[omigo001]

Добрый день! Опять подниму сложную тему расчётных длин колонн - возник спор с коллегами по поводу расчётных длин колонн каркаса производственного здания. Есть температурный блок здания, в средней части высотой 20 метров и с примыкающими к нему помещениями с пониженным покрытием высотой 12 метров, покрытие из профлиста Н75, прогонная схема.
Вопросов два: будет ли примыкающее с двух сторон здание раскреплять высокие колонны надстройки, уменьшая расчётную длину?
Является ли профлист жёстким диском, который также участвует в работе каркаса и служит раскреплением как на пониженном покрытии напрямую раскрепляя колонну в середине, так в на покрытии сверху, изменяя характер деформирования рамы, делая ригель как бы жёстко скреплённым с колонной и ограничивая угол поворота сверху.

И в качестве продолжения озвученных вопросов: какой коэффициент расчётной длины применять к высоким колонная в продольной плоскости здания: двойку как для свободной рамы или всё же уменьшенный коэффициент? Можно ли ссылаться на результаты анализа устойчивости в Лире, которые ни при каких формах потери устойчивости не показывают расчётную длину колонны двойку (всегда видно, что колонна теряет устойчивость не как свободно стоящая).

Заранее спасибо за ответы.

[nickname2019]

Чтобы понять, является ли связь раскрепляющей - нужно найти фиктивную силу от колонн и приложить к связи. Если связь держит - значит можно считать, что она уменьшает длину колонн.
В данном случае можно принять, что левые высокие колонны раскреплены (мю=0,6 от высоты среднего пролета примерно), правые высокие колонны - не раскреплены (мю=1 от высоты среднего пролета).
В данном случае, нужно также посчитать на общую устойчивость и определить коэффициент запаса (но учесть все шарниры).

[omigo001]

Сообщение от nickname2019 правые высокие колонны - не раскреплены (мю=1 от высоты среднего пролета). В данном случае, нужно также посчитать на общую устойчивость и определить коэффициент запаса (но учесть все шарниры).

Вот вопрос в том, что если правые колонны не раскреплены - то тогда необходимо принять для них коэффициент 2 на всю длину, то есть получаем расчётную длину 40 метров.
На общую устойчивость считали, получается хороший коэффициент - около 15. Но вопрос в предельной гибкости: нам же нужно её ограничивать величиной 120 и она уже никак не меняется, какой бы коэффициент запаса мы бы не получили.

[nickname2019]

Сообщение от omigo001 Вот вопрос в том, что если правые колонны не раскреплены - то тогда необходимо принять для них коэффициент 2 на всю длину, то есть получаем расчётную длину 40 метров. На общую устойчивость считали, получается хороший коэффициент - около 15. Но вопрос в предельной гибкости: нам же нужно её ограничивать величиной 120 и она уже никак не меняется, какой бы коэффициент запаса мы бы не получили.

От правых колонн нужно посчитать горизонтальную Qfic и приложить к левым колоннам (в невыгодном направлении). Если средние колонны это усилие держат - значит все нормально, можно брать мю=1 для правых колонн (при условии их заделки в фундамент, так как это обеспечит некоторый запас). Также нужно учесть эксцентриситет опирания правого покрытия на средние колонны.

Если хотите поточнее получить расчетную длину для правых колонн, нужно правую колонну рассчитать на устойчивость как отдельную колонну с пружинкой сверху. Жесткость пружинки можно получить, получив перемещения каркаса от горизонтальных единичных сил (лучше взять Qfic), приложенных к каркасу вверху рассматриваемых колонн (рассматриваемые колонны в этом случае или отбросить, или поставить сверху-снизу шарниры, чтобы не влияли на горизонтальную жесткость каркаса). Горизонтальное перемещения каркаса желательно получить в нелинейной постановке от всех расчетных нагрузок.

[omigo001]

Спасибо большое, попробую, посмотрю, что получится

----- добавлено через ~48 мин. -----
И всё же остался ещё один вопрос - влияет ли жёсткий диск покрытия на расчётную длину колонн и, в общем, является ли покрытие из профлиста жёстким диском?

[nickname2019]

Сообщение от omigo001 Спасибо большое, попробую, посмотрю, что получится ----- добавлено через ~48 мин. ----- И всё же остался ещё один вопрос - влияет ли жёсткий диск покрытия на расчётную длину колонн и, в общем, является ли покрытие из профлиста жёстким диском?

Если диск покрытия в состоянии выдерживать Qfic - тогда да. При условии соединения профлиста вдоль волны, его, обычно, можно считать жестким диском при его работе совместно с балками.
Опять же нужно оценивать усилия в элементах крепления этого "диска" как от Qfic, так и от ветра (если ветровая нагрузка передается).

[Verloc]

Сообщение от omigo001 Но вопрос в предельной гибкости: нам же нужно её ограничивать величиной 120 и она уже никак не меняется, какой бы коэффициент запаса мы бы не получили.

Я извиняюсь, но на 20м высоты будут 100% двухветвевые колонны. Там гибкость в плоскости рамы обыгрывается расстоянием между ветвями, незначительно увеличивая расход только решетки.

----- добавлено через ~2 мин. -----

Сообщение от omigo001 Является ли профлист жёстким диском, который также участвует в работе каркаса и служит раскреплением как на пониженном покрытии напрямую раскрепляя колонну в середине, так в на покрытии сверху, изменяя характер деформирования рамы, делая ригель как бы жёстко скреплённым с колонной и ограничивая угол поворота сверху.

Там в уровне диска должны быть распорки по колоннам высокой части, приходящие в систему вертикальных связей. Вообще система связей у вас....интересная

[wvovanw]

какие интересные узелки


omigo001, ваши связи нихрефига не держат. Есть подозрения в большом количестве косяков в схеме.

[andreev.dm]

Всем добрый день.
Напишу свои мысли.

Сообщение от omigo001 какой коэффициент расчётной длины применять к высоким колонная в продольной плоскости здания

не понятно что Вы имели ввиду. Вдоль здания у Вас связи по колоннам стоят, распорки по высоте колонн. Исходя из этого расчетная длина высоких колонн из плоскости рамы будет равна расстоянию от заделки до уровня распорки
Если Вас интересует расчетная длина больших высоких колонн в плоскости рамы и помогают ли низкие пристройки по бокам - попробуйте в лире эту плоскую раму собрать и на устойчивость посчитать, там проанализировать и определиться с мю в плоскости. Лично мое субъективное мнение - нужно брать мю=2 в плоскости и не морочить голову работой профлиста как жесткий диск и т.п. В конечном счете нам нужно фиктивные силы при потере устойчивости передать в фундамент, а это можно сделать или вертикальными связями (которые у Вас по торцам) или жестостью колонн (при мю=2)

Сообщение от Verloc Я извиняюсь, но на 20м высоты будут 100% двухветвевые колонны

Согласен с Коллегой

[omigo001]

Сообщение от andreev.dm Всем добрый день. Напишу свои мысли. не понятно что Вы имели ввиду. Вдоль здания у Вас связи по колоннам стоят, распорки по высоте колонн. Исходя из этого расчетная длина высоких колонн из плоскости рамы будет равна расстоянию от заделки до уровня распорки Если Вас интересует расчетная длина больших высоких колонн в плоскости рамы и помогают ли низкие пристройки по бокам - попробуйте в лире эту плоскую раму собрать и на устойчивость посчитать, там проанализировать и определиться с мю в плоскости. Лично мое субъективное мнение - нужно брать мю=2 в плоскости и не морочить голову работой профлиста как жесткий диск и т.п. В конечном счете нам нужно фиктивные силы при потере устойчивости передать в фундамент, а это можно сделать или вертикальными связями (которые у Вас по торцам) или жестостью колонн (при мю=2)

При мю=2 придётся ставить ЖБ колонны сечением 400х1200 мм или двухветвевые, при меньшем мю - можно обойтись колоннами 400х800. На такое количество торцевых колонн получается неплохой такой перерасход и занятие полезной площади.. В Лире как раз таки мю крутится возле единицы при расчёте на устойчивость. Пробовал сравнивать по перемещениям: при загрузке единичной силой одиноко стоящей колоны этого каркаса пепемещения получаются в 10 раз больше, чем если она находится в составе рамы, что тоже косвенно говорит о том, что там мю не двойка.

----- добавлено через 44 сек. -----

Сообщение от wvovanw какие интересные узелки omigo001, ваши связи нихрефига не держат. Есть подозрения в большом количестве косяков в схеме.

В чём проблема со связями?

----- добавлено через ~1 мин. -----

Сообщение от Verloc Я извиняюсь, но на 20м высоты будут 100% двухветвевые колонны. Там гибкость в плоскости рамы обыгрывается расстоянием между ветвями, незначительно увеличивая расход только решетки. ----- добавлено через ~2 мин. ----- Там в уровне диска должны быть распорки по колоннам высокой части, приходящие в систему вертикальных связей. Вообще система связей у вас....интересная

Если принять мю=1 или около того, что выходит, что нет, достаточно 800 мм

[andreev.dm]

Сообщение от omigo001 при расчёте на устойчивость.

Выложите схему lir расчета на устойчивость

Судя по разбитым узлам колонн, Вы пытались в пространственной схеме определять мю. Это некорректно и не правильно. Считайте плоскую раму

[omigo001]

Сообщение от andreev.dm Выложите схему lir расчета на устойчивость

Приложил

[wvovanw]

Сообщение от omigo001 В чём проблема со связями?

в центре одной из ветви не должно быть шарниров

[omigo001]

Сообщение от andreev.dm Выложите схему lir расчета на устойчивость Судя по разбитым узлам колонн, Вы пытались в пространственной схеме определять мю. Это некорректно и не правильно. Считайте плоскую раму

Да по разному пробывал. Плоскую в том числе (приложил сюда). Получается расчётная длина 23 метра, то есть мю около единицы, как ни крути. Коэффициент запаса устойчивости- 10

[andreev.dm]

Сообщение от omigo001 Получается расчётная длина 23 метра, то есть мю около единицы, как ни крути.

Во первых, У Вас 4 разных поперечных рамы. Вы пытались посчитать только одну.
Во вторых, в плоской схеме что прикрепили признак схемы нужно поменять на 2, повернуть все на 90 град, убрать лишние закрепления, сделать деления на КЭ понятным (скажем на все 10). То как сейчас - делать выводы по мю нельзя.
В третьих, мне не понятно какие у Вас все таки колонны, ЖБ или металл.

[omigo001]

Сообщение от andreev.dm Судя по разбитым узлам колонн, Вы пытались в пространственной схеме определять мю. Это некорректно и не правильно. Считайте плоскую раму

В таком варианте (колонны, которая не примыкает к подстропильной ферме) тоже устойчивость колонны в плоскости теряется 21й форме и расчётная длина получается около 20 метров, опять возвращаемся к мю единицы. И это всё без учёта работы профлиста, только самого каркаса.

Вроде бы всё сходится, мю можно брать единицу, сечение колонны 400х800, но хочется услышать разностороннее мнение, в том числе критику)

[andreev.dm]

Сообщение от omigo001 придётся ставить ЖБ колонны сечением 400х1200 мм или двухветвевые

Самое верное решение

[Verloc]

Сообщение от omigo001 Если принять мю=1 или около того, что выходит, что нет, достаточно 800 мм

Степень огнестойкости здания?
Вы понимаете, что завязывая колонны и геометрическую неизменяемость на покрытие вы заставляете заказчика делать огнезащиту до R90(R45) ВСЕГО диска покрытия? Вам цену огнезащиты знаете?
Думаете, зачем все считают колонны на М=2 и диск покрытия исключают из элементов "участвующих в обеспечении общей устойчивости и геометрической неизменяемости здания"? Чтобы не делать огнезащиту голых ферм, прогонов и горизонтальных связей. Это не проблема, если степень огнестойкости здания 4, но таких зданий мало.
У вас там вообще главспец есть?

----- добавлено через ~2 мин. -----

Сообщение от omigo001 При мю=2 придётся ставить ЖБ колонны сечением 400х1200 мм

ЖБ колонны на такую высоту - очень проблемное решение. При высоте более 15м в выигрыше по расходу металла двухветвевые колонны, а двутавр хорош метров до 12.

[nickname2019]

Сообщение от Verloc Вы понимаете, что завязывая колонны и геометрическую неизменяемость на покрытие вы заставляете заказчика делать огнезащиту до R90(R45) ВСЕГО диска покрытия?

Не нужно. Огнестойкость покрытия 15 минут. Не путайте с междуэтажными перекрытиями. Если бы на кровле были помещения с людьми - тогда да.
Огнестойкость - для спасения людей. Если горит первый этаж - значит там уже все сгорели или эвакуировались. Смысла задирать степень огнестойкости покрытия нет.

----- добавлено через ~58 мин. -----

Сообщение от omigo001 при загрузке единичной силой одиноко стоящей колоны этого каркаса пепемещения получаются в 10 раз больше, чем если она находится в составе рамы, что тоже косвенно говорит о том, что там мю не двойка.

В случае, если перемещения определяете в нелинейной задаче, то "единичную силу" надо брать килограмм 100 (или Qfic), так как мы определяем "мгновенную" жесткость узла колонны в нагруженном состоянии. Если "единичную силу" взять 1 тонну - это может исказить результаты ("сломать каркас").

[Verloc]

Сообщение от nickname2019 Не нужно. Огнестойкость покрытия 15 минут.

п.5.4.2 СП 2.13130.2012 "К несущим элементам зданий относятся несущие стены, колонны, связи, диафрагмы жесткости, фермы, элементы перекрытий и бесчердачных покрытий (балки, ригели, плиты, настилы), если они участвуют в обеспечении общей устойчивости и геометрической неизменяемости здания при пожаре.
Доказывай потом пожарнику, что у тебя покрытие не раскрепляет колонны при пожаре.
У меня есть подобный опыт: пожарник на приемке придрался к подкрановым балкам, которые использовались в качестве распорок(стандартное серийное решение). Настаивал на огнезащитной обработке их, а там tпр=4мм - конструктивная огнезащита. Пришлось срочным образом докупить распорки и дублировать балки, надзор все устроило.