Поддержка и обучение

Параметры расчета СТК в Лира-Сапр по СП 16.13330

Страницы: 1
RSS
Параметры расчета СТК в Лира-Сапр по СП 16.13330, Пояснения к выбору тех или иных параметров расчета СТК
 
Как и в прежней теме ( Параметры подбора армирования ЖБК в Лира-Сапр ) привожу пояснения по расчет СТК в Лира-Сапр по СП 16.13330.



Из справки:

1.      Расчет ферменных элементов (расчет элементов стальных конструкций при центральном растяжении и сжатии):

a.       Расчет по прочности ведется по пункту 7.1.1 СП 16.13330 для стали с нормативным сопротивлением Ryn≤440 Н/м2.

b.      Расчет устойчивости ведется по пункту 7.1.3 СП 16.13330 с учетом требований 7.3.2-7.3.9.

c.       Предельная гибкость при растяжении всегда задается пользователем согласно таблицы 33 СП 16.13330. Для элементов типа 1(а), 2(а), 2(б) таблицы 32 СП 16.13330 предельная гибкость при сжатии задается как пункт, соответствующий одной из строк ниспадающего списка или численно в исходных данных.

2.      Расчет колонн (расчет элементов стальных конструкций при действии продольной силы с изгибом):

a.       Прочность. 7.1.1, 7.1.3, 9.1.1, 9.1.3. Дополнительно проверяется:

                                                             i.      касательные напряжения τ=QS/Jt ≤ Rsγc согласно формулы (42) п.8.2.1.

                                                           ii.      приведенные напряжения 0,87/Ryγc (σ2 + 3τ2)1/2 ≤1 согласно формулы (44) п.8.2.1, где σ = N/A + M/Wx + M/Wy – нормальные напряжения в точке сечения, а τ – касательное напряжение. Наличие бимомента не учитывается.

                                                         iii.      Результаты этих проверок выпечатываются в столбцах тау и c1 в таблице результатов расчета балок, однако не выпечатываются ни в одном из столбцов в таблице результатов расчета для колонн. Таким образом, в случаях, когда определеяющей была проверка по с1, или тау, значение в столбце 1ПС в таблице результатов расчета для колонн будет выше, чем все значения в столбцах нор, УY1, УZ1, УYZ.

b.      Устойчивость колонны в плоскости действия момента 7.1.1, 7.3.6, 9.2.1, 9.2.2, 9.2.8, 9.2.10. Формула проверки выбирается в зависимости от относительного эксцентриситета.

c.       Устойчивость колонны из плоскости действия момента. 7.1.1, 7.3.6, 9.2.1, 9.2.4, 9.2.5, 9.2.8, 9.2.10. Формула проверки выбирается в зависимости от относительного эксцентриситета, соотношения моментов инерции iY1 и iZ1 а также гибкостей λY1 и λZ1 . Уменьшение расчетного момента МY1 в зависимости от условий опирания согласно п.9.2.6 не учитывается.

d.      Устойчивость колонны, подверженной сжатию и изгибу в двух плоскостях. 9.2.9, 9.2.10.

e.       Гибкость колонны 10.4.1.

3.      Расчет балок (расчет элементов стальных конструкций при изгибе):

a.       Прочность по нормальным напряжениям. 8.2.1, 8.2.3. В расчете балок 1-го класса при действии моментов в двух главных плоскостях наличие бимомента не учитывается.

b.      Прочность по касательным напряжениям 8.2.1, 8.2.3. Местное напряжение не учитывается, т.е. σloc=0.

c.       Прочность по приведенным напряжениям. 8.2.1. Местное напряжение не учитывается, т.е. σloc=0.

d.      Общая устойчивость. 8.4.1, 8.4.2, 8.4.4, 8.4.6. При обеспечении общей устойчивости по п. 8.4.4(а) или 8.4.4(б) принимается Фb= 1.

e.       Устойчивость пояса. 8.5.18, 8.5.19, 8.5.20.

f.       Устойчивость стенки балки   Местная и подвижная нагрузка не учитывается, предполагается отсутствие продольных ребер жесткости

                                                             i.      Устойчивость стенки, не укрепленной ребрами 8.5.1.

                                                           ii.      Устойчивость стенки, укрепленной только поперечными ребрами, при учете пластической работы балки 8.5.8. Местная и подвижная нагрузка не учитывается, увеличение предельного значения [hef/t] за счет недонапряжения не учитывается. При условии соблюдения требований 7.3.1, 8.2.3, 8.2.8.

                                                         iii.      Устойчивость стенки, укрепленной только поперечными ребрами, при упругой работе балки. 8.5.4, 8.5.7, 8.5.9. Местная и подвижная нагрузка не учитываются, увеличение предельного значения [hef/t] за счет недонапряжения не учитывается. В проверке используется расчетная длина lef для расчета общей устойчивости балки. Задание lef>0,1м приводит к тому, что значение бета (b) в формуле (84) пункта 8.5.4 принимается равным 0,8 (b=0,8), при lef<0,1м бета принимается равным бесконечности (b =Ґ). Для коробчатых сечений касательное напряжение вычисляется без учета влияния перерезывающей силы в другой плоскости.

g.      Прогиб (2-е предельное состояние) При увеличении сечения по прогибу при подборе принято, что прогиб уменьшается пропорционально росту жесткости относительно соответствующей оси. Точность расчета по прогибам зависит от количества расчетных сечений в элементе. Предусмотрена возможность определять прогиб относительно двух выбранных условно неподвижных точек (точек раскрепления).

4.      Расчет местной устойчивости. Формула проверки выбирается в зависимости от: 1) Наличия ребер жесткости (для стенок); 2) Типа расчетной процедуры (центральное сжатие, внецентренное сжатие, изгиб); 3) Наличия в сечении пластических деформаций. Таким образом, формула проверки зависит не только от конфигурации сечения и присвоенного элементу вида (элемент фермы, колонны, балки), но и непосредственно от РСУ, имеющихся в сечении. Например, элемент колонны, имеющий такое РСУ, что нормальная сила близка к нулю, а момент нет: N = 0; М <0, M>0, — будет проверен как изгибаемый элемент; при N<0 и М=0 — как центрально сжатый элемент.

a.       Стенки изгибаемых элементов, не укрепленные ребрами. Пункты 7.3.1, 8.5.1 СП 16.13330. Подвижная нагрузка не учитывается. Пользователь выбирает именно эту проверку устойчивости стенки, когда отключает флажок ставить ребра жесткости.

b.      Стенки изгибаемых элементов при учете пластической работы балки. Пункты 7.3.1, 8.5.8, 8.5.9 СП 16.13330. Устойчивость стенки, укрепленной только поперечными ребрами. Местная и подвижная нагрузка не учитывается, увеличение предельного значения [hef/t] за счет недонапряжения не учитывается. Для коробчатых сечений касательное напряжение вычисляется без учета влияния перерезывающей силы в другой плоскости.

c.       Стенки изгибаемых элементов при упругой работе балки. Пункты 7.3.1, 8.5.4, 8.5.7, 8.5.9 СП 16.13330. Устойчивость стенки, укрепленной только поперечными ребрами. Местная и подвижная нагрузка не учитываются, увеличение предельного значения [hef/t] за счет недонапряжения не учитывается. Для коробчатых сечений касательные напряжения вычисляются без учета влияния перерезывающей силы в другой плоскости.

d.      Стенки центрально и внецентренно сжатых элементов. Пункты 7.3.1, 7.3.2, 7.3.3, 9.4.2, 9.4.3, 9.4.9 СП 16.13330. При необходимости расставляются поперечные ребра жесткости. Если стенка работает в закритической стадии, процент использования по устойчивости всегда равен 100%. Для коробчатых сечений касательные напряжения вычисляются без учета влияния перерезывающей силы в другой плоскости.

e.       Устойчивость сжатого пояса изгибаемых элементов. Пункты 8.5.18, 8.5.19, 8.5.20 СП 16.13330.

f.       Устойчивость поясного листа и свеса полки, центральное и внецентренное сжатие. Пункты 7.3.7, 7.3.8, 7.3.9, 7.3.11, 9.4.7, 9.4.8 9.4.9 СП 16.13330.

 

Материал

Для задания расчетного материала необходимо выделить элемент стальной конструкции в расчетной схеме и нажать «Добавить» в разделе «Материал». В зависимости от сортамента выбранной стальной конструкции будет подгружен список доступных таблиц сталей. Выбирается таблица и далее сталь.

Рекомендуется использовать стали по СП 16.13330. Для рядовых конструкций - класса С245-255, для высокопрочных – С345 и выше.

Дополнительные характеристики

Тип элемента: ферменный (пояса, раскосы, стойки фермы, элементы структурных покрытий, а также вертикальные и горизонтальные связи) (учитывается только продольная сила N, изгибающие моменты M и поперечная сила Q не учитывается).

Коэффициент устойчивости и надежности Yc:

Определяется по таблице 1 СП 16.13330. Чем меньше значение, тем больший запас.

·         Для всех элементов ферм, структурных покрытий и связей коэффициент равен 1.0.

Коэффициент надежности Yn:

Определяется по таблице 2 ГОСТ 27751.

·         Для зданий и сооружений I пониженной ответственности (КС-1) – 0.9;

·         Для зданий и сооружений II нормальной ответственности (КС-2) – 1.0;

·         Для зданий и сооружений III повышенной ответственности (КС-3) – 1.1;

·         Для уникальных зданий и сооружений (см. примечания к таблице 2 ГОСТ 27751) – 1.2.

Предельная гибкость

Определяется по таблицам 32 и 33 СП 16.13330.

·         Верхний пояс ферм: на сжатие – 180-60а, на растяжение – 400;

·         Нижний пояс ферм: на сжатие – 180-60а, на растяжение – 400;

·         Опорный раскос ферм: на сжатие – 180-60а, на растяжение – 400;

·         Не опорный раскос ферм: на сжатие – 210-60а, на растяжение – 400;

·         Опорные стойки ферм: на сжатие – 180-60а, на растяжение – 400;

·         Элементы структурных покрытий на болтах: на сжатие – 220-40а, на растяжение – 400;

·         Элементы структурных покрытий на сварке: на сжатие – 210-60а, на растяжение – 400;

·         Вертикальная связь: на сжатие – 210-60а, на растяжение – 300.

·         Горизонтальная связь: на сжатие – 200, на растяжение – 400.

Расчетные длины

Определяется в соответствии с разделом 10.1 и 10.2 СП 16.13330. Рекомендуется задавать расчетные длины через коэффициенты (необходимо установить соответствующую галочку). В основном, коэффициенты расчетной длины определяются по таблицам 24, 26 и 27 СП 16.13330.

·         Для верхнего пояса ферм: Kz = 1.0, Ky = 1.0;

·         Для нижнего пояса ферм: Kz = 1.0, Ky = 1.0;

·         Для опорного раскоса ферм: Kz = 1.0, Ky = 1.0;

·         Для не опорного раскоса ферм прикрепляемого не впритык (через фасонку): Kz = 0.8, Ky = 1.0;

·         Для не опорного раскоса ферм прикрепляемого впритык (без фасонки): Kz = 0.9, Ky = 0.9;

·         Для опорной стойки ферм: Kz = 1.0, Ky = 1.0;

·         Для элементов структурных покрытий: Kz = 1.0, Ky = 1.0;

·         Для вертикальных связей: Kz = 1.0, Ky = 1.0;

·         Для горизонтальных связей: Kz = 1.0, Ky = 1.0.

Условно (или при отсутствии узлов), коэффициенты расчетных длин элементов, работающие только на продольную силу, можно принимать равными Kz = 1.0, Ky = 1.0.

 

Тип элемента: колонна (учитываются все усилия: продольная сила N, изгибающие моменты M и поперечные силы Q).

Коэффициент устойчивости и надежности Yc:

Определяется по таблице 1 СП 16.13330. Чем меньше значение, тем больший запас.

·         Для большинства колонн промышленно-гражданских сооружений коэффициенты равны 0.95.

Коэффициент надежности Yn:

Определяется по таблице 2 ГОСТ 27751.

·         Для зданий и сооружений I пониженной ответственности (КС-1) – 0.9;

·         Для зданий и сооружений II нормальной ответственности (КС-2) – 1.0;

·         Для зданий и сооружений III повышенной ответственности (КС-3) – 1.1;

·         Для уникальных зданий и сооружений (см. примечания к таблице 2 ГОСТ 27751) – 1.2.

Напряженно-деформированное состояние

·         1-й класс – НДС, при котором напряжения по всей площади сечения не превышают расчетного сопротивления стали |σ|<Ry (упругое состояние сечения);

·         2-й класс – НДС, при котором в одной части сечения |σ|<Ry, а в другой |σ|=Ry (упругопластическое состояние сечения);

·         3-й класс – НДС, при котором по всей площади сечения |σ|=Ry (пластическое состояние сечения, условный пластический шарнир).

В большинстве случаев, расчет производится по 1-му классу НДС.

Предельная гибкость

Определяется по таблицам 32 и 33 СП 16.13330.

·         Основные колонны: на сжатие – 180-60а, на растяжение – 300;

·         Вспомогательные стойки (фахверк и прочие): на сжатие – 210-60а, на растяжение – 300.

Коэффициент Yfy и Yfz

Коэффициенты принимаем величиной 1.6.

Пояснение из справки: «Как известно, пластические деформации в поперечном сечении стержня характеризуются коэффициентами сx и сy (п.8.2.3), причем их значение может быть не более 1,15 gf, т.е.: сx≤1,15 gf и сy≤1,15 gf. Здесь gf — коэффициент надежности по нагрузке, определяемый как отношение расчетного значения эквивалентной (по значению изгибающего момента) нагрузки к нормативному. Во время вычисления коэффициента развития пластических деформаций в каждой плоскости изгиба СТК-САПР выбирает меньшее из двух значений gf : gf =min( gf, auto , gf, dlg ), где gf, auto получается автоматически, а gf, dlg   задается в этом диалоге. Для вычисленния коэффициента надежности по нагрузке gf, auto система СТК-САПР использует коэффициенты надежности загружений, задаваемые в таблице РСУ (расчетных сочетаний усилий) или таблице РСН (расчетных сочетаний нагрузок). Поскольку при расчете по РСУ или РСН известны точные значения gf , auto а значения gf, dlg , задаваемые в этом диалоге, по умолчанию заведомо велики и равны 1,6: gf, dlg = 1,6, то устанавливать их в этом диалоге нет необходимости, можно оставить значения gfy=gfz=1,6 без изменений. При расчете по усилиям от загружений значения gf принимаются из таблицы Коэффициенты надежности по нагрузке Открыть в новом окне и, если эта таблица заполнена, задавать значения gf в этом диалоге тоже нет необходимости, можно так же оставить значения gfy=gfz=1,6 без изменений. Однако когда производится автономный расчет отдельно взятого элемента, в качестве исходных данных задаются только расчетные усилия, а нормативные усилия — нет. Программа не имеет возможности вычислить значения gf, auto и поэтому именно в случае ввода усилий вручную необходимо ввести значения gfy и gfz в этом диалоге. В качестве значения gfz и gfz следует задавать средний коэффициент надежности по нагрузке, равный SM / SMn, где SM – суммарный расчетный, а SMn – суммарный нормативный моменты в соответствующей плоскости».

Расчетные длины

Определяется в соответствии с разделом 10.3 СП 16.13330. Рекомендуется задавать расчетные длины через коэффициенты (необходимо установить соответствующую галочку). В основном, коэффициенты расчетной длины определяются по таблицам 30 и 31 СП 16.13330.

 

Тип элемента: балка (учитываются изгибающие моменты M и поперечные силы Q, продольная сила N не учитывается).

Коэффициент устойчивости и надежности Yc:

Определяется по таблице 1 СП 16.13330. Чем меньше значение, тем больший запас.

·         Для балок сплошного сечения промышленно гражданских сооружений коэффициенты равны 0.90.

Коэффициент надежности Yn:

Определяется по таблице 2 ГОСТ 27751.

·         Для зданий и сооружений I пониженной ответственности (КС-1) – 0.9;

·         Для зданий и сооружений II нормальной ответственности (КС-2) – 1.0;

·         Для зданий и сооружений III повышенной ответственности (КС-3) – 1.1;

·         Для уникальных зданий и сооружений (см. примечания к таблице 2 ГОСТ 27751) – 1.2.

Напряженно-деформированное состояние

·         1-й класс – НДС, при котором напряжения по всей площади сечения не превышают расчетного сопротивления стали |σ|<Ry (упругое состояние сечения);

·         2-й класс – НДС, при котором в одной части сечения |σ|<Ry, а в другой |σ|=Ry (упругопластическое состояние сечения);

·         3-й класс – НДС, при котором по всей площади сечения |σ|=Ry (пластическое состояние сечения, условный пластический шарнир).

В большинстве случаев, расчет производится по 1-му классу НДС.

Чистый изгиб

Используется при расчете коэффициента Фb балок с одной осью симметрии и при вычислении параметра пластичности c. Используется, например, при расчете швеллеров.

Ребра жесткости

Из справки: если задано «ставить ребра через 0», то будет выбран максимально допустимый шаг ребер жесткости.

В соответствии с п.8.5.9 для балок 2-го и 3-го классов установка поперечных ребер жесткости является обязательным условием для выполнения расчета.

Расчет по прогибу

Данные для расчета прогиба. Длина пролета авто – вычисляется по положению раскреплений. Длина пролета точно – длина пролета при расчете приравнивается этому числу. Относительный прогиб (знаменатель) – задание допустимого прогиба балки.

Значение максимально допустимого прогиба определяется по приложению Д СП 20.13330. Для большинства балок покрытий и перекрытий:

·         1/100 при длине балки ≤ 1 м;

·         1/150 при длине балки 3 м;

·         1/200 при длине балки 6 м;

·         1/250 при длине балки 24 м;

·         1/300 при длине балки ≥ 36 м.

o   Промежуточные значения вычисляются по интерполяции, либо принимается по ближайшему наибольшему.

Консоль – установка этого флажка приведет к тому, что при вычислении прогиба пролет будет удвоен.

Коэффициент Yfy и Yfz

Коэффициенты принимаем величиной 1.6.

Пояснение из справки: «Как известно, пластические деформации в поперечном сечении стержня характеризуются коэффициентами сx и сy (п.8.2.3), причем их значение может быть не более 1,15 gf, т.е.: сx≤1,15 gf и сy≤1,15 gf. Здесь gf — коэффициент надежности по нагрузке, определяемый как отношение расчетного значения эквивалентной (по значению изгибающего момента) нагрузки к нормативному. Во время вычисления коэффициента развития пластических деформаций в каждой плоскости изгиба СТК-САПР выбирает меньшее из двух значений gf : gf =min( gf, auto , gf, dlg ), где gf, auto получается автоматически, а gf, dlg   задается в этом диалоге. Для вычисленния коэффициента надежности по нагрузке gf, auto система СТК-САПР использует коэффициенты надежности загружений, задаваемые в таблице РСУ (расчетных сочетаний усилий) или таблице РСН (расчетных сочетаний нагрузок). Поскольку при расчете по РСУ или РСН известны точные значения gf , auto а значения gf, dlg , задаваемые в этом диалоге, по умолчанию заведомо велики и равны 1,6: gf, dlg = 1,6, то устанавливать их в этом диалоге нет необходимости, можно оставить значения gfy=gfz=1,6 без изменений. При расчете по усилиям от загружений значения gf принимаются из таблицы Коэффициенты надежности по нагрузке Открыть в новом окне и, если эта таблица заполнена, задавать значения gf в этом диалоге тоже нет необходимости, можно так же оставить значения gfy=gfz=1,6 без изменений. Однако когда производится автономный расчет отдельно взятого элемента, в качестве исходных данных задаются только расчетные усилия, а нормативные усилия — нет. Программа не имеет возможности вычислить значения gf, auto и поэтому именно в случае ввода усилий вручную необходимо ввести значения gfy и gfz в этом диалоге. В качестве значения gfz и gfz следует задавать средний коэффициент надежности по нагрузке, равный SM / SMn, где SM – суммарный расчетный, а SMn – суммарный нормативный моменты в соответствующей плоскости».

Данные для расчета на общую устойчивость

Определяется в соответствии с пунктом 8.4.2 СП 16.13330. Рекомендуется задавать расчетную длину через коэффициент (необходимо установить соответствующую галочку). В основном, коэффициент расчетной длины равен 1.0.

 

Ограничение подбора

Диалог позволяет задать параметры подбора сечения, а именно:

·         допустимые габариты и минимальные толщины сечения.

·         ставить ли ребра жесткости (для балок).

·         если сечение составное, для каких элементов производить подбор.

Опции диалога:

Список

Производить подбор следующих элементов сечения. В список выводится состав сечения. Около того элемента, который следует подобрать, стоит галочка. Если данный элемент сечения подбирать не надо, галочку следует отключить.

Примечание: Для несоставных элементов сечения или элементов опция игнорируется. Элементы сечения, у которых не задано наименование профиля, всегда подбираются.

Выбор стали подбираемого элемента сечения:

Подбирать сечение только из заданной стали — при подборе сечения используется единственная сталь, указанная в диалоге Состав (по умолчанию).

Двигаться вниз по списку сталей в файле. Если задана эта опция, то после попытки подбора сечения из стали заданной в диалоге Состав, если подбор не удался, производятся попытки подобрать сечение из сталей, следующих за данной в списке сталей файла сортамента. Эти попытки продолжаются до тех пор, пока сечение наконец не будет подобрано или будет достигнут конец списка сталей в файле сортамента.

Двигаться вверх. Если задана эта опция, то после попытки подбора сечения из стали заданной в диалоге Состав, если подбор не удался, производятся попытки подобрать сечение из сталей, стоящих перед заданной в списке сталей файла сортамента. Эти попытки продолжаются до тех пор, пока сечение наконец не будет подобрано или будет достигнуто начало списка сталей в файле сортамента.

Примечание: Выбор стали подбираемого элемента сечения задается для каждого элемента сечения. Каждый элемент сечения может иметь свой способ выбора. Поэтому для того чтобы задать способ выбора стали, надо вначале выделить элемент сечения в списке Производить подбор следующих элементов сечения, чтобы определить, какой элемент сечения описывается.

В полях «Ограничения подбора» задаются:

·         допустимые габариты подбираемого сечения;

·         минимальная толщина его стенок и полок;

·         ставить ли ребра жесткости. Используется для балок, в колоннах ребра жесткости расставляются всегда, если гибкость стенки превышает 3.2*(E/Ry).

Страницы: 1
Читают тему