[Flick]

Здравствуйте!

Проектируем гипермаркет. Исходные данные:

Размеры в плане 118х69 м.
Температурного шва нет.
Колонны стоят с шагом 12 м внутри здания и с шагом 6 м по наружной грани.
Сечение колонн 400х400 мм. Высота колонн 12 м.
Покрытие - металлические фермы (сходные с новой серией "Молодечно"), по ним уложены прогоны швеллер 24У, по ним профлист Н75 (с креплением в каждом гофре).
Связи по колоннам см. вложеннную картинку.
Колонны жестко заделаны в фундамент.

Положительного заключения экспертизы нет. Заказчик уже смонтировал колонны и монтирует металлические фермы.

Вопрос:

Допустимо ли при такой работе колонн рассчитывать их по расчетной схеме - "жесткое защемление снизу и шарнирное опирание сверху" с коэффициентом расчетной длины мю= 0.7? Или колонны будут работать как свободно стоящие?

Усилия и деформации колонн см. вложенные картинки.

Спасибо за ответы

PS: Страшно.

[Старый Дилетант]

Сообщение от Ильнур Получается, что правильно мю=2, несмотря на 1,2...1,5 из СП..

Конечно правильно - потому что в запас.

Сообщение от Нубий-IV И вот, держась за эти шарниры, колонны получают +180% к стойкости, непонятно как.... Вопрос можно снять, только приведя пример расчета, в котором, например, учет нелинейности приводит к резкому росту устойчивости.

Дело в диске покрытия, о котором чем старше документ, тем конкретнее оговорено.

Предлагаю способным и желающим посчитать по деформированной схеме тестовую задачу, например:
10 стоек ГСП 100*100*4 высотой 3 м, сталь С245, загруженных сосредоточенной силой 10 тс. Низ защемлен, перемещения верхних концов всех стоек объединены по горизонтали.
Вариант 1 - верхний конец одной стойки смещен по горизонтали на 10 мм
Вариант 2 - верхний конец одной стойки смещен по горизонтали на 10 мм, остальных на 5 мм
Вариант 3 - верхние концы 5-ти стоек стойки смещены по горизонтали на 10 мм в одну сторону, верхние концы остальных остальных 5-ти на 5 мм - в противоположную.
Контроль - отдельная стойка с верхним концом, смещенным по горизонтали на 10 мм

[Бахил]

Сообщение от Старый Дилетант посчитать по деформированной схеме

Пальцем в небо.

[Ильнур]

Сообщение от Старый Дилетант Конечно правильно - потому что в запас.

Какой-такой запас?
Напрмер фонарный столб, N=10 тн, М=1 тм, мю=2. Запасов нет? Нет.
Тот же столб ставим в здание, где много таких же. N=10 тн, М=1 тм, и даже перемесчения те же. Запасов нет? Нет. А мю=2. Откуда запас-то?

Дело в диске покрытия

В каком смысле? Если 100500 столбов имеют везде одинаковые N и M, что изменит диск при шарнирных верхах?

[eilukha]

Offtop:

Сообщение от Ильнур диск при шарнирных верхах?

- в силу диска надо просто верить без рассуждения, т. к. всё равно непонятно что он даёт и каким образом.

[Ильнур]

Сообщение от Старый Дилетант ...Дело в диске покрытия, о котором чем старше документ, тем конкретнее оговорено.

Сам же выложил:

СНиП-I-IВ.1-62 7.5. Расчетные длины L0 ...определять... в предположении неодновременной потери их устойчивости, полагая, что...нагрузка расположена наиболее невыгодно для рассматриваемого элемента.

Дело же в неравномерности N.

[eilukha]

Сообщение от Ильнур Дело же в неравномерности N

- это только для крановых может быть справедливо.

[nickname2019]

Сообщение от Ильнур Тот же столб ставим в здание, где много таких же. N=10 тн, М=1 тм, и даже перемесчения те же. Запасов нет? Нет. А мю=2. Откуда запас-то?

Запас в железобетонном каркасе в том, что колонны в нем вообще не потеряют устойчивость. Т.е. при эсклуатационной нагрузке вообще говорить о устойчивости обычных железобетонных колонн бессмысленно.
Когда мы начнем искать мю обычным путем, мы начинаем однопараметрически увеличивать всю нагрузку на все ж.б. колонны. Но железобетонные колонны при возрастании нагрузки крякнут намного раньше, чем мы достигнем Ncr. Т.е. при рассмотрении устойчивости железобетона мы берем заведомо нереализуемый сценарий.
И если в ж.б. каркасах с шарнирными связями по верху брать мю=2 - это будет неоправданный перерасход (уже из рассмотрения предельной гибкости).
Поэтому в ж.б. каркасах имеет смысл рассматривать мю меньше двух, для этого "деды" придумали искать мю, однопараметрически увеличивая нагрузку у одной колонны.
Если делать колонны из B100 с малыми сечениями - это другое дело и нужно думать.

[UnAtom]

Сообщение от nickname2019 Запас в железобетонном каркасе в том, что колонны в нем вообще не потеряют устойчивость.

Помимо устойчивости, как и в металле, в ЖБ ещё ограничивается гибкость в зависимости от lo.

СП63.13330.2018 п.10.2.2 Размеры сечений внецентренно сжатых элементов для обеспечения их жесткости следует принимать такими, чтобы их гибкость l0/i в любом направлении не превышала: 200 - для железобетонных элементов; 120 - для колонн, являющихся элементами зданий; 90 - для бетонных элементов.

[nickname2019]

Сообщение от UnAtom Помимо устойчивости, как и в металле, в ЖБ ещё ограничивается гибкость в зависимости от lo.

Имхо, для предельной гибкости ж.б. колонн в составе каркаса с шарнирами по верху и жестким диском я бы рассмотрел возможность снижения расчетной длины менее 2х (если заказчик нормально платит).

[Ильнур]

Сообщение от nickname2019 Запас в железобетонном каркасе в том, что колонны в нем вообще не потеряют устойчивость.

Эту пластину мы уже слушали. Я сам ранее такие песни пел.

Т.е. при эсклуатационной нагрузке вообще говорить о устойчивости обычных железобетонных колонн бессмысленно.

Допустим условно согласимся.

Когда мы начнем искать мю обычным путем, мы начинаем однопараметрически увеличивать всю нагрузку на все ж.б. колонны.

И это правильный путь.

Но железобетонные колонны при возрастании нагрузки крякнут намного раньше, чем мы достигнем Ncr.

Это ничего не меняет. Мы же Мю ищем. Для проведения аналогии с Эйлер. Мало ли отчего там и когда крякается.

Т.е. при рассмотрении устойчивости железобетона мы берем заведомо нереализуемый сценарий.

То же и при стали, и при дереве, и при люминии и прочем. Из такого именно сценария и берем Lo. Смысл именно таков.

И если в ж.б. каркасах с шарнирными связями по верху брать мю=2 - это будет неоправданный перерасход (уже из рассмотрения предельной гибкости).

Неоправдаемый расход в связи с перекрученностью расчетов на прочность - не оправдание искажения смысла Начал.

(уже из рассмотрения предельной гибкости)

Тут вопрос - предельные гибкости зачем-то есть, а потери устойчивости нет. Это как же все перекрутили до абсурда

Поэтому в ж.б. каркасах имеет смысл рассматривать мю меньше двух,

Тогда это не мю, и L0 - не расчетная длина. Это какие-то "левые" расчеты на прочность, имитирующие деформационный.

для этого "деды" придумали искать мю, однопараметрически увеличивая нагрузку у одной колонны.

Пипец извращение. Операция на гланды через ..опу.

Если делать колонны из B100 с малыми сечениями - это другое дело и нужно думать.

Думать надо было у Начал. Теперь поздно - нужно переписывать СП полностью.
Для начала предлагаю Lо из формул прочности убрать, заменив другим "параметром". И ввести формулы для проверки устойчивости. На всякий случай - вдруг В1000.

вообще говорить о устойчивости обычных железобетонных колонн бессмысленно.

Думаю, это слишком смело. Вообще говорить об устойчивости ж/б нужно - такое явление может иметь место и при В25. Тут "курица и яйцо" - то ли прочности не хватило от чрезмерного изгиба, то ли чрезмерно изогнулся от нехватки жесткости.
В-общем, перекрученные методики, для проектировщиков зашифрованные.

[Старый Дилетант]

Сообщение от Ильнур Сам же выложил: Цитата: СНиП-I-IВ.1-62 7.5. Расчетные длины L0 ...определять... в предположении неодновременной потери их устойчивости, полагая, что...нагрузка расположена наиболее невыгодно для рассматриваемого элемента. Дело же в неравномерности N.

Дело не только в неравномерности N, но и в неравномерности начальных несовершенств. Колонны с меньшим эксцентриситетом, и особенно противоположно направленным поддерживают колонну с большим эксцентриситетом.
Чем больше колонн, тем меньше вероятное среднее значение эксцентриситета и тем больше удерживающий эффект.
Три столба (расположенные в вершинах треугольника) соединенные поверху тремя распорками устойчивее одинокого столба.

Сообщение от Ильнур Если 100500 столбов имеют везде одинаковые N и M, что изменит диск при шарнирных верхах?

То Мю можно принять 1,1 и спать спокойно

----- добавлено через ~17 мин. -----

Сообщение от nickname2019 Запас в железобетонном каркасе в том, что колонны в нем вообще не потеряют устойчивость.

Это заблуждение, что жбк не могут терять устойчивость. При эсплуатационной нагрузке никакие -ЖБК, МК, ДК не теряют устойчивость. Если теряют, то это уже авария.
Расчет на прочность с учетом продольного изгиба в ЖБК - это тот же расчет на устойчивость в МК только другими словами.

[Ильнур]

Сообщение от Старый Дилетант ...Чем больше колонн, тем меньше вероятное среднее значение эксцентриситета и тем больше удерживающий эффект. .

Обалденное обоснование. Научное. Когда я был молодым, тоже такие финты выкидывал.
Но в Началах не это озвучено.

Три столба (расположенные в вершинах треугольника) соединенные поверху тремя распорками устойчивее одинокого столба.

Это не очень прагматично - сообразивши на троих, все валятся напрочь.

Сообщение от Старый Дилетант Расчет на прочность с учетом продольного изгиба в ЖБК - это тот же расчет на устойчивость в МК только другими словами.

Очень другими словами. Вкратце - рамсы попутали. Согласен.

[Старый Дилетант]

Сообщение от Ильнур Сообщение от Старый Дилетант ...Чем больше колонн, тем меньше вероятное среднее значение эксцентриситета и тем больше удерживающий эффект. . Обалденное обоснование. Научное.

Это очевидно. Две колонны поперечно рамы наверняка могут быть максимально нагружены и иметь одинаковые эксцентриситеты одного направления, а 100 колонн здания - никогда.
Не припомню, чтобы 4 сваи в кусте были одинаково смещены в одну сторону. Много раз пересчитывал каркасы на сверхнормативные отклонения отдельных колонн. Эти отклонения всегда компенсировались остальными колоннами и в сумме не вызывали значимых усилий.
....
Уверен, что отцы основатели цифры 1,2 и 1,5 взяли не с потолка. Келдыши, Пастернаки и Гвоздевы понимали толк в теориях устойчивости и обладали нехилой фундаментальной подготовкой.
.....
Надеюсь, что кто-нибудь все же решит задачки из #461 и покажет насколько я не прав.

[mainevent100]

Сообщение от Нубий-IV Как в консолях получены 1.5 и 1.2? На ум приходит только учет разнонагруженности колонн, отчего самая загруженная опирается на менее загруженные через жесткое покрытие

опять одно и то же, только осенью обсудили и вот по новому кругу
перечитайте №385 или авторов-нормотворцев

[Ильнур]

Сообщение от Старый Дилетант ...иметь одинаковые эксцентриситеты одного направления, а 100 колонн здания - никогда.

Колонны гнутся больше не от случайных "e", а от горизонтальных нагрузок. Когда дует ветер, все деревья в лесу гнутся в одну сторону. А уж перевязанные колонны здания...

Уверен, что отцы основатели цифры 1,2 и 1,5 взяли не с потолка....

Разумеется не с потолка. А из ими же придуманных для случая жб формул прочности.

Сообщение от Старый Дилетант Надеюсь, что кто-нибудь все же решит задачки из #461 и покажет насколько я не прав.

Дык уже в постановке задачек не прав на 100%. В жб оперируют "переменной" жесткостью D, а не EI. Да и речь уже вообще не об устойчивости - банальная проверка по прочности. На кой туда приплели Lo Келдыши, Пастернаки и Гвоздевы, понимающие толк в теориях устойчивости и обладающие нехилой фундаментальной подготовкой.
При расчете на прочность жб Lo - уже не расчетная длина в Начальном понимании. Причем сильно. И мю из таблиц СП нужно применять с оглядкой на схему своего сооружения - эти мю для конкретных схем.
Мощно замутили деды, да...

[tigra-18]

для самообразования вопрос возник - как выглядит шарнирный узел ригеля с колонной, перекрытия с колонной не препятствующий горизонтальным перемещениям? Кроме как положить на раствор идей не имею, но что-то в реальности такие способы видел только в кирпичах.

[Ильнур]

Сообщение от tigra-18 ...шарнирный узел ригеля с колонной, перекрытия с колонной...

Это один узел или два? Ригель-колонна? Перекрытие-колонна? Или перекрытие-ригель-колонна?

[tigra-18]

один узел. Любой, хоть ригель с колонной, хоть перекрытие с колонной, только катковые шарниры, как в мостах не нужны, мне для обычного жилья, офисов интересует.

[Ильнур]

Сообщение от tigra-18 один узел. Любой, хоть ригель с колонной, хоть перекрытие с колонной, только катковые шарниры, как в мостах не нужны, мне для обычного жилья, офисов интересует.

Мы применяем прокладки из фторопласта, между закладной на колонне и стальной опорой фермы/ригеля. Болты, овальные отверстия и т.д...

[mainevent100]

Сообщение от tigra-18 как выглядит шарнирный узел ригеля с колонной, перекрытия с колонной не препятствующий горизонтальным перемещениям?

так тут обсуждают вариант, что ригель (диск перекрытия) между двумя колоннами не препятствует перемещениям при одновременной потере устойчивости обеих колонн

вообще, если почитать Пособие к СП 52-101-2003, то там для нахождения расчетного эксцентриситета продольной силы с учетом прогиба колонн применяются разные коэффициенты "мю" к высоте колонны для различных усилий: для вертикальных (которые не вызывают горизонтальных смещений) те же, что и в СП63, а для горизонтальных (ветровых) значения "мю" принимаются раза в 2 выше.