[ФАХВЕРК]

Правильно ли дано определение свободной и несвободной рам в СП 16.13330 и СНиП II-23-81? Умом все инженеры понимают, что свободная ( нераскрепленная) рама это та узлы соединения ригеля с колонной которой могут перемещаться в плоскости рамы. А несвободная ( раскрепленная) это та рама, в которой узлы соединения ригеля с колонной возможности перемещения в плоскости рамы не имеют. Проще говоря - свободная - свободна и нераскрплена в плоскости рамы. Устойчивость и геометрическая неизменяемость обеспечена или за счет заделки колонн, или жесткости узлов или того и другого. И нет какого либо тела ( каркаса, ядра жесткости) которое бы могло уменьшить перемещения более чем в 5 раз. ( Про 5 раз - Такое требование появилось только в СП 16.13330.2011 и его появление считаю обоснованным и уловимым ( можно посчитать)). А несвободная - несвободна и раскреплена в плоскости рамы. Когда читаю СНиП II-23-81 и СП 16.13330.2011 не могу понять определения. Косячно и непонятно написано с точки зрения русского языка ( есть у нас такая тема ) Кто что думает?

P.S. А свободная женщина - свободна и раскрепощена, а несвободная - несвободна и не раскрепощена. Игра слов, блин.

[Кутузов]

Привет! Представь себе, например, многоэтажный многопролетный стальной каркас, в котором связи стоят только по крайним рамам в двух направлениях. Центральные колонны свободны. Дальше мы берем и организовываем жесткие диски по покрытию и (или) перекрытиям. При этом горизонтальные перемещения изначально нераскрепленных центральных колонн уменьшились в 5 раз за счет передачи горизонтальных усилий с них на торцевые связи посредством жестких дисков. В этом случае центральные рамы согласно СП можно считать несвободными со всеми вытекающими оргвыводами по расчетным длинам. А если стальной каркас крепится к ж/б стене конечной жесткости, то тут не только важно понять кто из них за кого держится, но и установить какой-то количественный показатель эффективности этого раскрепления, в качестве которого приняты деформации. Новый СП такую границу проводит: что считать раскреплением, а что нет.

ФАХВЕРК, как по мне, все четко и ясно, но в своем рассказе Вы упускаете определяющий критерий раскрепленной и нераскрепленной рамы, который в определении СП звучит так

плоские или пространственные системы, раскрепленные (несвободные - рисунок 1, а); систему следует считать раскрепленной, если конструкция раскрепления не менее чем в 5 раз уменьшает горизонтальные перемещения системы; расчет таких конструкций может быть выполнен путем расчета отдельных элементов с учетом их взаимодействия между собой и с основанием; плоские или пространственные системы, нераскрепленные (свободные - рисунок 1, б); при расчете таких конструкций, наряду с проверкой отдельных элементов, следует учитывать возможность достижения предельного состояния системы в целом;

[Engineer SV]

Добрый день! Сравнил пукт 10.3.2 в Сп и пункт 6.10* (примечание) СНиПА на предмет определения свободных либо несвободных рам. Разницы не заметил. Смысл одинаков. Единственное отличие в СП по поводу конкретики в определении жесткости конструкции раскрепления в п.4.2.4 .Тоже нахожу этот пункт полезным.
Но смысл свободы или несвободы рамы от этого на мой взгляд не поменялся.Свободная-нераскреплена в плоскости рамы, а несвободная конечно раскреплена в плоскости рамы. И конечно однопролетная рама нераскрепленная(т.есть свободная)устойчива и неизменяема геометрически,если в у нее жесткие опорные узы(база) с шарнирным либо жестким креплением ригеля,либо с шарнирной базой ,но жесткими рамными узлами крепления ригеля к стойке. Двух и более -пролетные рамы в старой литературе считались ракрепленными в плоскости рам(т.есть несвободными) а сейчас нужно считать перемещения,жесткость конструкций раскрепления. Новый СП обязывает это делать.

[ФАХВЕРК]

palexxvlad, благодарю за уточнение. Всё же поясню почему определение свободной и несвободной рам, на мой взгляд, написано некорректно. Я смотрел на раму сверху, а большинство сбоку ( вид прямо), отсюда и ноги растут. Когда смотришь на раму сверху направление перпендикулярное К оси колонны в плоскости рамы это направление ИЗ плоскости.

ФАХВЕРК, я ничего не понял из последнего Вашего сообщения. Вы о какой раме говорите - о плоской или пространственной?

[Engineer SV]

Сообщение от ФАХВЕРК Когда смотришь на раму сверху направление перпендикулярное К оси колонны в плоскости рамы это направление ИЗ плоскости.

Ось колонны в СНиПе и СП -это ось центральная вдоль центральной оси элемента.В данном случае линейного элемента,стержневого. И фраза "перпендикулярно оси колонны в плоскости рамы"говорит только об одном-в плоскости рамы.Откуда на нее не посмотри. Но никак не из плоскости.Из плоскости рама раскреплена распорками и связями(если рамно-связевой каркас.)Для рамного каркаса-рамы другого направления.Поэтому,думаю,противоречий СНиПа и СП не наблюдается.
Удачи,Фахверк!
P/S ДУмаю,что вопрос возник из-за фразы "ось колонны". Но есть оси сечения колонны ,а здесь имеется ввиду ось колонны.Самого когда-то тоже сбило с толку еще в СНиПе это определение.

[Geter]

Несвободная - со связями или со связанной жесткой конструкцией, если данные элементы уменьшают горизонтальные перемещения в 5 или более раз (по сравнению с рамой без этих элементов).
Свободная - без данных конструкций, либо при невыполнении условия выше.

Вопрос вызывает только та рама, в которой удаление связей вызывает геометрическую изменяемость. Думаю, ошибочно считать все рамы со связями несвободными.
Offtop: в принципе, отсюда и вытекает непонимание - ведь данное определение не имеет в общем случае ничего общего с геометрической изменяемостью/раскреплением из плоскости/расчетными длинами

[ФАХВЕРК]

palexxvlad, я говорил про плоскую! Меня сбили с толку оси поперечного сечения колонны - одна из них совпадает с плоскостью рамы, другая будет перпендикулярно. Следовательно меня сбивало это направление.

Сообщение от Engineer SV P/S ДУмаю,что вопрос возник из-за фразы "ось колонны". Но есть оси сечения колонны ,а здесь имеется ввиду ось колонны.Самого когда-то тоже сбило с толку еще в СНиПе это определение.

в точку!

Сообщение от Geter Вопрос вызывает только та рама, в которой удаление связей вызывает геометрическую изменяемость. Думаю, ошибочно считать все рамы со связями несвободными. Offtop: в принципе, отсюда и вытекает непонимание - ведь данное определение не имеет в общем случае ничего общего с геометрической изменяемостью/раскреплением из плоскости/расчетными длинами

Geter, страница 109-112 1 том Горева несколько приотркывает то, о чем рассуждаешь.

Offtop: На 110 стр. заметка 3 абзац касаема твоей достойной научной работы. Единственная отечественная литература по стальным где лаконично разжеван подход к податливости узлов


И ещё! Ребята, спасибо за то, что помогли разобраться. Физически понимаешь суть, а в определении никак.
Offtop: Врубиться не могли 3 мужика)) Попросили девушку конструктора прочитать определение трактовки СНиПа про рамы. Она с ходу ответила правильно)))

[Geter]

Да тут податливость не при чем. Просто шарнирная рама со связями разной жесткости имеет различную жесткость (упс) в горизонтальном направлении. Соответственно, в данном определении нет критерия того, когда раму надо проверять на общую устойчивость, а когда - нет.
Offtop: К счастью, не единственная Но практический подход - да, разжеван досконально.

Сообщение от Geter Вопрос вызывает только та рама, в которой удаление связей вызывает геометрическую изменяемость. Думаю, ошибочно считать все рамы со связями несвободными.

Если связи являются связями в понимании норм ( правильно рассчитаны, соблюдены требования предельных гибкостей), то ничего ошибочного в этом нет.

[Geter]

Но я же могу придумать две эквивалентные конструкции, одна из них будет рамной, другая - связевой. Жесткость обоих в горизонтальном направлении одинакова (я так придумал). Одна - свободная, другая - нет (согласно СП16). Одну надо проверять на общую устойчивость, другую - нет. Почему? Мне ответ не очевиден.

Сообщение от Geter Но я же могу придумать две эквивалентные конструкции, одна из них будет рамной, другая - связевой.

конечно можете

Сообщение от Geter Жесткость обоих в горизонтальном направлении одинакова (я так придумал). Одна - свободная, другая - нет (согласно СП16). Одну надо проверять на общую устойчивость, другую - нет. Почему?

Здесь обязательно нужно разграничивать, посредством чего эта жесткость обеспечивается. В случае раскрепленной рамы - жесткостью, рассчитанной на данный вид воздействия и не склонной к общей потере устойчивости, подконструкции (связевого блока, диафрагмы жесткости и т.п.). В случае свободной рамы - общей жесткостью самой рамы, склонной к общей потере устойчивости.

[АС_В]

Ответ 4 - считаю в принципе опрос не корректным
1. Трактовка может быть нормативная и теоретическая
Согласно законодательства СНиП является нормативом обязательным, а СП - рекомендательным документом
2. Чисто на мой взгляд связанная или свободная конструкция определятся способностью к препятствию (возможности) перемещения
Теоретического обоснования того, что уменьшение перемещений в 5 раз эквивалентно "закреплению" не встречал

[ФАХВЕРК]

Сообщение от АС_В Ответ 4 - считаю в принципе опрос не корректным 1. Трактовка может быть нормативная и теоретическая

Суть практики, норм и теории должна быть одна и та же.

Сообщение от АС_В Теоретического обоснования того, что уменьшение перемещений в 5 раз эквивалентно "закреплению" не встречал

СП 16.13330.2011

[Ильнур]

Сообщение от Geter Но я же могу придумать две эквивалентные конструкции, одна из них будет рамной, другая - связевой. Жесткость обоих в горизонтальном направлении одинакова (я так придумал). Одна - свободная, другая - нет (согласно СП16). Одну надо проверять на общую устойчивость, другую - нет. Почему? Мне ответ не очевиден.

Которая жесткость? Перемещение верха колонны? Как Вы "придумали" так, что нелинейные перемещения верхнего узла при деформации (форма потери устойчивости) свободной рамы совпали с линейными перемещениями несвободного? Ведь "в 5 раз" означает линейную зависимость.
На п.13 palexxvlad уже говорил о "склонности". Я лишь развиваю мысль.

[Geter]

То есть, например, общая потеря устойчивости шарнирной многоэтажки с 3 лестничными блоками невозможна?
Я не знаю, мне это не очевидно. (я не претендую на опытность - кроме как в скаде или по евронормам я эту общую устойчивость и посчитать не могу, просто на мой взгляд интересный момент).

[Кутузов]

По-моему формулировка в СП предельно понятна с какой стороны на колонну не смотри, т.к. рама может быть свободной/несвободной как в плокости наибольшей жесткости колонн, так и из плоскости (в случае колонн из квадратной трубы так вообще побоку). У меня только один вопрос: почему именно в 5 раз, а не в 4 или в 6? В СП по основаниям и фундаментам тоже есть пункт, разрешающий повышать модуль деформации грунта по ветви вторичного загружения в 5 раз. Магическое число какое-то

[Geter]

Offtop: вчера пробовал по формулам СП22 посчитать осадку свайного фундамента, получил забавные значения

[Ильнур]

Сообщение от Geter То есть, например, общая потеря устойчивости шарнирной многоэтажки с 3 лестничными блоками невозможна?...

Возможна только при определенной податливости раскреплений. При сильно податливых раскреплениях (будем считать, что поддается в основном само ядро) устойчивость потеряется не за счет потери устойчивости отдельных стержней, а за счет деформации ядра. Но ядро-то проверено на устойчивость.
При жестком ядре потеря устойчивости происходит только за счет потери устойчивости какого-либо отдельного стержня. Но стержни-то проверены на устойчивость.
Можно взять как пример неполную раму с симметричной нагрузкой и привести ее к одному стержню с защемленной базой и раскреплением верха с податливостью от 0 до бесконечности. При этом коэфф. расчетной длины (мю) в зависимости от податливости (жесткости) раскрепления меняется от 0,7 до 2-х, т.е. в 2,86 раза. Соответственно при одной и той же критической силе (будем считать колонну достаточно гибкой) потребная EI меняется в 8,2 раза (квадратная пропорциональность от мю по Эйлеру). Если мы по рекомендации СП уменьшим гор. прогиб в 5 раз за счет жесткости раскрепления, мю уменьшится практически до теоретического предела (0,7). Таким образом, подобрав для несвободной колонны сечение по устойчивости, получим профиль раз в 8 "жиже", чем для свободной. Т.е. понятно, что поэлементная проверка колонны обеспечит устойчивость системы - устойчивость ядра обеспечена отдельно, ядру колонны не помогут. Тем более при шарнирных узлах.
Для того, чтобы система потеряла устойчивость в целом (без потери устойчивости какого-либо отдельного элемента), она должна иметь очень гибкую гибкость в целом. Т.е. быть тонкой и высокой, типа башни.