[Саразан]

Здравствуйте!
Считаю раму в Лире. Смотрю результаты расчета в РСУ - в стойках железобетонной безраскосной фермы растяжение. Ищу ошибку уже две недели, стоит моя расчетная часть.

Во всех книгах, учебниках - в стойках сжатие, а у меня растяжение. Предполагаю, что ошибка у меня, только где. Кто может что-то подсказать, пожалуйста пишите.
Заранее спасибо!

[and.rey]

Фактически мы имеем дело с аркой, у которой затяжка подвешена к верхнему поясу. Если в расчетной схеме удалить все вертикальные стержни кроме одного - затяжка (н.п.ф.) будет висеть на нем. Более того, даже если все стержни вертикальные удалить - ЛИРА все равно посчитает, и правильно сделает - система - рама с жесткими узлами не будет геометрически изменяема.
Рассмотрим равновесие нижнего узла одной подвески. Предположим, что вес подвески равномерно распределяется между верхним и нижним узлом, а вес нижнего поса фермы - аналогично между точками закрепления, т.е. в узле действут сила N равная Gподвески/2 + Gн.п.ф./2
Внимание, вопрос. Какое усилие возникает в стержне подвески в узле примыкания к нижнему поясу, если усилия в н.п.ф. уравновешивают друг друга (а иначе и быть не может, вспминаем теорет механику, 2 курс)
Offtop: Странно, что такой элементарный анализ недоступен выпускнику строительного вуза

Сообщение от and.rey Фактически мы имеем дело с аркой, у которой затяжка подвешена к верхнему поясу. Если в расчетной схеме удалить все вертикальные стержни кроме одного - затяжка (н.п.ф.) будет висеть на нем. Более того, даже если все стержни вертикальные удалить - ЛИРА все равно посчитает, и правильно сделает - система - рама с жесткими узлами не будет геометрически изменяема. Рассмотрим равновесие нижненго узла одной подвески. Предположим, что вес подвески равномерно распределяется между верхним и нижним узлом, т.е. в узле действут сила N равная Gподвески/2. Внимание, вопрос. Какое усилие возникает в стержне подвески в узле примыкания к нижнему поясу, если усилия в н.п.ф. уравновешивают друг друга (а иначе и быть не может, вспминаем теорет механику, 2 курс)

Да, такой вариант предлагался, но поразбиравшись на досуге с такими фермами заметил, что как арки (с шарнирно закрепленными затяжками) они становятся при пролетах от 30 метров... А речь идет об абсолютно заводской ферме, серийной, с жесткими узлами везде... Там вот знак будет меняться в зависимости от характера приложения нагрузки, геометрии, податливости опор в горизонтальном направлении...

[and.rey]

Согласен - в данной "предельной" расчетной схеме - в бОльшей степени от жесткости оставшихся опорных узлов, соотношения EJ/L между верхним и нижним поясом.
Я упростил задачу до предела, чтобы показать качественную работу расчетной схемы. Дальше можно начинать всем этим варьировать. И провести аналогию с реакцией опор неразреной балки - верхний и нижний пояса опираются на стойки.

Сообщение от and.rey Согласен - в данной "предельной" расчетной схеме - в бОльшей степени от жесткости оставшихся опорных узлов, соотношения EJ/L. Я упростил задачу до предела, чтобы показать качественную работу расчетной схемы.

В арках, которые я видел (листал проекты) - верхний пояс был мощный, зачастую двутавровый... Подвески чаще всего были вообще металлическими, и при том достаточно гибкими. Пролеты - метров 40-50. И натяжение арматуры - на бетон, т.е. фактически как отдельное и серьезное загружение...
В фермах заводских сечения стоек сопоставимы с поясами, арматура натягивается на упоры (если не ошибаюсь - серии не листал), пролеты поменьше... Т.е. склонность элементов решетки воспринимать нагрузки, сопоставимые с поясными (в том числе и моменты с поперечными силами) - возрастает, и вырезание узлов уже мало что значит... Хотя для диплома можно ведь и ферму сделать какую угодно, хоть сознательно с шарнирным креплением стоек/подвесок. Тем более такие фермы уже вроде не выпускают...

[Саразан]

and.rey,
Спасибо вам за помощь.
Но здесь ферма работает не как арка с затяжкой, а стойки - не как подвески. Я на предыдущей странице выложила статью, где объясняется, чем стойки отличаются от подвесок.
Если б узлы были бы шарнирные, то да. Метод вырезания тоже подтверждает, что стойка должна быть растянута.
Но узлы все - жесткие - и стойки должны работать на сжатие.

У меня уже полгруппы прорешало мою задачку.. Одногруппник мой предложил такую идею: самостоятельно увеличить жесткость нижнего пояса на порядок, так как за счет арматуры ПН жесткость сечения увеличивается. Тогда от единичной нагрузки - получается сжатие. Но стоит приложить хотя бы собственный вес фермы - все стойки снова растянуты.

Где-то ошибка у меня! Все преподаватели говорят, что сжаты должны быть стойки, если к нижнему поясу ничего не подвешено. Тем более проектная организация приняла усиление стоек - мет.обойма. Я выкладывала рисунок в теме "Вопрос по усилиям". Металлическая обойма работает только на сжатие.

Сообщение от and.rey Offtop: Странно, что такой элементарный анализ недоступен выпускнику строительного вуза

Я уже месяц и больше пытаюсь решить эту проблему. На первый взгляд только кажется, что это просто.

Сообщение от Ал-й Хотя для диплома можно ведь и ферму сделать какую угодно, хоть сознательно с шарнирным креплением стоек/подвесок. Тем более такие фермы уже вроде не выпускают...

Нельзя так сделать. Все узлы железобетонной безраскосной фермы -жесткие. Считать, что там шарниры - это грубая ошибка.
Лучше уж тогда считать стойки растянутыми, хоть расчет есть в доказательство.

[ander]

Саразан, могу выдвинуть предположение, ранее расчеты выполнялись вручную, поэтому нагрузки обычно прикладывались в верхние узлы фермы, у Вас же - равномерно распределенная нагрузка, да еще размазанная по всем элементам схемы; но это все равно не помогает получить желаемое, так может нужно преднатяг задать? Она же преднапряженная?

Сообщение от Саразан Все узлы железобетонной безраскосной фермы -жесткие. Считать, что там шарниры - это грубая ошибка.

Это Вам так повезло с существующим зданием ) Но шарнирные тоже бывают...

[Саразан]

Сообщение от ander аразан, могу выдвинуть предположение, ранее расчеты выполнялись вручную, поэтому нагрузки обычно прикладывались в верхние узлы фермы, у Вас же - равномерно распределенная нагрузка, да еще размазанная по всем элементам схемы; но это все равно не помогает получить желаемое, так может нужно преднатяг задать? Она же преднапряженная?

Вы правы - то, что я изменю нагрузку и приложу ее по узлам - сути не меняет, не поможет это получить желаемое. Про предварительное напряжение - я написала уже, что можно просто увеличить жесткость на порядок (в 10 раз) нижнего пояса фермы. За счет мощной арматуры и ее ПН. Не знаю, насколько это верно.
Как задать в Лире предварительное напряжение? Не связано ли это как-то с объемными элементами? ведь сначала надо арматуру показать тогда..)

Сообщение от Ал-й то Вам так повезло с существующим зданием ) Но шарнирные тоже бывают...

А как такое бывает в железобетонной ферме? Если она монолитная - но мне сложно представить, когда это возможно. А если все элементы сборные, то на чем соединение, на болтах что-ли и фасонках?
Это в металлической ферме могут варианты. А в жб я прочитала где-то, что все узлы жесткие.

Сообщение от Саразан А как такое бывает в железобетонной ферме? Если она монолитная - но мне сложно представить, когда это возможно. А если все элементы сборные, то на чем соединение, на болтах что-ли и фасонках? Это в металлической ферме могут варианты. А в жб я прочитала где-то, что все узлы жесткие.

В железобетонных несерийных безраскосных фермах бывают стойки из металла, шарнирно прикрепленные к поясам. В арках они же бывают и из железобетона - ведь достаточно чтобы узел не воспринимал момент - всего-то... Пример можно найти в книжке Бондаренко для арки - там железобетонная подвеска. К поясу прикреплена шарнирно. От фермы та арка отличается только как разу узлами, да соотношениями жесткостей.

Про натяжение - если оно на бетон, то нужно не жесткость увеличивать, а нагрузку в опорных узлах прикладывать - от натяжения... Если на упоры - то можно задавать через температурные нагрузки, но так обычно для металла делают, в жб будет масса нюансов.

[Саразан]

Ал-й,
Вы, как опытный человек, можете предположить, что ВСЕ стойки в моей ферме могут работать на растяжение? Это строймех или сопромат.
Может, действительно, от единичного загружения еще возможно сжатие, но от реальной нагрузки - уже на растяжение работают стойки. Может так оно и есть, несмотря на жесткое закрепление узлов?

Саразан,
про опыт еще рано говорить, а вообще в статически неопределимой ферме -возможно все! все зависит от условий закрепления, соотношения жесткостей, исходных предпосылок. Если все это Вы возьмете как в примере, то и результат у Вас совпадет - а найти отличия между Вашей схемой в Лире и схемой из книжки - достаточно просто... И что интересно, сразу и не скажешь кто не прав ) думаю как вариант, Вам надо скинуть ссылку на книжку, где ферма железобетонная в Лире считается..? Сейчас поищу - была такая...

вот она: http://dwg.ru/dnl/3360 - безраскосные фермы там есть.
со своей стороны добавлю - если все исходные данные один в один принимать со старыми книгами - то и результат близок. Но вот принимая один в один, начинаешь задумываться - а правильно ли это..? Ведь раньше так делали, за не имением компьютеров и тп...
Я бы и рад детальнее проанализировать Вашу ферму, но слишком занят - меня хватает только отписываться на перерывы, пока идут расчеты на компе... а комп, зараза, мощный - считает быстро )

[Саразан]

Тут даже идет вопрос не о том, что в старых книгах..
Я бы посчитала стойки как растянутые элементы. На вопросы комиссии можно было бы ответить, рассказать про расчеты, про то, чтомного лет назад все считалось вручную и очень упрощенно.
Меня смущает больше всего вот что:

Сообщение от Саразан проектная организация приняла усиление стоек - мет.обойма. Я выкладывала рисунок в теме "Вопрос по усилиям". Металлическая обойма работает только на сжатие.

На чертежах у меня будет сравнение вариантов усиления для всех конструкций. Это различие точно бросится в глаза тому, кто посмотрит на чертеж. Как тогда отбиваться от комиссии, я не знаю

[and.rey]

А зачем повторять в вашем проекте чужое решение? Предложите свое. Кроме того, нижний пояс фермы преднапряжен, это надо учесть в расчете. Вычислите усилие обжатия и приложите к опорным узлам. Может быть тогда и стойки станут сжатыми? Серию на фермы смотрели? Есть в даунлоаде.

[Саразан]

Сообщение от and.rey А зачем повторять в вашем проекте чужое решение? Предложите свое.

Сравнение вариантов - обязательная составляющая любого диплома. Я предлагаю свое решение и сравниваю его с тем, что предложили проектировщики.
В моем конкретно случае я сравниваю усиление для двух колонн, плиты и фермы. Мне нужно прийти к выводу, какой вариант более экономичный, более технологичный и т.п. Некоторые сравнивают просто конструкцию - например разные варианты покрытий и т.д.

Сообщение от and.rey Серию на фермы смотрели? Есть в даунлоаде

Смотрела, да спасибо Ирине, которая их выложила. Единичные усилия там не приведены. Там просто размеры, армирование, нес. способность.

Сообщение от and.rey Вычислите усилие обжатия и приложите к опорным узлам. Может быть тогда и стойки станут сжатыми?

Нет, не станут они сжатыми. Я приложила нагрузку от обжатия к опорным узлам просто на одну ферму, загруженную только ед. нагрузкой и собственным весом. Растяжение в стойках (прод.сила N) слегка уменьшилось и все, незначительно.

[and.rey]

Какую изгибную жесткость нижнего пояса вы задаете? Учитываете преднапряжение? Хотя это мало должно отражаться на расчете. Верьте в свой расчет и не полагайтесь на авторитеты, - мэтры тоже ошибаются. Но проверить перед защитой следует все досконально. Кстати, обратите внимание, что в серии фермы рассчитаны на ЭВМ. Вот найти бы тот расчет или его авторов для консультации. Ваше стремление к истине похвально и достойно уважения, снимаю шляпу. Задачка действительно нетривиальная и интересная. Добивайте ее, и комиссия должна оценить ее по достоинству!
Кстати, реакции плит покрытия во втором загружении должны быть сосредоточенными силами, а если плиты 1,5м, - посередине панели в.п.ф.

[Саразан]

Сообщение от and.rey Какую изгибную жесткость нижнего пояса вы задаете? Учитываете преднапряжение? Хотя это мало должно отражаться на расчете.

Я задаю такую же жесткость, как и у бетона В30. Только это не EJ, а просто модуль упругости. В одном расчете я просто увеличила в 10 раз модуль упругости Е нижнего пояса, в другом расчете приложила нагрузку от обжатия бетона за счет напрягаемой арматуры (взяла 0,8 от Rsn без учета потерь) Не знаю, насколько это верно или корректно.

Сообщение от and.rey Верьте в свой расчет и не полагайтесь на авторитеты, - мэтры тоже ошибаются. Но проверить перед защитой следует все досконально. Кстати, обратите внимание, что в серии фермы рассчитаны на ЭВМ. Вот найти бы тот расчет или его авторов для консультации.

Спасибо, and.rey, ! Серия от 1969 года. Неужели в то время уже были какие-то ЭВМ? Вот это да! Я написала письмо в проектный институт №1 г.Санкт-Петербурга. Может, мне ответят!.

[and.rey]

Указания, что фермы рассчитаны на эвм есть в альбоме 87 года, 1 выпуск. Серия 69 года имеется только вып.IV. Но обратите внимание на пункт 5 примечаний лист 4 . Ограничивается ширина раскрытия трещин в стойках, следовательно, это растянутые элементы!
Изгибную жесткость следует определять для элемента с трещинами через кривизну (1/r).

[Саразан]

Сообщение от and.rey Ограничивается ширина раскрытия трещин в стойках, следовательно, это растянутые элементы!

Почему.? Вроде и для внецентренно-сжатых ограничивается...В формуле ширины раскрытия трещин есть коэффициент, который учитывает характер нагружения (т.е. для растянутых, изгибаемых и внецентренно-сжатых элементов).

По дефектной ведомости на фермы, которая составлялась по результатам обследования здания (разные фермы):
- Ферма имеет горизонтальные трещины у основания по трем стойкам , отслоение защитного слоя и коррозию арматуры стоек.
- Основными дефектами фермы являются трещины в средней и нижней части стоек шириной раскрытия до 0,7 мм. Усадочные трещины шириной раскрытия до 1 мм
- Основными дефектами фермы являются трещины вдоль продольной арматуры в средней и нижней частях стоек шириной раскрытия до 1 мм

Непонятно, и горизонтальные трещины есть, и трещины вдоль арматуры..

[and.rey]

Да, могут быть трещины от внецентренного сжатия.

[Саразан]

Не отвечают мне на письмо. Буду считать стойки, как растянутые элементы все-таки. Надеюсь, боком мне это не выйдет!