных сил

[VadimVG]

По моему этот пункт СНиПа пытается предусмотреть как бы случайный эксентриситет от временных нагрузок,т.е неравномерное расположение временных нагрузок в плане.опять же ИМХО.

Открываем справочник проектировщика "ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СООРУЖЕНИЙ НА СПЕЦИАЛЬНЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ". Раздел 3 глава 7. - там все написано. http://dwg.ru/dwl/249

Мне кажется мы ушли от темы: Сейсмики в данном случае нет,так стоит ли обращать внимание на формы колебений,если при статическом (с учетом динамической составляющей)ветре здание(каркас не крутит).Прошу высказаться... :

Если просто ветер, даже и не знаю что сказать. Из своего опыта могу только сказать, сто если есть сейсмика то обращать внимание стоит, т. к. при непоступательных первых формах, можно заметить нерациональное армирование диафрагм жесткости.

[VadimVG]

Ваша правда. Что ж.., нужно подумать...

Первые формы всегда направлены в сторону наименьшей жесткости. Например в рамном каркасе с четкой сеткой колонн, первая форма всегда направлена в поперечном направлении, вторая в продольном. Как известно, кроме изгибных, сдвиговых, растяжения-сжатия, есть жесткость на кручение. По этому если несущий "ствол" здания слабо сопротивляется кручению, 1-я и(или) 2-я форма будут крутильными. В первом приведенном мною примере выше, даже "зрительно чувствуется", что такое расположение диафрагм слабо сопротивляется кручению. А если каждую диафрагму развернуть на 90град. вокруг ее центра, то кручения не будет ни в 1-й ни во 2-й форме. Кто не верит попробуйте.

[Rus/]

Dmitry S.K. & Vadim VG
Да несмотря на то что первая схема симметричная,и первая форма колебаний оказалась крутильная,однако за ней нет модальных масс.
Т.е они равны нулю,соответственно и деформации будут ничтожны.
Другими словами первая форма колебаний не будет определяющей причем не для одного направления сейсмического воздействия.Вторая
и третья форма колебаний с наличием модальных масс будут поступательными.В чем и их прелесть!
Для второй же схемы (со смещенным ядром жесткости) не одной из форм перемещения(деформации) не будут поступательными,все они подкручиваются причем с наличием модальных масс.Т.е деформации от них очень существенны.
В том числе третья (крутильная) форма коллебаний.Которая для этого варианта будет определяющей.
Отсюда попробую сделать вывод,что при анализе форм колебаний
необходимо определить для какого из направлений сейсмического воздействия какая форма колебаний будет определяющей!
Т.е посмотреть наличие модальных масс для данного направления и данной формы колебаний.
С уважением Rus/ :roll:

[СергейД]

Не заметил в ответах следующего аспекта.
не только перемещения но и основные (не эквив) напряжения при вынужденных колебаниях есть (предполагается) линейная комбинация перемещений и напряжений по формам.
в ансис я сравниваю напряжения от перемещений=формам. они хоть и определены с точностью до множителя, но их можно сверять между собой. И если при данном возбуждении шансы на реализацию тонов близки (+ частоты близки) важны именны именно тона с макс напряжениями. соответственно и крутильный тон (даже не будучи первым) может быть определяющим по прочности, если его частота невысока, а усилия возникают большими.

[Rotfeder]

Сообщение от Rus/ Да несмотря на то что первая схема симметричная,и первая форма колебаний оказалась крутильная,однако за ней нет модальных масс. Т.е они равны нулю,соответственно и деформации будут ничтожны. Другими словами первая форма колебаний не будет определяющей причем не для одного направления сейсмического воздействия.

Если вы задаетесь поступательным сейсмическим воздействием - то все так. Реальная сейсмика - это отнюдь не поступательное движение основания здания - там сложная картинка, каждая точка основания смещается по своему закону.
Один из способов учесть все это - считать не только на поступательное, но и на вращаетельное воздействие. А тут как раз крутильные формы дадут основную нагрузку.

То же самое и с пульсациями ветра. Если считать по Сниповской методике, которая вообще-то разработана исходя из консольных схем, то крутильная форма (для симметричного проекта) даст нулевые нагрузки. На самом деле, все не так. Учитывать влияние крутильных форм для ветра, как я понимаю никто не умеет. Так что от кручения все пытаются уйти, и сделать так, чтобы крутильная форма не была первой.
Для сейсмики же расчет на вращательное воздействие существует в том же MicroFe, а возможно и в других программах.

[Rus/]

Rotfeder
Если вы задаетесь поступательным сейсмическим воздействием - то все так. Реальная сейсмика - это отнюдь не поступательное движение основания здания - там сложная картинка, каждая точка основания смещается по своему закону.
Один из способов учесть все это - считать не только на поступательное, но и на вращаетельное воздействие. А тут как раз крутильные формы дадут основную нагрузку.

Прошу прощения я и непредлагал не учитывать крутильную форму в расчете.Я говорю о том чтобы ее избегать.
Т.е. не создавать проблему, а потом решать ее!

[Rotfeder]

Rus/
Или я вас не понял, или вы меня


Да несмотря на то что первая схема симметричная,и первая форма колебаний оказалась крутильная,однако за ней нет модальных масс.
Т.е они равны нулю,соответственно и деформации будут ничтожны.

Это же ваша фраза.

[Rus/]

Rotfeder
Я имею ввиду,что когда подбираешь расчетную схему необходимо (в сейсмике) уходить от таких схем когда крутитьная форма будет иметь в своем активе большую модальную массу.

[Net]

Сообщение от Rus/ Dmitry S.K. & Vadim VG Да несмотря на то что первая схема симметричная,и первая форма колебаний оказалась крутильная,однако за ней нет модальных масс. Т.е они равны нулю,соответственно и деформации будут ничтожны.

такое ощущение ,что Вы вообще не задали крутильную составляющую сейсмического воздействия.

[Daymon]

Первая и вторая формы колебаний - те 2 формы у которых наибольшие Периоды (Т) колебаний, соответственно наибольшая гибкость, и соответственно те два направления по которым расположены наименьшая суммарная жесткость.
Тпфу....
_________
Короче, если здание по первым формам (3 и более) ведет себя не так как бы мне хотелось - например по 1-й - происходит чистое кручение (не путать с неравномерным поступательными колебаниями, при которых создается эффект "как бы закручивания"), то я его спрашиваю отчего же тебя так крутит? Зачастую ответ в том что жесткость на кручение ниже чем жесткость по основным 2-м направлениям.
--------
небольшое отступление: это мне напоминает к примеру,
сравнение балки из одного швеллера и балки из 2-х швеллеров(того же профиля) коробчатого сечения.
Так вот, в первом случае сопротивление кручению будет мизерным(поэтому необходим расчет на устойчивость, с участием момента инерции на кручение), а вот во втором - на два-три порядка больше.
То же самое и для уголков. Кто проектировал фермы из одиночных уголков меня поймет.
----------
Из всего этого следует, что дифрагмы в каждом из двух направлений должно быть как минимум две и (теоретически)на максимально возможном друг от друга расстоянии, идеально по контуру.
Для анализа того на скольно нужно выровнять жесткости, достаточно видеть периоды колебаний.
Иногда диафрагмы в плане образуют при своем мнимом продолжении крест - в этом случае не избежать в первой форме "закрутки"
--------

[Daymon]

Попробовал прорешать задачку (насчет швеллера) в Старке и получил ожидаемое решение.
Здание - 2 пролета 6 м и один 4 м
этажей - порядка 10
______________
Кому интересно, прикрепляю файл
______________
У кого какие соображения?
[ATTACH]1138714679.zip[/ATTACH]

[aldt]

Net “такое ощущение ,что Вы вообще не задали крутильную составляющую сейсмического воздействия”

Поясните применительно к ЛИРЕ имеется в виду использование модуля 38?

[Engineer IA]

В детстве мы часто играли в "глухой телефон". Игра такая. Садимся в ряд и шепчем невнятно друг другу слова на ушко. Интересно бывает, что получается на выходе, т.е. у последнего участника.

Так бывает и на форуме. Вначале - обозначение темы и вопрос. В конце - что угодно, только не ответ.

Вопрос этой темы был вполне конкретный:

Уважаемые господа профи, не откажите в консультации. Embarassed 1. Дело в том, что будучи недавно на семинаре проводимом киевлянами уяснил для себя, что в сейсмических районах необходимо законструировать каркас так, чтобы в первой и второй формах собственных колебаний не допускать кручения каркаса. Кручение разрешается только в третьей форме. (хотелось бы ссылку на нормативную литературу). В данный момент проектирую 20-ти этажное монолитное, каркасное с бесбалочными перекрытиями здание, в плане несимметричное. Сейсмики нет, но ведь при учете пульсационной составляющей ветровой нагрузки в любом случае для определения частот собствнных колебаний мы имеем дело с формами колебаний. И у меня в первых двух формах здание крутит! Допустимо ли это, и до какой степени ,где об этом можно почитать(ссылки на нормативную литературу). 2. И еще один вопрос о допустимости кручения (перекоса) каркаса от ветровой статической нагрузки (пульсационная составляющая учтена в статическом загружении).

Ответа так и не последовало. Хотелось бы услышать тех, кому приходилось решать такую проблему:

Здание не в сейсмической зоне. Воздействие динамической составляющей ветра производит две первые формы - крутильные. Критично ли это? Как правильно оценить это воздействие, если работа динамических сил составляет всего один процент от работы веса всего здания?

[Jeka]

Так действительно бывает. Речь о собственных колебаниях перешла постепенно к вынужденным /от ветра, от сейсмики и пр./
Теперь по делу. Откуда взялись эти рекомендации по поводу частотного анализа:
Статистическая информация приведена в ISO 48666: 1990/1: 1994. Обработка результатов натурных испытаний по трем низшим формам собственных колебаний и параметра высоты Н (м) для удовлетворительных по качеству и комфорту 163 зарубежных зданий показала рекомендуемые частоты для прямоугольных в плане зданий: для изгибно-поступательных колебаний основного тона в более «гибком направлении» 46/Н (Гц), в более «жестком направлении» 58/Н (Гц), только после них располагается вращате-льная в плане (крутильная) форма основного тона, частота, которой – (72-77)/Н (Гц). Приведенные в ISO оценки - точнее для зданий, близких в плане к прямоугольным формам и имеющих симметрию относительно горизонтальных осей.
Все это есть рекомендации по "динамическому конструированию здания", которые позволяют еще на этапе создания схемы выполнить ее наиболее рационально и надежно.

[Jeka]

Сообщение от Engineer IA Как правильно оценить это воздействие, если работа динамических сил составляет всего один процент от работы веса всего здания?

И еще, испытывает здание значительные динамические нагрузки или нет к этим рекомендациям не относится. Анализ собственных колебаний есть фунция жесткости здания по различным направлениям и разброса масс.

[Engineer IA]

Спасибо, Jeka

Значит речь идет лишь о комфорте.

[Vova.sam]

Вот как мне посоветовали поступить эксперты для высоток в районе где нет сейсмики. Взять сейсмику 7 баллов и кручение а поправочный коэффициент поставить 0.5 в этом случае ветер можно не учитывать. И ВСЁ

[Jeka]

Значит речь идет лишь о комфорте.

Не только о комфорте, а также и о рационализме конструирования. Ведь анализу подвергались наиболее "совершенные" здания мирового масштаба. Да и вопрос комфорта при высотном строительстве один из основных.

[viking1963]

Сообщение от Jeka Статистическая информация приведена в ISO 48666: 1990/1: 1994. Обработка результатов натурных испытаний по трем низшим формам собственных колебаний и параметра высоты Н (м) для удовлетворительных по качеству и комфорту 163 зарубежных зданий показала рекомендуемые частоты для прямоугольных в плане зданий: для изгибно-поступательных колебаний основного тона в более «гибком направлении» 46/Н (Гц), в более «жестком направлении» 58/Н (Гц), только после них располагается вращате-льная в плане (крутильная) форма основного тона, частота, которой – (72-77)/Н (Гц). Приведенные в ISO оценки - точнее для зданий, близких в плане к прямоугольным формам и имеющих симметрию относительно горизонтальных осей. Все это есть рекомендации по "динамическому конструированию здания", которые позволяют еще на этапе создания схемы выполнить ее наиболее рационально и надежно.

Доброго времени суток, Уважаемые форумчане
А в каких еще нормативных документах, кроме ISO 48666: 1990/1: 1994, рекомендуется выполнение расчета зданий в сейсморайонах выполнять с обязательным условием, что бы в результате расчета, крутильная форма была только третьей (что бы первые две формы (1-я и 2-я) были ортогонально-изгибные) ?