> For the complete documentation index, see [llms.txt](https://truebim.gitbook.io/truebim-guide/llms.txt). Markdown versions of documentation pages are available by appending `.md` to page URLs; this page is available as [Markdown](https://truebim.gitbook.io/truebim-guide/handbook/st.cip/analysis/pilony.md).

# Пилоны

\\\handbook\st.cipc\analysis\piles

## Коэффициенты расчетных длин

Коэффициент расчетной длины зависит от степени податливости опор, характеризующейся углами **φ** и взаимным направлением поворота опорных сечений, эквивалентная жесткость и условная гибкость  стержня **λ**. При этом выявлено, что существует некоторый характерный угол поворота заделки **α**, при котором происходит изменение НДС стержня.&#x20;

По взаимным направлениям поворота опорных сечений элементы следует относить к элементам с разнозначными (разнонаправленными) или равнозначными (сонаправленными) углами поворота опорных сечений. Для большего удобства обозначим элементы с разнозначными (разнонаправленными) углами поворота - B (bi-directional), а элементы с равнозначными (сонаправленными) углами поворота - C (co-directional).

<figure><img src="https://3381579655-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2F-M4O_oE10hmC5cVkn2MS%2Fuploads%2FqRIC6eRcXeIjHJtqqeNH%2FCOLUMNS%20-%20COMPRESSION%20WITH%20BENDING%20-%20ANGLE%20SCHEME.png?alt=media&amp;token=b9a693ca-5775-4596-b440-ed63a9bf8c06" alt=""><figcaption><p>Слева - элемент с разнозначными (разнонаправленными) углами поворота - B-элемент;<br>Справа - элемент с равнозначными (сонаправленными) углами поворота - C-элемент.</p></figcaption></figure>

Отнесение элемента к одной из двух групп следует выполнять по результатам статического расчета.

Для упрощения записи формул введем ряд коэффициентов:

<table data-full-width="true"><thead><tr><th>Коэффициент</th><th align="center">Формула</th></tr></thead><tbody><tr><td><strong>Условная гибкость пилона/колонны</strong></td><td align="center"><div class="math math-display">\lambda'=\frac{l}{h}</div></td></tr><tr><td><strong>Коэффициент, учитывающий соотношение размеров поперечного сечения</strong></td><td align="center"><div class="math math-display">k_{d} = \frac {b} {h} \le 1.0</div></td></tr><tr><td><strong>Коэффициент, учитывающий отношение углов поворота заделок</strong></td><td align="center"><div class="math math-display">k_{\varphi}=\frac {\varphi_{2}} {\varphi_{1}}</div></td></tr><tr><td><strong>Коэффициент, учитывающий отношение поворота более податливой заделки</strong><br><strong>к критическому углу поворота более податливой заделки</strong></td><td align="center"><div class="math math-display">k_{\alpha1} = \frac {\varphi_{1}} {\alpha_{1}}</div></td></tr><tr><td><strong>Коэффициент, учитывающий отношение поворота менее податливой заделки</strong><br><strong>к критическому углу поворота менее податливой заделки</strong></td><td align="center"><div class="math math-display">k_{\alpha2} = \frac {|\varphi_{2}|} {\alpha_{2}}</div></td></tr></tbody></table>

> где:\
> **l** - высота колонны/пилона в свету (между опорами);\
> **h** - размер сечения в плоскости поворота заделки;\
> **b** - размер сечения в плоскости, параллельной плоскости поворота заделки;\
> **φ**<sub>**1**</sub> - угол поворота более податливой заделки в минутах (принимается положительным);\
> **φ**<sub>**2**</sub> - угол поворота менее податливой заделки в минутах (с учетом знака);\
> **α**<sub>**1**</sub> - критический угол поворота более податливой заделки в минутах;\
> **α**<sub>**2**</sub> - критический угол поворота менее податливой заделки в минутах.

### B-элементы

Условные критические углы поворота сечения следует определять по формулам:

<table data-full-width="true"><thead><tr><th>Условная гибкость</th><th align="center">Критический угол поворота</th></tr></thead><tbody><tr><td><strong>Более податливой заделки</strong></td><td align="center"></td></tr><tr><td><p>при</p><div class="math math-display">\lambda' \le 25</div></td><td align="center"><div class="math math-display">\alpha_{1} = \frac {\lambda'} {250} k_{d} ((\lambda'-0.6) (|k_{\varphi}| + 2) - 10)</div></td></tr><tr><td><p>при</p><div class="math math-display">\lambda' \le 25</div></td><td align="center"><p></p><div class="math math-display">\alpha_{1} = 0.28 k_{d}((\lambda'+4) (0.2 |k_{\varphi}| + 1) - 14)</div></td></tr><tr><td><strong>Менее податливой заделки</strong></td><td align="center"><div class="math math-display">\alpha_{2} = 0.5 \left( \varphi_{1} + 0.34 k_{d} (\lambda'-7.5)  \right)</div></td></tr></tbody></table>

Коэффициенты расчетной длины следует определять по формулам:

<table data-full-width="true"><thead><tr><th>Отношение углов поворота</th><th align="center">Коэффициент расчетной длины</th><th align="center">Диапазон</th></tr></thead><tbody><tr><td><p>при</p><div class="math math-display">\varphi_{1} \le \alpha_{1}</div></td><td align="center"><p></p><div class="math math-display">\mu = 0.18  k_{\alpha1} (1-k_{\varphi}) - 0.14 k_{\alpha1}^2 k_{\varphi} + 0.5 \ge 0.5</div></td><td align="center"><p></p><div class="math math-display">0.50 \le \mu \le 1.00</div></td></tr></tbody></table>

<div data-full-width="true"><figure><img src="https://3381579655-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2F-M4O_oE10hmC5cVkn2MS%2Fuploads%2FChmPsrUHMOyy0fetWn3C%2Fimage.png?alt=media&amp;token=c431c87c-4fc5-423e-b10d-c4ec00cfb2cb" alt=""><figcaption><p>График зависимости коэффициента расчетной длины (вертикальная ось) от значения коэффициента k<sub>φ</sub> при различных значениях k<sub>α1</sub><br>снизу вверх: 0.00, 0.25, 0.50, 0.75, 1.00</p></figcaption></figure></div>

<table data-full-width="true"><thead><tr><th>Отношение углов поворота</th><th align="center">Коэффициент расчетной длины</th><th align="center">Диапазон</th></tr></thead><tbody><tr><td><p>при</p><div class="math math-display">\varphi_{1} > \alpha_{1} \\ \varphi_{2}  \le \alpha_{2}</div></td><td align="center"><p></p><div class="math math-display">\mu = 0.68-0.32 k_{\alpha2}</div></td><td align="center"><p></p><div class="math math-display">0.68 \le \mu \le 1.00</div></td></tr><tr><td><p>при</p><div class="math math-display">\varphi_{1} > \alpha_{1} \\ \varphi_{2}  > \alpha_{2}</div></td><td align="center"><p></p><div class="math math-display">\mu = 1.00</div></td><td align="center"><p></p><div class="math math-display">\mu = 1.00</div></td></tr></tbody></table>

<div data-full-width="true"><figure><img src="https://3381579655-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2F-M4O_oE10hmC5cVkn2MS%2Fuploads%2Fx4CtEt4HPTu7UFHsdOK5%2Fimage.png?alt=media&amp;token=2437ae69-f2ca-4d63-9919-495ea1a568ab" alt=""><figcaption><p>График зависимости коэффициента расчетной длины (вертикальная ось) от значения коэффициента k<sub>φ</sub> при различных значениях k<sub>α1</sub><br>снизу вверх: 1.25, 1.50, 1.75, 2.00, 2.25</p></figcaption></figure></div>

### C-элементы

Условные критические углы поворота сечения следует определять по формулам:

<table data-full-width="true"><thead><tr><th>Условная гибкость</th><th align="center">Критический угол поворота</th></tr></thead><tbody><tr><td><p>при</p><div class="math math-display">\lambda' \le 25</div></td><td align="center"><p></p><div class="math math-display">\alpha_{1} = \left( \frac{\lambda'}{40}  \left( k_{\varphi} - 2 \right) - \frac {\lambda'^2} {200} \left( k_{\varphi} -1.6 \right) \right) k_{d}</div></td></tr><tr><td><p>при</p><div class="math math-display">\lambda' > 25</div></td><td align="center"><p></p><div class="math math-display">\alpha_{1} = \left( \lambda' - 16 \right) \left(0.43 - 0.27 k_{\varphi} \right) k_{d}</div></td></tr></tbody></table>

Коэффициенты расчетной длины следует определять по формулам:

<table data-full-width="true"><thead><tr><th>Отношение углов поворота</th><th align="center">Коэффициент расчетной длины</th><th align="center">Диапазон</th></tr></thead><tbody><tr><td><p>при </p><div class="math math-display"> \varphi_{1} \le \alpha_{1}</div></td><td align="center"><p></p><div class="math math-display">\mu = 0.18  k_{\alpha1} (1-k_{\varphi}) - 0.14 k_{\alpha1}^2 k_{\varphi} + 0.5 \ge 0.5</div></td><td align="center"><p></p><div class="math math-display">0.50 \le \mu \le 0.68</div></td></tr></tbody></table>

<div data-full-width="true"><figure><img src="https://3381579655-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2F-M4O_oE10hmC5cVkn2MS%2Fuploads%2F98sJ2xoECvgA0VZrkUq5%2Fimage.png?alt=media&amp;token=056c2b83-aa08-4692-91cc-62402911f1d8" alt=""><figcaption><p>График зависимости коэффициента расчетной длины (вертикальная ось) от значения коэффициента k<sub>φ</sub> при различных значениях k<sub>α1</sub><br>снизу вверх: 0.00, 0.25, 0.50, 0.75, 1.00</p></figcaption></figure></div>

<table data-full-width="true"><thead><tr><th>Отношение углов поворота</th><th align="center">Коэффициент расчетной длины</th><th align="center">Диапазон</th></tr></thead><tbody><tr><td><p>при</p><div class="math math-display">\varphi_{1} > \alpha_{1}</div></td><td align="center"><p></p><div class="math math-display">\mu = 0.68-0.18 k_{\varphi}</div></td><td align="center"><p></p><div class="math math-display">0.50 \le \mu \le 0.68</div></td></tr></tbody></table>

<div data-full-width="true"><figure><img src="https://3381579655-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2F-M4O_oE10hmC5cVkn2MS%2Fuploads%2FY6J5qM8Mk6tQImzyLAdN%2Fimage.png?alt=media&amp;token=dba83770-e263-4423-898a-e035a4ca2931" alt=""><figcaption><p>График зависимости коэффициента расчетной длины (вертикальная ось) от значения коэффициента k<sub>φ</sub></p></figcaption></figure></div>

### Рекомендации

Так как коэффициенты расчетных длин зависят от углов поворота опорных сечений, а углы поворота, в свою очередь, зависят от НДС конструкции, то очевидно, что для различных комбинаций нагрузок коэффициенты расчетных длин будут отличаться.

В связи с отсутствием возможности задания различных коэффициентов расчетных длин для различных сочетаний или автоматического вычисления коэффициентов рекомендуется для предварительного расчета принимать коэффициент расчетной длины:

$$
\mu = 1.00
$$

При однозначном отнесении элемента к C-элементам в расчетной схеме следует для них принимать коэффициент расчетной длины:

$$
\mu = 0.68
$$

{% hint style="danger" %}
Данные коэффициенты расчетных длин допускается принимать для расчета внецентренно сжатых элементов только при однозначном отнесении рамы к раскрепленной (несвободной). В иных случаях, следует выполнять расчет конструкций с учётом эффектов второго порядка.
{% endhint %}
