[3MEi86]

Здравствуйте. Возникло пара вопросов по расчету стенки колонны при жестком примыкании балки.
1) Почему в серии 2.440-2.1 на документе 54КМ при расчете прочности стенки во втором слагаемом под знаком корня учитываются только нормальные напряжения от продольной силы в колонне и не учитываются нормальные напряжения в стенке колонны от момента в колонне (см. скрин 1) ? В книге Беленя нормальное напряжение в стенке колонны от момента в колонне учитывается (см. скрин 2). Ошибка в серии ?
2) Почему касательные напряжения в стенке колонны (в серии 2.440-2.1 и в книге Беленя) определяются как тау= Q/Аст, а не тау= QS/(I*tст) ? При проверке стенки колонны каркаса, выполненного сторонней организацией, по документу 54КМ серии 2.440-2.1 толщины стенки колонны недостаточно. Так как вопрос "политический" необходимо привести "железобетонные" доказательства того, что касательные напряжения в стенке колонны определяются как тау= Q/Аст со ссылкой на пункты норм. Обоснование формулы тау= Q/Аст видел только в п.8.2.1 СП 16.13330.2017 и в формуле 41 СНиП II-23-81. Но это касается сечения разрезных балок на опоре. Есть ли подобное упоминание для стенки колонны в рамном узле ?

[IBZ]

Сообщение от Бахил Вообще-то эти моменты воспринимаются полками колонны.

Напряжение в стенке в месте стыковки с полками почти такое же как и в самой полке.

Сообщение от Бахил Ну и редуцирование стенки никто не запрещал.

Для этого должны быть выполнены определенные условия, не зависящие от взглядов расчётчика.

Сообщение от румата В таких местах будет оправданым предельный пластический расчет по типу МПР.

Не факт, что здесь это вообще уместно, поскольку увеличивает податливость узла, который мы считаем абсолютно жестким. Хотя, наличие или отсутствие пластики никак не объясняет неучет момента.

А вообще я считаю, что изгибающий момент должен учитываться (если честно, я не смотрел саму серию). Аргумент, что его как-то можно учесть через поперечную силу несостоятелен, поскольку дифференциальные зависимости Журавского могут быть применены только к функции, а не к голому числу. Можно только принять, что совместное напряжение от продольной силы и момента на пределе и равны Ry и отсюда найти максимальное касательное напряжение, а по нему и максимальное полное значение перерезывающей силы.

[румата]

Сообщение от IBZ Не факт, что здесь это вообще уместно, поскольку увеличивает податливость узла, который мы считаем абсолютно жестким.

То, что Вы не учитываете податливость узлов проблема вообще не расчетная, и не не преодолимая.

Сообщение от IBZ Хотя, наличие или отсутствие пластики никак не объясняет неучет момента.

Неучет момента где? В колонне? Или отдельно в сжато-сдвигаемой пластинке стенки? Уж несколько человек здесь сказали, что все моменты учтены в предельной(пластической) стадии работы стенки.
По-моему, Вы, как и автор темы подменяете понятия предельной работы(поперечной силы) стенки с ее упругой "балочной" работой.

А так, если следовать Вашей логике, и в колоннах с гофоростенкой момент тоже не учитывается? Там стенка-гармошка практически не изгибается никогда. Ни в узлах, ни на свободных участках.
И что, по-Вашему, жесткого сопряжения балки с такой колонной не может существовать?

[IBZ]

Сообщение от румата То, что Вы не учитываете податливость узлов проблема вообще не расчетная, и не не преодолимая.

Я и советско-российская школа не учитываем, а Вы?

Сообщение от румата Неучет момента где? В колонне? Или отдельно в сжато-сдвигаемой пластинке стенки?

В стенке колонны, о чем однозначно говорит автор темы.

Сообщение от румата Уж несколько человек здесь сказали, что все моменты учтены в предельной(пластической) стадии работы стенки.

И что? Они выводили эти формулы и готовы пояснить на математике как именно учитывались?

Сообщение от румата А так, если следовать Вашей логике, и в колоннах с гофоростенкой момент тоже не учитывается?

При чём здесь гофробалка? Мы говорим о конкретной конструкции, в стенке которой присутствует нормальное напряжение от изгибающего момента, которое, зачастую, больше напряжения от продольной силы.

[румата]

Сообщение от IBZ Я и советско-российская школа не учитываем, а Вы?

В большинстве случаев не учитываю, этот учет идет "взапас" прочности узла, т.к. абсолютно "жесткий" момент с опоры балки уходит в пролет. Но иногда, ради обоснования небольшого превышения несущей способности узла, учитываю.

Сообщение от IBZ В стенке колонны, о чем однозначно говорит автор темы.

Хорошо. Тогда в каком месте стенки Вы его хотите учесть в ее предельной стадии работы? В середине, на верхнем или боковом краю, или в какой-то особенной точке?

Сообщение от IBZ При чём здесь гофробалка?

При том, что стенка гофробалки не работает на изгиб в своей плоскости. Практически точно так же, как не работает участок стенки на изгиб при развитии в нем пластических деформаций сдвига.

Сообщение от IBZ Мы говорим о конкретной конструкции, в стенке которой присутствует нормальное напряжение от изгибающего момента, которое, зачастую, больше напряжения от продольной силы.

О какой конкретно конструкции Вы говорите? О той, где Мвк = Мнк и крутят они стенку в одну сторону? Откуда может взятся нормальное напряжение в стенке вдоль оси колонны между поперечными ребрами, если сверху на нее действует растяжение ,а снизу сжатие или наоборот? И почему тогда Вы не учитываете нормальные напряжения, действующие в направлении поперек оси колонны?

[IBZ]

Сообщение от румата В большинстве случаев не учитываю, этот учет идет "взапас" прочности узла, т.к. абсолютно "жесткий" момент с опоры балки уходит в пролет. Но иногда, ради обоснования небольшого превышения несущей способности узла, учитываю.

Но тем самым Вы снижаете расчётный момент ригеля для расчёта на прочность, так как в подавляющем большинстве случаев он как раз на опорах. При этом в пролёте первоначальное значение не появляется.

Сообщение от румата Хорошо. Тогда в каком месте стенки Вы его хотите учесть в ее предельной стадии работы? В середине, на верхнем или боковом краю, или в какой-то особенной точке?

Для стенки (мы же об этом говорим) в месте её стыка с полками. Тут напряжения от изгибающих моментов максимальны, есть нормальные напряжения от продольной силы и достаточно большие касательные напряжения. Если использовать формулу Журавского (выше я писал о средних напряжениях, ошибочно полагая, что речь идет об устойчивости), то нужно проверить ещё и напряжения в середине стенки.

Сообщение от румата При том, что стенка гофробалки не работает на изгиб в своей плоскости. Практически точно так же, как не работает участок стенки на изгиб при развитии в нем пластических деформаций сдвига.

Ещё раз: не думаю, что пластика учитывается в жестких узлах, это прерогатива шарнирных узлов.

Сообщение от румата Откуда может взятся нормальное напряжение в стенке вдоль оси колонны между поперечными ребрами, если сверху на нее действует растяжение ,а снизу сжатие или наоборот?

В стенке колонны нормальные напряжения образуются от продольной силы, изгибающего моменты и поперечной силы в колонне, а то что имеется некий отсек, сего факта никак не отменяет. Данный отсек в своих пределах влияет исключительно на величину поперечной силы. Можно вообще задать на опорах П-образный горизонтальный элемент и получить в отсеке все силовые факторы "как есть".

Сообщение от румата И почему тогда Вы не учитываете нормальные напряжения, действующие в направлении поперек оси колонны?

От чего напряжения, да ещё в стенке? Но если всё-же таковые имеются (не припомню такого реального случая), то буду учитывать, хотя в запас ими можно и пренебречь, если они такого же знака, что и напряжения в вдоль оси колонны.

[CIE-engineer]

Сообщение от румата Не только поперечная сила, еще и продольное усилие.

Да, в серии так и указано А вы знаете почему продольная сила продолжает фигурировать в расчете ?

Сообщение от IBZ Ещё раз: не думаю, что пластика учитывается в жестких узлах, это прерогатива шарнирных узлов.

Я думаю, что это решение все-таки остается за инженером (см. скрин ф-ла 3.54). Да, это пособие по сейсмике, где на рамные узлы возлагаются специфические задачи, но структура формулы аналогична серийной из шапки темы.

[румата]

Сообщение от CIE-engineer А вы знаете почему продольная сила продолжает фигурировать в расчете ?

Наверно потому, что продольная сила, в отличие от моментов, в колонне реально влияет на предельную поперечную силу.

[румата]

Сообщение от IBZ От чего напряжения, да ещё в стенке?

От ригеля. см. 1-е вложение

----- добавлено через ~2 мин. -----
Как не учитывай "моментные" напряжения на краях отсека, максимальные эквивалентные упругие все равно в центре стенки

[румата]

Для сопоставления были посчитаны две модели: стержневая и оболочечная. На оболочной модели показана интегральная(приведенная к стержневой) эпюра моментов в колонне и ригеле

[Бахил]

Сообщение от румата максимальные эквивалентные упругие все равно в центре стенки

Весьма поучительно. Кроме касательных в центре ничего и нет. Непонятно только куда исчезли напряжения от нормальной силы в колонне? Или просто не приложены?
И касательные распределены по "кусиб".

[румата]

Сообщение от Бахил Непонятно только куда исчезли напряжения от нормальной силы в колонне?

Никуда не исчеззли. На второй картинке из #28 по середине стенки величина 0,08-0,09кН/см2

----- добавлено через ~1 мин. -----

Сообщение от Бахил И касательные распределены по "кусиб".

Так это только при упругой работе. Не в пределе.

[румата]

Сообщение от Бахил И касательные распределены по "кусиб".

В пределе касательные выравниваются линейно. На картинках во вложениях:
-предельные касательные
-предельные эквивалентные
-зона развития пластических деформаций

[румата]

При этом узел остается жестким, т.к. перемещения пролета ригеля одинаково для стержневой упругой модели и для модели с "потекшей" стенкой в узле.

[nick.klochkov]

румата,
скажите, какая это программа, из которой представлены изображения?

[Бахил]

Сообщение от румата В пределе

Только не в пределе, а в пластике. Но суть одна.
Странно, что напряжения от нормальной силы столь незначительны.
Понял. Надо бы проанализировать с реальным соотношением нагрузок.
Тогда будет понятно, почему момент не учитывается.

[румата]

Сообщение от nick.klochkov скажите, какая это программа, из которой представлены изображения?

https://www.dlubal.com/ru/produkty/r...hto-takoe-rfem

Сообщение от Бахил Только не в пределе, а в пластике.

Нет, именно в пределе. Дольше колонна теряет отпорность.

Сообщение от Бахил Понял. Надо бы проанализировать с реальным соотношением нагрузок.

Да, пропольная сила в верхней части колонны всего 100 кг. IBZ предположил, что при незначительной продольной силе колонные моменты сильно изменят работу стенки. Потому я ее и принял такой незначительной. Но чуда не произошло.

[CIE-engineer]

Было бы ещё лучше, если бы вы указали исходные данные, сечения, толщины, длины чтобы можно было что-то с чём-то сопоставить

[IBZ]

Сообщение от румата IBZ предположил, что при незначительной продольной силе колонные моменты сильно изменят работу стенки.

Что-то я вообще не вижу моментов в колонне выше и ниже опорного отсека ригеля.

[румата]

Сообщение от IBZ Что-то я вообще не вижу моментов в колонне выше и ниже опорного отсека ригеля.

В #29 показаны эпюры моментов в стержневой и оболочечных моделях. Т.е. ~12,8кНм при нагрузке на ригель 10кН/м.

Сообщение от CIE-engineer Было бы ещё лучше, если бы вы указали исходные данные, сечения, толщины, длины чтобы можно было что-то с чём-то сопоставить

К шарнирноопертой колонне из 60Ш1 длиной 5м жестко примыкает ригель из 50Б1 пролетом 6м. Нагрузки видны на схемах из #29 и #33. На схеме из #33 нагрузки нужно увеличить в 25,5 раза для получения предельной поперечной силы, вопринимаемой стенкой колонны.

[nick.klochkov]

Румата,
не совсем понял, dlubal?
адекватное распределение на эпюрах, хотелось бы потренироваться и сравнить)