Нужны ли растяжки по нижним концам стоек шпренгеля?
| Правила | Регистрация | Пользователи | Сообщения за день |  Справка по форуму | Файлообменник |

Вернуться   Форум DWG.RU > Архитектура и Строительство > Конструкции зданий и сооружений > Нужны ли растяжки по нижним концам стоек шпренгеля?

Нужны ли растяжки по нижним концам стоек шпренгеля?

Ответ
Поиск в этой теме
Непрочитано 15.07.2012, 13:46 #1
Нужны ли растяжки по нижним концам стоек шпренгеля?
avk77
 
Регистрация: 21.04.2012
Сообщений: 29

Здравствуйте, уважаемые коллеги!

Хочу посоветоваться, нужно ли устанавливать растяжки по нижним концам стоек шпренгеля для обеспечения устойчивости последнего при отсутствии динамики и кранов? Конечно, хотелось бы не только субъективное мнение услышать, а еще и ссылку на норматив.

Вопрос сформулирован несколько сокращенно, для примера принята простая конструкция. Вообще же вопрос можно поставить шире: нужны ли вообще растяжки по нижним поясам ферм при отсутствии динамики и кранов, но при том, что нижний пояс ферм расположен ниже воображаемой линии, соединяющей опоры фермы, а верхний пояс совпадает c этой линией? Опирание ферм на колонны шарнирное.

Нормы не ставят требования установливать эти растяжки. Однако ферма, на мой взгляд находится в состоянии неустойчивого равновесия и при возникновении случайных эксцентриситетов приложения нагрузки от прогонов может поворачиваться вокруг своей оси. Удерживают ее в устойчивом положении только распорки по верхнему поясу (они же прогоны). Но при значительных усилиях в нижнем поясе это еще нужно доказать расчетом, что ферма останется устойчивой. Но таких расчетов я не нашел и общих конструктивных требований по постановке связей в этой ситуации тоже.

Есть ли мнения на этот счет?

Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: Поперечник.jpg
Просмотров: 462
Размер:	397.2 Кб
ID:	83794  Нажмите на изображение для увеличения
Название: Схема.jpg
Просмотров: 403
Размер:	343.3 Кб
ID:	83795  

Просмотров: 8691
 
Непрочитано 16.07.2012, 14:22
#2
Brasero

часто сверлю, потом затыкаю
 
Регистрация: 14.12.2011
Русский Севастополь
Сообщений: 515


Цитата:
Сообщение от avk77 Посмотреть сообщение
нужны ли вообще растяжки по нижним поясам ферм при отсутствии динамики и кранов,
При чем здесь краны?
Цитата:
Сообщение от avk77 Посмотреть сообщение
нижний пояс ферм расположен ниже воображаемой линии, соединяющей опоры фермы, а верхний пояс совпадает c этой линией?
При чем здесь линия опоры?

Расчеты элементарные - устойчивость из плоскости. Учитесь, книжки там всякие читайте...
Brasero вне форума  
 
Непрочитано 16.07.2012, 15:14
#3
eilukha


 
Регистрация: 10.09.2007
Сообщений: 10,592


Цитата:
нужно ли
- нет. К примеру: расчетная длина сжатых промежуточных стоек фермы из плоскости никак не зависит от раскреплений фермы из плоскости (не ставим же распорку напротив каждой стойки).
eilukha вне форума  
 
Непрочитано 16.07.2012, 15:29
#4
FLASH!

КЖ, КМ
 
Регистрация: 16.12.2010
Харьков, Украина
Сообщений: 298


Цитата:
Сообщение от Brasero Посмотреть сообщение
При чем здесь краны?
Ну при том хотя бы что разная предельная гибкость растянутых элементов будет при динамике и статике.
Цитата:
Сообщение от Brasero Посмотреть сообщение
Учитесь, книжки там всякие читайте...
Какие например? Мне например тоже не понятен до конца этот вопрос.
Я мыслю так: растянутые элементы шпренгеля устойчивость не теряют, а вот сжатая стойка может. Или ставить распорки (растяжки) или верхний конец стойки шпренгеля защемить в верхнем поясе и считать мю=2 (как консоль). Хотя есть серия по прогонам со шпренгельным подкреплением - там по нижнему концу шпренгеля связей нет, наверно уложились в гибкость 400. Аналогичная ситуация с фермами типа "молодечно"(нижний пояс до колонн не доходит) - по нижнему поясу есть распорки. Серии где-то были тут, на ДВЖ.ру.
FLASH! вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 17.07.2012, 00:32
#5
avk77


 
Регистрация: 21.04.2012
Сообщений: 29


Цитата:
Сообщение от Brasero Посмотреть сообщение
При чем здесь краны?
Наличие динамики накладывает вполне конкретное ограничение на гибкость нижнего пояса из плоскости (см. Беленя - первый фрагмент во вложении)

Цитата:
Сообщение от FLASH! Посмотреть сообщение
там по нижнему концу шпренгеля связей нет, наверно уложились в гибкость 400
Согласно СП 16.13330-2011, табл.33, прим. 1 "В конструкциях, не подвергающихся динамическим воздействиям, гибкость растянутых элементов следует проверять только в вертикальных плоскостях". Поэтому определять необходимость и шаг растяжек для нижнего пояса шпренгеля по предельной гибкости нижнего пояса из плоскости при отсутствии динамики не совсем обоснованно.

Цитата:
Сообщение от Brasero Посмотреть сообщение
При чем здесь линия опоры?
См. врезку из книги Слицкоухова "Конструкции из дерева и пластмасс" (второй фрагмент во вложении)

Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
расчетная длина сжатых промежуточных стоек фермы из плоскости никак не зависит от раскреплений фермы из плоскости (не ставим же распорку напротив каждой стойки).
Не ставим, потому что обычно ферма находится в устойчивом положении, а растянутый нижний пояс сам по себе устойчивость потерять тоже не может. Устойчивое положение всей фермы обеспечивается распорками по верхнему поясу, которые не позволяют ферме повернуться относительно линии, соединяющей опоры. Но если предположить, что эти распорки попали на эту линию, а нижний пояс приходит в те же точки, что верхний, возникает неустойчивое положение фермы в целом. Вырежьте треугольник по форме шпренгеля из листа фанеры. Обоприте его по краям, свесив средний угол вниз и нажмите чем-нибудь, что не будет являться распоркой для чистоты эксперимента (карандашом сверху). Ваш треугольник повернется. Он неустойчив.

Ясно, что не я первый в этот вопрос уперся. И стальные фермы с пониженным нижним и горизонтальным верхним поясами существуют. Как-то же их проектируют. И как обеспечивают их общую устойчивость без раскрепления нижнего пояса, я не знаю. Есть только одна догадка. Возможно, что это усилие, которое стремится повернуть ферму вокруг линии, соединяющей опоры, не такое значительное. И вполне хватает того, что прогоны опираются на верхнюю грань верхнего пояса, а линия, соединяющая опоры проходит около нижней грани этого самого верхнего пояса. Это превращает конструкцию в устойчивую (у Слицкоухова показана на рис.VIII.12,а), хотя и на грани устойчивости. Только как это доказать расчетом? Очевидно, что данное усилие, стремящееся повернуть ферму, зависит от усилия растяжения в нижнем поясе.

Будут ли еще мнения?
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: Беленя.JPG
Просмотров: 173
Размер:	57.0 Кб
ID:	83881  Нажмите на изображение для увеличения
Название: Слицкоухов.JPG
Просмотров: 281
Размер:	116.5 Кб
ID:	83882  
avk77 вне форума  
 
Непрочитано 17.07.2012, 14:48
#6
Brasero

часто сверлю, потом затыкаю
 
Регистрация: 14.12.2011
Русский Севастополь
Сообщений: 515


Поворот возможен только когда есть момент. Момент подразумевает наличие силы и плечо. Плечо возникает только после того, как началась деформация из плоскости. Возьмите одну балку и рассмотрите ее устойчивость при приложении нагрузки. Возможно, Белени мало.

PS: Про краны и линию приложения так и не поверил. Не судьба... Вибрация растяжек - это не разворот из плоскости.

Надо просто придумать эквивалентную расчетную схему и посчитать устойчивость. Ну много примеров в книжках же.

Последний раз редактировалось Brasero, 17.07.2012 в 14:57.
Brasero вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 17.07.2012, 19:10
#7
avk77


 
Регистрация: 21.04.2012
Сообщений: 29


Цитата:
Сообщение от Brasero Посмотреть сообщение
Надо просто придумать эквивалентную расчетную схему и посчитать устойчивость. Ну много примеров в книжках же.
Понятно. Содержательно.

Коллеги, если бы такой расчет требовался, он был бы описан в СНиПе. Шпренгели и фермы с пониженным нижним поясом не новость. Но нет этого. Значит не в расчетах дело, а в конструктивных мерах, которые не делают расчеты обязательными. А вот что это за меры, пока не знаем. Кстати, справедливости ради надо сказать, что и меры эти были бы описаны в СНиПе... Может шпренгели эти сами по себе устойчивы при любых условиях?
avk77 вне форума  
 
Непрочитано 17.07.2012, 20:53
#8
eilukha


 
Регистрация: 10.09.2007
Сообщений: 10,592


Цитата:
еще мнения?
- прочитал несколько раз это:
Цитата:
Шпренгельные конструкции характеризуются пониженным по отношению к линии опор расположением нижнего пояса в средней части пролета и по крайней мере одним переломом в его очертании—в месте сжатой стойки. Если при этом верхний пояс расположен выше уровня опор, то равновесие узла Г устойчивое (рис. VJII.12, а). При отклонении узла Г из плоскости системы он стремится вернуться в прежнее положение. Если верхний пояс расположен ниже уровня опор, узел Г находится в неустойчивом положении (рис. VIII. 12, в). При прямом верхнем поясе равновесие узла Г становится безразличным (рис. VIII. 12, б).
На практике применяют шпренгельные конструкции с расположением верхнего пояса по схемам, приведенным на рис. VIII. 12, а, б. Однако неизбежный прогиб под максимальной нагрузкой превращает схему б в схему в и узел Г становится также неустойчивым. Поэтому варианты бив требуют обязательного устройства вертикальных связен.
- но так и не понял зачем вертикальные связи, если верхний пояс раскреплен. Что за источник, возможно там ошибка, написано ли об этом это в другом месте?Offtop: Не все что в каждой книжке есть истина.

Цитата:
нажмите чем-нибудь, что не будет являться распоркой
- Вы же говорите:
Цитата:
нужно ли устанавливать растяжки распорки по нижним концам стоек шпренгеля
- все же ВП раскреплен или нет?

Последний раз редактировалось eilukha, 17.07.2012 в 20:59.
eilukha вне форума  
 
Непрочитано 18.07.2012, 00:31
#9
Vavan Metallist


 
Регистрация: 30.01.2008
Україна, Львів
Сообщений: 6,057


Нужно ставить растяжки (распорки) в общем связи по нижним концам стоек. Такое мое твердое убеждение. Несмотря на то, что существует серия 1.460.3-23.98 где используются подстропильные фермы вот такой как у автора формы. И там нижние концы стоек не раскреплены. Наверно там просто конструктив так сделан, чтоб держать устойчивость из плоскости (например нижние пояса выполнены из парных уголков, приваренных с двух сторон профильных труб). Так же и в серии на решетчатіе прогоны. Но "по классике" (и по мне) так лучше дать связи.

Последний раз редактировалось Vavan Metallist, 18.07.2012 в 00:48.
Vavan Metallist вне форума  
 
Непрочитано 18.07.2012, 09:15
#10
ronn


 
Регистрация: 15.04.2011
Сообщений: 421


Цитата:
Сообщение от Vavan Metallist Посмотреть сообщение
Несмотря на то, что существует серия 1.460.3-23.98 где используются подстропильные фермы вот такой как у автора формы. И там нижние концы стоек не раскреплены.
Думаю, что там считается, что точка закрепления (ось поворота) сжатой стойки находиться на оси трубы верхнего пояса, а точка крепления раскосов (нижнего пояса) расположена с низу трубы верхнего пояса. Что соответствует схеме а) в книге, т.е. схема устойчива.
ronn вне форума  
 
Непрочитано 18.07.2012, 11:59
#11
Vavan Metallist


 
Регистрация: 30.01.2008
Україна, Львів
Сообщений: 6,057


Возможно
Vavan Metallist вне форума  
 
Непрочитано 18.07.2012, 12:22
#12
Geter

Выдумываю
 
Регистрация: 27.03.2012
Санкт-Петербург
Сообщений: 881


Всегда интересовала гибкость ферм из плоскости, особенно при отсутствии вертикальных связей поперек ферм. Ладно там, все эти предельные гибкости и прочее - можно проверить какие-то гипотетические условия. Но по факту точки крепления ферм из плоскости являются шарнирами (ну какое там плечо у 2х болтов или сварочки), и при случае дяди Феодосия, пнувшего шваброй ферму с усилием=со всей дури, фермочка по расчету должна качаться как качели. А недавно видел случай крепления фахверковой стойки к нижнему поясу фермы, а связей не стоит, т.е. на ферму передается нагрузка из плоскости, по идее закручивающая фермочку "солнышком".
Спокойней ставить, знаете-ли, порвет еще опорные узлы к чертям, да возникнет всеми учитываемое кручение
__________________
Все, чему вы поверите в моем сообщении может быть направлено против вас.
Geter вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 19.07.2012, 02:20
#13
avk77


 
Регистрация: 21.04.2012
Сообщений: 29


Цитата:
Сообщение от Geter Посмотреть сообщение
А недавно видел случай крепления фахверковой стойки к нижнему поясу фермы, а связей не стоит, т.е. на ферму передается нагрузка из плоскости, по идее закручивающая фермочку "солнышком".
Это, наверное, ошибка. Это и без книжек понятно, но вот есть и об этом сведения у Белени (вложение 1)

Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
Цитата:

нужно ли устанавливать растяжки распорки по нижним концам стоек шпренгеля
По поводу вашей корректировки - я так понимаю, что отличие растяжек от распорок в особенностях их работы. Растяжки работают на растяжение (при работе на сжатие они не учитываются в расчете; в расчет при этом включаются растяжки, подходящие к ферме с другой стороны) и имеют в 2 раза больше значение предельной гибкости (что позволяет изготавливать их более экономичными). А распорки нужны для восприятия и сжимающих и растягивающих усилий. Отсюда выходит, что распорки жестче. Для раскрепления сжатого пояса ферм используют, как известно, распорки. Для раскрепления нижнего тоже. Но можно и растяжки.
Возможно, это связано с тем, что нижний пояс у обычной фермы потерять устойчивость не может, поэтому раскрепления нужны лишь для ограничения (и то не всегда) его гибкости. Почему бы для этого не использовать более экономичные растяжки вместо более тяжелых распорок.
Вот что написано в Справочнике проектировщика МК под ред. Кузнецова, 1998, 2 том (вложение 2). Вот еще косвенное подтверждение этому из учебника Горева, т.2. Металлические конструкции (вложение 3) или из учебника Васильева А.А. “Металлические конструкции” (вложение 4)

Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
- но так и не понял зачем вертикальные связи, если верхний пояс раскреплен. Что за источник, возможно там ошибка, написано ли об этом это в другом месте?
Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
- все же ВП раскреплен или нет?
Верхний пояс разумеется раскреплен распорками, которые примыкают к нему шарнирно. И рассматривая расчетную модель шпренгеля (у которого стойка примыкает к ВП шарнирно в двух направлениях - это важно), можно сказать: если верхний пояс выгнут вверх, то шпренгель устойчив; если верхний пояс горизонтален (т.н. безразличное равновесие), то шпренгель может повернуться от случайных воздействий; а если верхний пояс выгнут вниз, то стойка обязательно повернется из плоскости при сохранении положения ВП (он не повернется). Ведь шарнирное же примыкание стойки к ВП. И повернется стойка обязательно, поскольку внешние силы ее заставят это сделать (силовые схемы показаны справа от схем шпренгелей в книге Слицкоухова, что была прикреплена ранее). Если же сопряжение стойки шпренгеля с ВП шарнирное только в плоскости шпренгеля, то стойка не повернется.
Так вот, что я нашел в подтверждение этого.
Учебник Карлсена Г.Г. Курс Деревянных конструкций, часть II, 1943 г. (вложение 5). Собственно, в указанном в тексте третьем разделе приведен тот же рисунок (похоже, его оригинал) с рассмотрением равновесия системы.
А также п.6.58 Пособия к СНиП II-25-80* Деревянные конструкции гласит: “При использовании в качестве несущих конструкций шпренгельных систем вертикальные связи должны раскреплять их растянутый пояс”
И п.6.61. того же Пособия к СНиП II-25-80* Деревянные конструкции: “Расчет продольных вертикальных связей, раскрепляющих растянутый пояс шпренгельных систем, следует производить на нагрузки, определяемые по формуле P = 0,01V, где V - расчетные сжимающие усилия в стойках шпренгельных систем, соединяемых связями.”

В общем, предположение, которое я высказывал раньше во мне лишь укрепилось. Стальной шпренгель с горизонтальным ВП устойчив, поскольку усилие, которое стремится повернуть ферму вокруг линии, соединяющей опоры, не такое значительное, и вполне хватает того, что прогоны опираются на верхнюю грань верхнего пояса, а линия, соединяющая опоры проходит около нижней грани этого самого верхнего пояса (это превращает конструкцию в устойчивую), а также поскольку в стальных конструкциях при таких незначительных усилиях сопряжение стойки с ВП из плоскости шпренгеля можно считать жестким (что при наличии раскрепления ВП делает устойчивым даже шпренгель, находящийся в неустойчивом положении по классификации Слицкоухова). В деревянных же конструкциях с традиционными податливыми нагельными соединениями и меньших значениях модуля упругости самого материала древесины (по сравнению со сталью в 21 раз) раскрепление стойки шпренгеля нужно обязательно. Другого объяснения не имею.
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: Беленя 1.JPG
Просмотров: 154
Размер:	70.4 Кб
ID:	84040  Нажмите на изображение для увеличения
Название: Кузнецов 1.JPG
Просмотров: 124
Размер:	29.7 Кб
ID:	84041  Нажмите на изображение для увеличения
Название: Горев 1.JPG
Просмотров: 172
Размер:	123.7 Кб
ID:	84042  Нажмите на изображение для увеличения
Название: Васильев 1.JPG
Просмотров: 138
Размер:	91.7 Кб
ID:	84043  Нажмите на изображение для увеличения
Название: Карлсен 1.JPG
Просмотров: 203
Размер:	116.3 Кб
ID:	84045  

avk77 вне форума  
 
Непрочитано 19.07.2012, 10:10
#14
eilukha


 
Регистрация: 10.09.2007
Сообщений: 10,592


По устойчивости системы стойка-затяжка стало понятно, не знал этого.
Но можно рассмотреть это с другой стороны: по сути это криволинейная ось с силами, если силы выше линии соединяющие опоры, то они эту ось и повернут при случайном воздействии (кстати, тут не надо смотреть на игру сил внутри системы, все видно снаружи).
Цитата:
при меньших значениях модуля упругости
- скорее следует сравнивать значения (R/E)^0.5.
eilukha вне форума  
 
Непрочитано 19.07.2012, 14:33
#15
Brasero

часто сверлю, потом затыкаю
 
Регистрация: 14.12.2011
Русский Севастополь
Сообщений: 515


Цитата:
Сообщение от avk77 Посмотреть сообщение
это связано с тем, что нижний пояс у обычной фермы потерять устойчивость не может,
Кто это Вам такое сказал?

Есть классический путь решения вопроса. Сварите раму в масштабе и понагружайте ее. Все увидите сами. Я так делаю, если непонятно. Ну или хоть из картона вырежьте. А то еще немного - и диссерт надо будет писать.

А волосы растут...
Brasero вне форума  
 
Непрочитано 22.10.2012, 17:01
#16
Geter

Выдумываю
 
Регистрация: 27.03.2012
Санкт-Петербург
Сообщений: 881


Сейчас вот решили обеспечивать устойчивость шпренгелей, организуя жесткое сопряжение его с верхним поясом из плоскости. Считаем шпренгель с мю=2 по устойчивости. Offtop: на кручение ВП волевое решение: забить.
__________________
Все, чему вы поверите в моем сообщении может быть направлено против вас.
Geter вне форума  
 
Непрочитано 22.10.2012, 23:01
#17
eilukha


 
Регистрация: 10.09.2007
Сообщений: 10,592


Цитата:
Считаем шпренгель с мю=2 по устойчивости
- хоть мю=2000, разницы нет, после некоторой жесткости шпренгеля (при которой обеспечивается устойчивость при мю=1) устойчивость системы уже не растет с ростом жесткости шпренгеля, будет критичнее "выворот" ригеля негнущимся шпренгелем.
Offtop:
Цитата:
на кручение ВП волевое решение: забить.
- смотря из чего пояс.

Последний раз редактировалось eilukha, 22.10.2012 в 23:21.
eilukha вне форума  
 
Непрочитано 22.10.2012, 23:04
#18
Geter

Выдумываю
 
Регистрация: 27.03.2012
Санкт-Петербург
Сообщений: 881


Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
смотря из чего пояс
Offtop: и его граничные условия )
__________________
Все, чему вы поверите в моем сообщении может быть направлено против вас.
Geter вне форума  
Ответ
Вернуться   Форум DWG.RU > Архитектура и Строительство > Конструкции зданий и сооружений > Нужны ли растяжки по нижним концам стоек шпренгеля?