что такое общая устойчивость
Wiki ЖБК
Материалы для проектирования железобетонных конструкций
Инструменты пользователя
Инструменты сайта
Боковая панель
Проектное бюро Фордевинд:
Сайты схожей тематики:
Общая устойчивость здания
Автор: Artyom Barygin
Под действием внешних нагрузок здание отклоняется от первоначального вертикального положения. В отклоненном состоянии вертикальные нагрузки создают дополнительные усилия, увеличиваемые деформации. При большой массе здания и не достаточной жесткости увеличение деформаций может быть значительным и вызвать потерю общей устойчивости здания.
Вычисляют основные критические веса (изгибные – по Х, по У, и крутильный).
Характеристика плана здания – параметр, зависящий от величины и формы плана, а также положения центра изгиба. Этот параметр исчисляется в квадратных метрах, возрастает при увеличении плана здания, при усложнении его формы, при смещении центра изгиба от центра плана.
Критический вес в значительной степени зависит от взаимного расположения центра массы и центра изгиба в плане здания.
Для симметричного квадратного здания критический вес будет больше аналогичного со сложной в плане формой.
Общая устойчивость здания прямым образом зависит от его жесткости. При оценке жесткости необходимо учитывать, что в деформациях учувствует не только надземная, но и подземная часть здания.
Расчетную высоту здания допускается определять увеличением в 1,1 раз высоты надземной части здания.
СП 52-103-2007 «Железобетонные монолитные конструкции зданий»
6.2.8 При расчете на устойчивость конструктивной системы следует производить проверку устойчивости формы конструктивной системы, а также устойчивости положения конструктивной системы на опрокидывание и на сдвиг.
Расчет на устойчивость конструктивной системы следует производить на действие расчетных постоянных, длительных и кратковременных вертикальных и горизонтальных нагрузок.
При расчете устойчивости формы конструктивной системы рекомендуется принимать пониженные жесткости элементов конструктивной системы (учитывая нелинейную работу материала), поскольку устойчивость конструктивной системы связана с деформативностью системы и отдельных элементов. При этом значение понижающих коэффициентов в первом приближении рекомендуется принимать, как указано в пп. 6.2.6, 6.2.7 с учетом того, что устойчивость конструктивной системы зависит от сопротивления в основном внецентренно сжатых вертикальных элементов при длительном действии нагрузки и в стадии, приближающейся к предельной. Запас по устойчивости должен быть не менее чем двукратным.
При расчете устойчивости положения конструктивные системы следует рассматривать как жесткое недеформированное тело. При расчете на опрокидывание удерживающий момент от вертикальной нагрузки должен превышать опрокидывающий момент от горизонтальной нагрузки коэффициентом 1,5. При расчете на сдвиг удерживающая горизонтальная сила должна превышать действующую сдвигающую силу с коэффициентом 1,2. При этом следует учитывать наиболее неблагоприятные значения коэффициентов надежности по нагрузке.
Общая и местная устойчивость балок
Общая устойчивость балок
Узкая длинная балка, не раскрепленная в боковом направлении и нагруженная сверх определенного предела, может потерять устойчивость и выкрутиться, получив большие отклонения в плане.
Это явление называется потерей общей устойчивости балки, а та нагрузка и те напряжения, при которых начинается потеря общей устойчивости, называются критическими.
Потеря общей устойчивости консольной балки
Потеря общей устойчивости начинается с кручения поперечного сечения балки. В результате этого происходит отклонение поясов в плане, и балка, кроме изгиба в вертикальной плоскости, подвергается также изгибу в горизонтальной плоскости и кручению.
Очевидно, что чем шире пояса и больше Jу, тем выше критические напряжения и устойчивее балка. Критические напряжения могут также быть значительно повышены закреплением в пролете верхнего пояса балки от возможного бокового отклонения.
Значение критических напряжений зависит от конструктивной формы и схемы балок и в первую очередь — от отношения пролета (или расстояния между закреплениями сжатого пояса) к ширине пояса ly/b (смотрите таблицу Наибольшие отношения свободной длины сжатого пояса к его ширине, при которых нет необходимости в проверке общей устойчивости балок двутаврового сечения).
При больших значениях необходима проверка балки на ly/b общую устойчивость аналогично прокатным балкам с введением в расчетную формулу коэффициента φб.
Значения коэффициента φб для составных сварных и клепаных балок двутаврового сечения определяются по НиТУ 121-55.
«Проектирование стальных конструкций»,
К.К.Муханов
Как указывалось выше, укрепление стенок балок для обеспечения их устойчивости производится ребрами жесткости. В сварных балках ребра делаются из полосы шириной bр, определяемой по эмпирической формуле где h — высота…
Местное выпучивание отдельных элементов конструкций под действием нормальных (сжимающих) или касательных напряжений называется потерей местной устойчивости. В балках потеря местной устойчивости пояса или стенки часто является основной причиной потери несущей…
Общая и местная устойчивость металлических балок.
Фрагмент из СНиП II-23-81 «Стальные конструкции»
5.15. Расчет на устойчивость балок двутаврового сечения, изгибаемых в плоскости стенки и удовлетворяющих требованиям пп. 5.12 и 5.14*, следует выполнять по формуле
Означает ли это, что общую устойчивость необходимо проверять только для двутавровых балок.
Далее раздел 7 того же СНиПа определяет порядок расчета стенки балки на устойчивость. Приведены некоторые типы сечений, где показано как определять hef и bef.
Онако среди данных типов сечений нет вообще прокатных. А из гнутых нету прямоугольных и квадратных труб. В этих типах сечений проверять устойчивость стенок не нужно?
Отдельно идут круглые трубы, тут и вовсе нельзя определить ни hef ни bef, у них тоже нет такого понятия как проверка местной устойчивости?
Нет, не означает. Приложение 7* СНиП II-23-81* приводит методики расчета для двутавров (равнополочных и неравнополочных), тавров и швеллеров. Почему так сформулирован пункт 5.15 судить не берусь. Что же касается замкнутых прямоугольных сечений, то они обладают очень хорошей сопротивляемости кручению, а потеря устойчивости при изгибе в значительной степени зависит от этого фактора (см формулы приложения 7*). Поэтому в нормы данный тип расчета не включен, как малозначительный по сравнению с другими факторами. Хотя г-н Горев не согласен и приводит упрошенный расчет такого типа сечений.
P.S. Вы уже ощущаете, что запрошенных данных по профилям в Вашей базе «маловато будет» 
Вот посмотрел, как такие расчеты реализованы у нас в программе. Выяснилось: по пункту 7.5 Пособия (стр. 40 бумажного варианта) через деформации кромок. Еще раз рекомендую прочесть весь раздел 7 Пособия.
| Ну а что же касается всех остальных профилей? Круглые, квадратные, прямоугольные трубы рассчитывать не нужно? |
| Сообщение от IBZ Для прокатных изгибаемых сечений считается, что стенки подобраны таким образом, что их устойчивость обеспечена. |
Производители проката так задумывали профили, чтобы ни при каких условиях локальная потеря устойчивости не наступила раньше, чем наступление текучести по нормальным или касательным напряжениям. Можете проверить любые профили при нулевой гибкости (длине) и убедится в этом. Правда, вот IBZ проверил все сортаменты и нашел таки два выпадающих профиля, но это наше отечественное исключение, лишь подтверждающее правило.
| А из гнутых нету прямоугольных и квадратных труб. В этих типах сечений проверять устойчивость стенок не нужно? |
Нужно, и из приведенных в СНиПе картинок совершенно ясно, чему для них будет равно hef.
Что касается круглых труб, то они либо теряют устойчивость по обычной изгибной форме и для них СП дает самый «хороший» тип кривой устойчивости (Таб. 6), либо по оболочечным. Расчет устойчивости оболочек достаточно проблематичен для инженерно-строительной практики и потому, я предполагаю, что сортаменты труб ограничиваются отношениями R/t, для которых наступление текучести происходит при нагрузках ниже критических, соответствующих оболочечным формам потери устойчивости. Это означает, что проверять «устойчивость стенок и полок» у труб не требуется. Тем более, что приведенные в СНиПе/СП и Еврокоде 3 формулы выведены для пластинок, и не годятся для цилиндрической оболочки.
Общая и местная устойчивость металлических балок.
Фрагмент из СНиП II-23-81 «Стальные конструкции»
5.15. Расчет на устойчивость балок двутаврового сечения, изгибаемых в плоскости стенки и удовлетворяющих требованиям пп. 5.12 и 5.14*, следует выполнять по формуле
Означает ли это, что общую устойчивость необходимо проверять только для двутавровых балок.
Далее раздел 7 того же СНиПа определяет порядок расчета стенки балки на устойчивость. Приведены некоторые типы сечений, где показано как определять hef и bef.
Онако среди данных типов сечений нет вообще прокатных. А из гнутых нету прямоугольных и квадратных труб. В этих типах сечений проверять устойчивость стенок не нужно?
Отдельно идут круглые трубы, тут и вовсе нельзя определить ни hef ни bef, у них тоже нет такого понятия как проверка местной устойчивости?
Нет, не означает. Приложение 7* СНиП II-23-81* приводит методики расчета для двутавров (равнополочных и неравнополочных), тавров и швеллеров. Почему так сформулирован пункт 5.15 судить не берусь. Что же касается замкнутых прямоугольных сечений, то они обладают очень хорошей сопротивляемости кручению, а потеря устойчивости при изгибе в значительной степени зависит от этого фактора (см формулы приложения 7*). Поэтому в нормы данный тип расчета не включен, как малозначительный по сравнению с другими факторами. Хотя г-н Горев не согласен и приводит упрошенный расчет такого типа сечений.
P.S. Вы уже ощущаете, что запрошенных данных по профилям в Вашей базе «маловато будет»
Вот посмотрел, как такие расчеты реализованы у нас в программе. Выяснилось: по пункту 7.5 Пособия (стр. 40 бумажного варианта) через деформации кромок. Еще раз рекомендую прочесть весь раздел 7 Пособия.
| Ну а что же касается всех остальных профилей? Круглые, квадратные, прямоугольные трубы рассчитывать не нужно? |
| Сообщение от IBZ Для прокатных изгибаемых сечений считается, что стенки подобраны таким образом, что их устойчивость обеспечена. |
Производители проката так задумывали профили, чтобы ни при каких условиях локальная потеря устойчивости не наступила раньше, чем наступление текучести по нормальным или касательным напряжениям. Можете проверить любые профили при нулевой гибкости (длине) и убедится в этом. Правда, вот IBZ проверил все сортаменты и нашел таки два выпадающих профиля, но это наше отечественное исключение, лишь подтверждающее правило.
| А из гнутых нету прямоугольных и квадратных труб. В этих типах сечений проверять устойчивость стенок не нужно? |
Нужно, и из приведенных в СНиПе картинок совершенно ясно, чему для них будет равно hef.
Что касается круглых труб, то они либо теряют устойчивость по обычной изгибной форме и для них СП дает самый «хороший» тип кривой устойчивости (Таб. 6), либо по оболочечным. Расчет устойчивости оболочек достаточно проблематичен для инженерно-строительной практики и потому, я предполагаю, что сортаменты труб ограничиваются отношениями R/t, для которых наступление текучести происходит при нагрузках ниже критических, соответствующих оболочечным формам потери устойчивости. Это означает, что проверять «устойчивость стенок и полок» у труб не требуется. Тем более, что приведенные в СНиПе/СП и Еврокоде 3 формулы выведены для пластинок, и не годятся для цилиндрической оболочки.
Общая и местная устойчивость металлических балок.
Фрагмент из СНиП II-23-81 «Стальные конструкции»
5.15. Расчет на устойчивость балок двутаврового сечения, изгибаемых в плоскости стенки и удовлетворяющих требованиям пп. 5.12 и 5.14*, следует выполнять по формуле
Означает ли это, что общую устойчивость необходимо проверять только для двутавровых балок.
Далее раздел 7 того же СНиПа определяет порядок расчета стенки балки на устойчивость. Приведены некоторые типы сечений, где показано как определять hef и bef.
Онако среди данных типов сечений нет вообще прокатных. А из гнутых нету прямоугольных и квадратных труб. В этих типах сечений проверять устойчивость стенок не нужно?
Отдельно идут круглые трубы, тут и вовсе нельзя определить ни hef ни bef, у них тоже нет такого понятия как проверка местной устойчивости?
Нет, не означает. Приложение 7* СНиП II-23-81* приводит методики расчета для двутавров (равнополочных и неравнополочных), тавров и швеллеров. Почему так сформулирован пункт 5.15 судить не берусь. Что же касается замкнутых прямоугольных сечений, то они обладают очень хорошей сопротивляемости кручению, а потеря устойчивости при изгибе в значительной степени зависит от этого фактора (см формулы приложения 7*). Поэтому в нормы данный тип расчета не включен, как малозначительный по сравнению с другими факторами. Хотя г-н Горев не согласен и приводит упрошенный расчет такого типа сечений.
P.S. Вы уже ощущаете, что запрошенных данных по профилям в Вашей базе «маловато будет»
Вот посмотрел, как такие расчеты реализованы у нас в программе. Выяснилось: по пункту 7.5 Пособия (стр. 40 бумажного варианта) через деформации кромок. Еще раз рекомендую прочесть весь раздел 7 Пособия.
| Ну а что же касается всех остальных профилей? Круглые, квадратные, прямоугольные трубы рассчитывать не нужно? |
| Сообщение от IBZ Для прокатных изгибаемых сечений считается, что стенки подобраны таким образом, что их устойчивость обеспечена. |
Производители проката так задумывали профили, чтобы ни при каких условиях локальная потеря устойчивости не наступила раньше, чем наступление текучести по нормальным или касательным напряжениям. Можете проверить любые профили при нулевой гибкости (длине) и убедится в этом. Правда, вот IBZ проверил все сортаменты и нашел таки два выпадающих профиля, но это наше отечественное исключение, лишь подтверждающее правило.
| А из гнутых нету прямоугольных и квадратных труб. В этих типах сечений проверять устойчивость стенок не нужно? |
Нужно, и из приведенных в СНиПе картинок совершенно ясно, чему для них будет равно hef.
Что касается круглых труб, то они либо теряют устойчивость по обычной изгибной форме и для них СП дает самый «хороший» тип кривой устойчивости (Таб. 6), либо по оболочечным. Расчет устойчивости оболочек достаточно проблематичен для инженерно-строительной практики и потому, я предполагаю, что сортаменты труб ограничиваются отношениями R/t, для которых наступление текучести происходит при нагрузках ниже критических, соответствующих оболочечным формам потери устойчивости. Это означает, что проверять «устойчивость стенок и полок» у труб не требуется. Тем более, что приведенные в СНиПе/СП и Еврокоде 3 формулы выведены для пластинок, и не годятся для цилиндрической оболочки.