СП 260 и результаты опытов КЭ7: что удалось закрыть самостоятельно

18.10.2026. Статус: проверка источников и независимая обработка сохранённых нативных результатов. Новый запуск ЛИРА в рамках этой сверки не выполнялся. Существующие модели и исходные таблицы не изменены.

Редакция и изменения

Подтверждён действующий СП 260.1325800.2023, приказ Минстроя от 28.12.2023 № 1015/пр, введение 29.01.2024. Он заменил СП 260.1325800.2016. Предыдущая ссылка в переписке на редакцию 2016 года как актуальную была ошибочной.

В карточке Росстандарта для редакции 2023 года утверждённые изменения не перечислены. Поиск приказов об изменениях № 1 и № 2 не дал подтверждения их утверждения. Найден проект изменения № 1, обсуждавшийся в июле 2025 года; статус проекта нельзя подменять введённым изменением. Поэтому основание настоящего сопоставления — подтверждённая редакция 2023 года без неподтверждённых поправок. Изменения № 1 и № 2 к редакции 2016 года не прикладываются автоматически к новому СП.

Граница проверки актуальности: открытые карточки и доступные публикации на дату проверки. Не утверждается отсутствие любого ещё не отражённого в них приказа. Страница Минстроя /docs/364390/ не открылась через используемый просмотрщик. Текст скачан из библиотеки Ассоциации развития стального строительства: PDF содержит СП 260.1325800.2023, хотя имя ссылки заканчивается на 2016.pdf. Это выгрузка ГАРАНТ от 10.03.2025; её дату нельзя считать датой проверки актуальности. Статус сверялся отдельно с Росстандартом.

Источники:

- Росстандарт: действующий СП 260.1325800.2023.

- Росстандарт: заменённый СП 260.1325800.2016 и его изменения.

- Текст СП в библиотеке АРСС, локальная копия SP260-2023.pdf; формулы визуально проверены на странице PDF 80/145.

- Карточка обсуждения проекта изменения № 1 — только сведения о проекте, не источник действующих требований.

- Разработчик ЛИРА: составляющие кручения КЭ7 и аналитический пример.

Нормативные требования и наши обозначения

Пункты 3.2 и 3.7 определяют бипару и бимомент. Это подтверждает объяснение через две противоположные пары сил. Бимомент B имеет размерность силы, умноженной на квадрат длины; Mxw — момента, то есть силы, умноженной на длину.

В разделе 8.10, а не прежнем 7.7.7, приведена проверка прочности при кручении. Пункт 8.10.3 требует различать характеристики сечений: для нормальных напряжений от N и изгибающих моментов — соответствующее эффективное сечение; для поперечных сил, свободного и стеснённого кручения — полное сечение. Раздел 7.3 определяет редукцию. В пункте 12.3 предусмотрена верификация применяемого комплекса по соответствующим разделам СП; наши частные опыты не заменяют такую верификацию.

Формулы 8.55–8.59 в обозначениях СП:

- σt ≤ Ry·γc;

- τt ≤ Rs·γc;

- √(σt² + 3τt²) ≤ 1,1·Ry·γc;

- σt = σN + σMx + σMy + σw;

- τt = τQx + τQy + τtor + τw.

σt и τt — суммарные нормальное и касательное напряжения в рассматриваемой точке; Ry и Rs — расчётные сопротивления стали нормальным напряжениям и сдвигу; γc — коэффициент условий работы. σN — вклад продольной силы N; σMx и σMy — вклады двух изгибающих моментов в осях СП; σw — нормальное напряжение от депланации. τQx и τQy — вклады поперечных сил; τtor — свободного кручения; τw — стеснённого кручения. Суммы составляются в одной точке с согласованными знаками, не из независимых максимумов по разным точкам.

В нашей ЛИРА продольная ось — x, поэтому два изгибающих момента называются My и Mz, поперечные силы — Qy и Qz. Нельзя механически переносить индексы x/y из СП на оси модели. Разложение ЛИРА Mx=Mxt+Mxw относится к кручению вокруг продольной оси, а не к изгибу. Это прямо описано разработчиком.

Как восстановлены напряжения

Следующие выражения — аналитическое раскрытие напряжений по упругой теории тонкостенных стержней, не дословная дополнительная формула СП 260:

σw(s)=B·ω(s)/Iω; максимум модуля при чистом B равен |B|/Wω, где Wω=Iω/max|ω|.

Здесь s — положение точки на контуре сечения; B — бимомент, Н·м²; ω(s) — нормированная секторная координата точки, м²; Iω — секторный момент инерции полного сечения, м⁶; Wω — секторный момент сопротивления, м⁴. Результат σw получается в Н/м². Формула следует из распределения σw, пропорционального ω, и определения B=∫σw·ω·dA, Iω=∫ω²·dA; dA — элемент площади.

При наличии только продольной силы σN=N/A, где A — площадь. В нашем диагностическом опыте используются полные характеристики, без проверки местной устойчивости и редукции. Для двутавра ωmax=b·(H−tf)/4; b — ширина полки, H — общая высота, tf — толщина полки. Это срединная тонкостенная модель. Её Iω сверено с фактически сохранённым TXT ЛИРА.

Mxw связан с изменением B вдоль стержня: в знаках наших опытов Mxw=−dB/dx, где x — расстояние от заделки. Поэтому при Mxw=0 бимомент B не обязан быть нулём. Mxw участвует в восстановлении касательных напряжений стеснённого кручения; его нельзя непосредственно подставить вместо B в σw. Физический смысл B и Mxw, их единицы и различие закрыты самостоятельно.

Для чистого концевого бимомента использовано ранее проверенное аналитическое решение B(x)=Btip·cosh(kx)/cosh(kL). Здесь Btip — приложенный бимомент, L=2 м — длина, k=√[GJ/(EIω)], м⁻¹; E и G — модули упругости и сдвига, J — постоянная свободного кручения, м⁴. При x=0 производная B равна нулю, а B(0)=Btip/cosh(kL) ненулевой. Это объясняет ключевой контрольный случай.

Конкретное сопоставление с сохранёнными результатами

Модель FE7_PROFILE_PAIRS, консоль I_BASE, проба physical_2, корневое сечение КЭ11, сечение 1. Двутавр H=400 мм, b=200 мм, tf=10 мм, tw=6 мм; A=0,00628 м², Iω=5,07·10⁻⁷ м⁶, Wω=2,60·10⁻⁵ м⁴. tw — толщина стенки. Три взаимоисключающих загружения: продольная сила и два знака концевого бимомента. Сравнение в расчётном наборе C, коэффициент 1.

ЗагружениеФактическое N, кНФактическое B у заделки, кН·м²Mxw, кН·мМаксимум модуля нормального напряжения по полному сечению, МПа
1 — продольная сила99,999990015,9236
2 — положительный концевой бимомент0+0,6603716025,3989
3 — отрицательный концевой бимомент0−0,6603716025,3989

В выгруженных обычных РСУ и эРСУ этого сечения осталась только строка загружения 1. Максимум по исходным загружениям — 25,3989 МПа, по сохранённым строкам — 15,9236 МПа. Восстановленная огибающая по отобранным строкам составляет 62,69% полной огибающей этого сечения. Это наблюдение о достаточности конкретной выгрузки, не заключение об ошибке всех модулей ЛИРА.

На свободном конце той же консоли (КЭ12, сечение 2) сохранены все три загружения, и огибающая воспроизводится: 31,8471 МПа. Следовательно, нельзя обобщать потерю на всю модель; эффект привязан к конкретному сечению и отбору.

Повторная обработка охватила 24 консоли × 2 положения × 4 набора C/CD/N/ND × 2 вида таблиц = 384 сравнения. В 72 сравнениях огибающая нормальных напряжений по отобранным строкам не достигает огибающей исходных загружений: это девять корневых сечений, повторённых для четырёх коэффициентов и двух таблиц. Это не 72 независимых нативных расчёта. Подробные адреса, выбранные загружения и значения — stress-coverage.csv.

В скрипте отдельно подтверждены ненулевые секторные характеристики по сохранённым моделям, отсутствие изгибающих моментов в парной серии и аналитическое B(x). Допуск сопоставления B: max(10⁻⁵ кН·м²; 10⁻⁴ от ожидаемого B). Допуск сравнения огибающих: max(10⁻⁵ МПа; 10⁻⁵ от максимума). Они нужны для округления выгрузки и не являются нормативными допусками. Нулём считается пустая ячейка существующей силовой колонки в подтверждённом формате; отсутствующая колонка вызывает ошибку.

Что это закрывает, а что остаётся

1. Бимомент, Mxt и Mxw физически различаются и аналитически интерпретируются; спрашивать разработчика об их базовом смысле больше не требуется.

2. Нормальная добавка от депланации восстанавливается через B и секторные характеристики. Совпадение отбора с численным Mxw не доказывает эквивалентность отбору по σw.

3. Прежнее обобщение «любое несовпадение метки означает потерю опасного сочетания» неверно: у свободного конца оба знака B сохраняются по другим критериям. Поэтому дополнительно проверена вся совокупность оставшихся строк.

4. У заделки найден воспроизводимый случай, где именно совокупности выгруженных строк недостаточно для восстановления максимума упругих нормальных напряжений. Это основной адресный вопрос поддержке.

5. СП устанавливает проверку напряжений, но не нумерацию и внутренние функции критериев ЛИРА. Точная нормировка 35–50, назначение отбора и использование иных сочетаний внутри расчётного модуля остаются вопросами разработчику.

Наши профили с толщинами 6 и 10 мм не являются контрольными образцами ЛСТК по определению 3.1 СП 260 (не более 4 мм). Не проверены редуцированные сечения, сопротивления стали, устойчивость и работа конструктивных узлов. Поэтому в этой записке нет заключения о несущей способности по СП 260 и нет доказательства ошибки нормативного модуля. Выявлен пробел именно в исследованной огибающей нормальных напряжений, восстановленной по выгруженным РСУ/эРСУ.

До ответа разработчика для внешней проверки такого КЭ7 нужно сохранять исходные допустимые сочетания с B и восстанавливать напряжения по полным связанным векторам. Один номер критерия не заменяет этой проверки.