[ingt]

Рама с двухступенчатыми колоннами, низ - сквозное сечение, верх – сплошное. В скаде определяются расчетные длины в плоскости рамы расчетом на устойчивость. Непонятно:

1. Нижнюю сквозную часть нельзя моделировать как есть – стержнями ветвей и решетки, но только в виде условного стержня с эквивалентной жесткостью?
2. Надо ли учесть влияние решетки сквозной части при задании жесткости эквивалентного стержня? Или влияние решетки учитывается уже после определения расчетных длин по формулам табл. 8 СП 16?
3. Жесткость решетки сквозной части колонн не влияет на расчетные длины сплошной верхней части?

Примечание:
Жесткость решетки влияет на сдвиговую жесткость эквивалентного стержня сквозного стержня. Тестовая рама показывает, что сдвиговая жесткость может существенно влиять на расчетные длины.
Непонятно: влияние жесткости решетки для сквозных сечений можно учитывать либо по формулам табл. 8 СП 16, либо прямым учетом сдвиговой жесткости? Влияние жесткости решетки сквозных сечений на расчетные длины сплошных стержней надо обязательно учитывать заданием соответствующей сдвиговой жесткости сквозных стержней?

[IBZ]

Сообщение от ingt В скаде определяются расчетные длины в плоскости рамы расчетом на устойчивость.

По пространственной схеме? Ну-ну...

Сообщение от ingt Нижнюю сквозную часть нельзя моделировать как есть – стержнями ветвей и решетки, но только в виде условного стержня с эквивалентной жесткостью?

В виде условного стержня.

Сообщение от ingt Надо ли учесть влияние решетки сквозной части при задании жесткости эквивалентного стержня? Или влияние решетки учитывается уже после определения расчетных длин по формулам табл. 8 СП 16?

Мне не попадалось требование учитывать податливость решетки. Но если Вы сделаете точный расчёт по определению эквивалентной жесткости, то претензий быть не должно.

Сообщение от ingt Жесткость решетки сквозной части колонн не влияет на расчетные длины сплошной верхней части?

Немного влияет, но если не учитываете жесткость нижней части с учетом податливости решетки, то и для верха не учитываем.

Сообщение от ingt Влияние жесткости решетки сквозных сечений на расчетные длины сплошных стержней надо обязательно учитывать заданием соответствующей сдвиговой жесткости сквозных стержней?

Нет, сдвиговая жесткость при расчётах обычных конструкций игнорируется.

[ingt]

Сообщение от IBZ сдвиговая жесткость при расчётах обычных конструкций игнорируется

Формулы табл. 8 СП 16 не сдвиговую жесткость учитывают?

[Tyhig]

Скад не считает расчётные длины.

[IBZ]

Сообщение от ingt Формулы табл. 8 СП 16 не сдвиговую жесткость учитывают?

Ни СП, ни классическая теория расчёта стержневых систем на устойчивость деформации сдвига, как и продольные деформации, не учитывает.

Сообщение от Tyhig Скад не считает расчётные длины.

Это шутка такая?

[nickname2019]

На самом деле, вопрос темы вскрывает интересную проблему. Но не в плане определения расчетных длин сквозной колонны, тут все понятно. Важнее вопрос - как для сложной системы оценить соответствие нормам по предельной гибкости?
Простую сквозную колонну можно заменить эквивалентным стержнем - это очень просто. А как оценить предельную гибкость для сложной структуры, которую заменить эквивалентным стержнем не выйдет?

[ingt]

Сообщение от IBZ Ни СП, ни классическая теория расчёта стержневых систем на устойчивость деформации сдвига, как и продольные деформации, не учитывает.

См. скрин, там показано откуда формулы табл. 8 СП 16.

[IBZ]

Сообщение от ingt См. скрин, там показано откуда формулы табл. 8 СП 16.

И что с того? Там показано как вычисляется приведенная расчётная длина при проверке сечения. Вопрос же в заголовке совсем иной.

[ingt]

Сообщение от IBZ И что с того? Там показано как вычисляется приведенная расчётная длина при проверке сечения. Вопрос же в заголовке совсем иной.

Что утверждение в #5 неверно, нет?

[Tyhig]

Сообщение от IBZ Это шутка такая?

А что там справка скада на эту тему говорит ?

[IBZ]

Сообщение от ingt Что утверждение в #5 неверно, нет?

Сперва я отвечал на изначальный вопрос: Можно ли в расчете на устойчивость в скаде получить верные расчетные длины в раме со сквозными ступечатыми колоннами? Ответ был положительный при условии замены сквозной колонны сплошностенчатой эквивалентной жесткости. Далее я сказал, что при этом Скад никак не учитывает сдвиговую жесткость. А вот при проверке сечения, в частности при определении расчётной приведенной гибкости этот фактор уже принимается во внимание.

Сообщение от Tyhig А что там справка скада на эту тему говорит ?

Да понятия не имею. Зато точно знаю, что этот расчёт я очень часто использую в практических расчётах.

[ingt]

Решил так:

1. Сквозные элементы заменить эквивалентными по изгибной жесткости стержнями.
2. Составить и рассчитать на устойчивость две модели: с учетом и без учета сдвиговой жесткости (для сквозных элементов в первую очередь).
3. Для элементов со сплошным сечением выбрать из двух моделей максимальные расчетные длины.
4. Для элементов со сквозным сечением выбрать максимальное значение расчетной длины из двух вариантов: а) из модели С учетом сдвиговых жесткостей БЕЗ применения формул табл. 8 СП 16, б) из модели БЕЗ учета сдвиговых жесткостей С применением формул табл. 8 СП 16.

Примечание: в запас можно в п. 4 применять формулы табл. 8 СП 16 в обоих вариантах.

[Tyhig]

Из справки скада

Если в системе имеются стержневые элементы, то можно определить их свободные длины, т.е. длины таких же, но шарнирно опертых стержней, у которых критическая сила Nкр совпадает с продольным усилием в стержне системы в момент потери устойчивости.
мю=(пи^2*EI / (Nкр*L^2) )^0,5 - (формула 2)
Из формулы (2) видно, что, если в системе имеются сильно и слабо нагруженные стержни одинакового сечения и одинаково закрепленные по концам (например, колонны многоэтажного здания, где на верхних этажах сжатие меньше, чем на нижних), то слабо нагруженные стержни имеют значительно большие свободные длины. Этот факт давно и хорошо известен и не раз служил предметом оживленных дискуссий. В этих спорах было выявлено, что проверки прочности и устойчивости таких «слишком длинных» стержней выполняются вполне корректно, но проверка предельных гибкостей не должна выполняться с такими длинами. В нормативную документацию последний вывод, к сожалению, не попал.
Далее приводятся примеры, где свободная длина отличается от расчётной на 1%.
Заметим, что когда реальный стержень разбит на конечные элементы, то в результате расчета выдается свободная длина каждого из этих конечных элементов. Так, в рассмотренном выше примере, если разбить первый элемент, например, на четыре равные части, то в результате расчета свободная длина каждой из них получится равной 25,45 м, и проверки любой из этих частей выполнялись бы в одинаковых условиях.


Следует отметить, что использование вычисленных в комплексе SCAD свободных длин не позволяет автоматически назначить расчетные длины (или коэффициенты расчетной длины) в подсистемах расчета стальных и/или железобетонных конструкций

1 Свободная длина стержневого элемента зависит от загружения. При расчетах элементов стальных и железобетонных конструкций используются расчетные сочетания усилий, которые, во-первых, представляют собой комбинацию нескольких загружений, а, во-вторых, эта комбинация может быть различной в различных сечениях одного и того же элемента. Естественно, возникает проблема — какую свободную длину (от какого загружения или какой комбинации загружений) нужно использовать.
2 В подсистеме расчета элементов стальных конструкций комплекса SCAD используется понятие конструктивный элемент — последовательность конечных элементов. При анализе устой*чивости вычисляются свободные длины каждого конечного элемента, а не конструктивного элемента.
3 Для определения гибкости по СНиП II-23-81* нужно знать расчетную длину. Если элемент растянут, то понятие свободной длины теряет смысл (и, естественно, не вычисляется). А для проверки ограничения по гибкости коэффициент расчетной длины нужен.
4 Вводя понятие свободной длины, разработчики СНиП (насколько нам известно) имели в виду не классическое определение строительной механики. Они предполагали, что конструкция является абсолютно жесткой в одной плоскости и считали, что расчетная длина характеризует устойчивость стержня при этом условии. В комплексе SCAD определяются свободные длины в двух плоскостях в предположении, что жесткости в обоих плоскостях конечны.

[IBZ]

Сообщение от ingt Решил так:

Ну что же, данное исследование, безусловно, принесет Вам некую пользу. Только вот общий признак системы на плоскую (признак 2) замените.

----- добавлено через ~3 мин. -----

Сообщение от Tyhig Из справки скада

И какой же отсюда вывод?

[Tyhig]

Скад не определяет расчётные длины.
Свободные длины основаны на устойчивости мкэ и не учитывают все факторы для мю.
Часто свободные длины близки к расчётным. Вероятно, реже могут быть большие отличия мю.
Для проектирования формально не годятся.

[ingt]

Однозначно, что сдвиговая жесткость (сквозных сечений в первую очередь) влияет на расчетные длины смежных с ним элементов и должна учитыватся.
Но вот влияет ли сдвиговая жесткость на критическую силу одиночного стержня в скаде непонятно: при снижении сдвиговой жесткости в 100 раз критическая сила не меняется вообще (коэфф. зап. точно 1,39426 без снижение и со снижением), а при снижении в 1000 раз крит. сила резко падает в 4,3 раза (коэфф. зап. 0,3242). Глюк скада?

[румата]

Сообщение от Tyhig Скад не определяет расчётные длины.

Конечно не определяет. Он определяет КЗУ всей системы и все производные от него величины в каждом конкретном случае нагружения. Задайте в скаде две изолированных друх от друга консоли, загрузите одну из них продольной силой значительно сильнее другой и увидите, что скад не сможет правильно вычислить расчетную длину меннее нагруженной консоли. Так и с рамами. Свободные длины вроде бы вычисляются для всех стержней, но толку от этого мало применительно к нормативным расчетам.

----- добавлено через ~38 мин. -----

Сообщение от ingt Но вот влияет ли сдвиговая жесткость на критическую силу одиночного стержня в скаде непонятно:

А с чего б этой жесткости влиять на КЗУ? Где в формуле Эйлера участвует эта жесткость? Если уж учитывать ее в расчете критической силы, то нужно задавать сквозной стержень "как есть". Т.е. с решеткой и уменьшать или увеличивать жесткость решетки для оценки е влияния на КЗУ системы.

[IBZ]

Сообщение от Tyhig Скад не определяет расчётные длины. Свободные длины основаны на устойчивости мкэ и не учитывают все факторы для мю. Часто свободные длины близки к расчётным. Вероятно, реже могут быть большие отличия мю. Для проектирования формально не годятся.

"А мужики-то не знают" (c) . Несколько тезисов.
1.Свободная/расчётная/приведенная длина абсолютно тождественные понятия.
2. В Скаде (для плоских рам) реализована классическая теория устойчивости.
3. При расчёте пространственных систем скадовцы своевольничают, решая общее уравнение. В результате расчётные длины, полученные таким образом, могут не соответствуют нормам и классической теории. Достаточно привести пример, когда для консоли при пространственной схеме не получается двойка.
4. В нормах приведены упрощенные решения и только для ограниченных случаев.
5. Исходя из пунктов 2 и 4 значения из Скад при плоских схемах более легитимны. А вот что делать с гигантскими расчетными длинами при проверке предельной гибкости, должны объяснить нам нормотворцы.

Сообщение от румата Конечно не определяет.

Если выдается соответствующая таблица, значит определяет . А что нужно часто задавать несколько сочетаний и анализировать результаты - вопрос другой.

----- добавлено через ~11 мин. -----
ingt, Вы продолжаете упорно пользоваться системой общего вида. Валяйте дальше, а мне более не интересно.

[ingt]

Сообщение от румата Если уж учитывать ее в расчете критической силы, то нужно задавать сквозной стержень "как есть".

В этом случае сквозной стержень будет влиять правильно на смежные элементы при расчете устойчивости? (Будет ли сквозной стержень сжатым (нелинейным) элементом системы, а не просто линейно упругой пружиной)?

----- добавлено через ~4 мин. -----

Сообщение от IBZ Достаточно привести пример, когда для консоли при пространственной схеме не получается двойка.

Всегда думал, что надо выбрать из таблицы соответствующую плоскость, тогда все верно, нет?

[Нубий-IV]

Сообщение от ingt Глюк скада?

Это не бага, а фича (с). В Скаде разработчики сознательно встроили подстраховку против тупого пользователя.

Если в МКЭ не разбить по длине стержень, то его потеря устойчивости может "не сработать", и в расчете будет найдена следующая по очереди форма. Скад для контроля дополнительно вычисляет - не по МКЭ, а по Эйлеру - устойчивость каждого стержня в схеме. Про это у него запись в протоколе - "Наименьший коэффициент запаса местной потери устойчивости обнаружен на конечном элементе...". Если этот КЗУ получился меньше, чем из расчета системы в целом, значит, в одном из стержней не хватает точности разбивки, и в честном КЭ расчете его местная форма теряется.

Фокус в том, что Скад в таком случае молча подменяет в результатах расчета КЗУ из МКЭ на КЗУ стержня. То есть показывает форму, которой соответствует КЗУ побольше, а показывает для нее КЗУ поменьше. В одной из тем про устойчивость давали ссылку на смешное виде в тытрубе, где доценты с кандидатами обсуждали результаты расчета простой рамы в нескольких неназванных программах и прохаживались по странным ответам "в одной из программ", в которой однозначно опознается Скад с его приколами.

Конкретно тут видно, что с уменьшением коэффициента редуцирования общий КЗУ=1.39 постоянный, а элементный падает, K=8.13, K=3.24, K=0.32. Когда элементный становится меньше общего, он начнает втихушку выдаваться вместо общего.