Система автоматизированного проектирования и расчета
+7 (499) 922  00  02

25. Определение расчетных длин

Страницы: 1
RSS
25. Определение расчетных длин, В заметке рассматривается пример определения расчетных длин для элементов рамы каркасного здания
 
От правильности задания расчетных длин элементов конструкций зависит надежность принятых конструктивных решений.

В большинстве случаев определение расчетных длин происходит согласно нормативным документам. Но нормативные документы рассматривают далеко не все возможные случаи.

В качестве примера рассматривается каркасное здание пролетом 10 метров с колоннами из двутавра 40К1 и ригелями из двутавра 40Б1 (рис. 1).


Рис. 1. Расчётная модель здания. ПК ЛИРА 10.
Для определения расчетных длин колонн с определенной погрешностью можно использовать формулу 142 таблицы 31 СП 16.13330.2011, а для ригелей, которые в таких рамах, наряду с изгибом, испытывают также и сжатие, нормы не дают ответа по определению расчетной длины.

Поэтому, для определения расчетных длин элементов рамы в плоскости, воспользуемся подсистемой «устойчивость». Для этого возьмем плоскую раму и зададим на нее нагрузку для определения свободных длин (рис. 2).

Скачать демо-версию ПК ЛИРА

Для анализа устойчивости схемы проектировщик должен составить характерное загружение или характерную комбинацию загружений (РСН), по которой будет происходить определение расчетных длин элементов. Характерных загружений или комбинаций загружений может быть несколько, для различных групп элементов. При этом следует руководствоваться п. 10.3.2 СП 16.13330.2011, согласно которому при определении расчетных длин следует брать сочетание, создающее наибольшие значения продольных сжимающих сил N в рассматриваемых элементах, и полученные расчетные длины использовать при проверке устойчивости для всех возможных комбинаций РСУ. Таким образом, для нашего объекта характерная комбинация загружений для определения расчетных длин включает (со своими коэффициентами сочетаний) все постоянные, длительные и снеговые загружения, но не включает ветер.


Рис. 2. Плоская рама для определения расчётных длин. ПК ЛИРА 10.
В редакторе загружений выбираем Выполнять Анализ устойчивости (рис. 3).




Рис. 3. Настройка параметров для расчёта устойчивости
Далее переходим в результаты расчёта и выбираем результаты по устойчивости.
Необходимо смотреть на первую форму потери устойчивости, дающую максимальные расчётные длины. Расчёт устойчивости по характерной комбинации загружений подтвердил, что первой, наиболее опасной, формой потери устойчивости ожидаемо является кососимметричная форма (рис. 4).


Рис. 4. Первая форма потери устойчивости. ПК ЛИРА 10.

Если в этом режиме нажать левой кнопкой мыши на элемент, то появится таблица с характеристиками расчетной длины этого элемента (рис. 5).

При определении расчетных длин следует также иметь в виду, что для анализа устойчивости принято, чтобы продольные сжимающие силы N в пределах рассматриваемых участков были неизменными. В нашем случае, как для колонн, так и для ригелей имеется равномерно-распределенная составляющая нагрузки вдоль стержня, обеспечивающая плавное изменение усилия N, что не вполне корректно. Соответственно, меняется и расчетная длина элемента на различных участках. Чем больше сжимающая сила, тем меньше получается расчетная длина. Здесь проектировщик должен обращать внимание на то, чтобы эта равномерно-распределенная составляющая нагрузка вдоль стержня не играла бы решающую роль в работе стержня, а разброс расчетных длин в пределах конструктивного элемента был бы несущественным. Далее, следуя логике пункта 10.3.2 норм СП 16.13330.2011, расчетную длину элемента следует брать в том месте, где сила N максимальная, т. е. там, где расчетная длина минимальна. Однако, подозревая, что максимальный эффект от совместного действия силы N и момента Му в месте жесткого соединения ригеля с колонной, мы бы рекомендовали брать величину расчетной длины как для колонны, так и для ригеля именно в этом месте.

Окончательный же выбор остается за автором расчета.

Получаем для колонн расчетную длину 14.1 м, а для ригелей 13.3 м (рис. 6).

Если считать по формуле (142), расчетная длина колонны получилась бы 11.7 м. Однако, формула (142) не учитывает двускатную форму ригеля, а это при значительных уклонах может существенно повлиять на результат.




Рис. 5. Расчетная длина колонн. ПК ЛИРА 10.


Рис. 6. Расчётная длина ригелей. ПК ЛИРА 10.

Теперь, задав эти параметры в редакторе конструирования (рис. 7), можем производить расчёт конструирования и получать точные результаты по подбору и проверке МК.




Рис. 7. Задание параметров конструирования для колонн и ригелей. ПК ЛИРА 10.
Более подробно методика определения расчетных длин и другие вопросы рассматриваются на наших курсах обучения. Будем рады видеть вас среди наших учеников.

Обучение
 
Добрый день!
Можно выше перечисленным способом определять расчетную длину для ж/б колонн?
 
Цитата
Потехин Антон Сергеевич написал:
Добрый день!
Можно выше перечисленным способом определять расчетную длину для ж/б колонн?
Для ж/б колонн расчётные длины определяются по п. 8.1.7 СП 63.13330.2012. Вышеописанный способ применим только для металлических колонн.
 
Согласен, а если нет подходящей схемы работы ж/б колонны согласно пункта 8.1.17 СП 63.13330.2012, как его можно уточнить (между 1l и 2l)?
 
Цитата
Потехин Антон Сергеевич написал:
Согласен, а если нет подходящей схемы работы ж/б колонны согласно пункта 8.1.17 СП 63.13330.2012, как его можно уточнить (между 1l и 2l)?
Необходимо руководствоваться нормами, если там ваш случай не описывается, лучше брать в запас.
 
Спасибо за ответ на вопрос
Страницы: 1


Цикл вебинаров "ПК ЛИРА 10 в задачах". Тема 24. Расчёт свайных фундаментов в ПК ЛИРА 10.8
На вебинаре подробно будет рассмотрен функционал определения несущей способности свай и алгоритм расчёта зданий на свайных фундаментах.
17 августа 2018
МИНПРОМТОРГ компенсирует до 60% на покупку ПК ЛИРА 10.8
В этом году Минпромторг РФ снова проводит программу субсидирования по возмещению части затрат на приобретение специализированного программного обеспечения в области инжиниринга и промышленного дизайна.
14 августа 2018
Цикл вебинаров "ПК ЛИРА 10 в задачах". Тема 23. Расчет зданий и сооружений на сейсмические воздействия в ПК ЛИРА 10.8. Часть 2
Во второй части вебинара будут рассмотрены дополнительные возможности ПК ЛИРА 10 при расчетах на сейсмические воздействия, а также будут продемонстрированы новые возможности, появившиеся в ПК ЛИРА 10 версии 8.
25 июля 2018
ЛИРА софт приняла участие в работе выставки «Куба Индустрия 2018» в Гаване
Компания ЛИРА софт приняла участие в работе Международной промышленной выставки «Куба Индустрия 2018», которая прошла в Гаване с 18 по 22 июня. Данная выставка проходит один раз в два года и организовывается Министерством промышленности.
04 июля 2018
Все новости
Оценка точности нелинейного статического метода анализа сейсмостойкости сооружений

В статье рассмотрено практическое применение методики нелинейного статического анализа сейсмостойкости зданий и сооружений. Произведен расчет одноэтажной стальной рамы нелинейным статическим и нелинейным динамическим методами. В результате анализа полученных результатов расчета показана значимость высших форм колебаний и необходимость анализа их влияния на реакцию системы.

06 февраля 2018
Напряженно-деформированное состояние коррозионно - поврежденных железобетонных элементов при динамическом нагружении
С помощью современного программно-вычислительного комплекса  ЛИРА 10.6 выполнена сравнительная оценка напряженно–деформированного состояния  не поврежденного и коррозионно-поврежденного железобетонного элемента при динамическом и статическом нагружении. Проанализировано   влияния ослабленного коррозией бетонного участка сжатой зоны на перераспределение напряжений в сечении.
25 января 2018
Применение технологий BIM при расчете зданий в условиях сложной геотехнической обстановки в связке программ Revit, ЛИРА 10.6 и PLAXIS 3D
В статье рассматривается методика совместной работы ПК ЛИРА 10.6 и PLAXIS 3D посредством API модуля. С позиции инженера-расчетчика рассматриваются возможности передачи моделей между различными программами с применением технологий информационного моделирования.
21 июня 2017
Нелинейный статический метод анализа сейсмостойкости зданий и сооружений
Нелинейный статический метод или Pushover Analysis, широко используемый за рубежом, основан на методе спектра несущей способности. В работе подробно описан метода нелинейного статического анализа с учетом возможности использования в отечественной нормативной литературе.
21 ноября 2016
Все публикации
"ПК ЛИРА 10 в задачах". Тема 23. Расчет зданий и сооружений на сейсмические воздействия. Часть 2
Во второй части вебинара будут рассмотрены дополнительные возможности ПК ЛИРА 10 при расчетах на сейсмические воздействия, а также будут продемонстрированы новые возможности, появившиеся в ПК ЛИРА 10 версии 8.
10 августа 2018
Цикл вебинаров BIM-технологии в расчётах: Динамическое проектирование при использовании интеграции ПК ЛИРА 10.8 и Revit.
На вебинаре рассматриваются нововведения, появившиеся в интеграции ПК ЛИРА 10.8 и Revit, позволяющие значительно ускорить проектирование за счёт реализации связи расчётной модели с аналитической моделью Revit. Теперь появилась возможность отслеживать изменения в аналитической модели Revit при повторной загрузке схемы в указанную расчетную модель.
09 июля 2018
Все записи вебинаров