[WarankoW]

Люди добрые, помогите пожалуйста разобраться в следующем вопросе или посоветуйте чего-нибудь дельное. Сразу оговорюсь, что свой трудовой путь только начинаю.

Имеем металлокаркас торгового павильона из квадратных и прямоугольных труб. Заказчик хочет сделать наклонный потолок, то есть чтобы угол наклона потолка был равен углу уклона кровли. Кровля двухскатная, угол к горизонту 35 градусов. Пролет поперечника 4,4 м, шаг рам 1,3 м.
Сама собой возникает схема поперечника, где стойки привариваются к нижним элементам или закладным деталям и стропила опираются на стойки шарнирно. Между собой стропила соединяются тоже шарнирно чтобы было проще. На рисунке Вариант 1.
Естественно имеем геометрически изменяемую систему аж с двумя лишними шарнирами. Можно задать стык стропильных ног жестким (минус 1, Вариант 2), или же стык стоек со стропилами жестким (минус 2 шарнира->геометрически неизменяемая схема, Вариант 3), или вообще все 3 стыка жесткие (Вариант 4).

Вопрос 1: Как этот стык можно осуществить на практике, если сечение стоек примерно 60х60х2, а сечение стропил 60х3х4? Если жестко соединять стойки и стропила, нужно, чтобы у них было одинаковое сечение. И по видимому ставить распорку? Вариант не очень привлекательный из архитектурных соображений, т.к. все внутреннее пространство будет утепляться и обшиваться ГКЛ.

Есть еще Вариант 5, но тогда вопрос 2: каким образом можно жестко закрепить стойки в плоскости рамы?

У кого какие есть мысли по этому поводу, поделитесь пожалуйста. Заранее очень признателен.

Насчет пятого варианта товарищ только что посоветовал заделать стойки прямо в ростверк. Тогда на конце стойки нужно сделать уширение (самое банальное - приварить пластину к торцу) и ростверк посчитать на местное действие нагрузки. Как вам такой вариант?

[beholder]

сложно представить как при пролете 4,4 м у вас пройдет сечение балки 60x30(?)x4... хотя сам не считал, могу ошибаться.
Можете сделать верхний узел вашей балки на фланцах, а на стойки опереть ее шарнирно. При этом устойчивость здания в поперечном направлении обеспечьте установкой верт. связей в плоскостях торцевых рам, ну и где-то между стойками (лучше всего в середине здания) запроектируйте верт. связи. Также не мешало бы в крайних шагах рам установить гориз. связи в плоскости покрытия.
И посчитайте, на последок, какие будут перемещения верха стоет от распора, если большие - придется ставить затяжку...

каким образом можно жестко закрепить стойки в плоскости рамы?

Вопрос жесткости или шарнирности всегда условный. В Вашем случае можно жестко закрепить стойки при таком сечении будет очень сложно. Хотя можно поставить ребра жесткости какие-то, но врял ли они обеспечат восприятие опорных моментов.

[WarankoW]

Да, про связи из плоскости не забыл) Спасибо за совет по перемещениям, посмотрел, а у меня при стойках 3м максимальное перемещение 200 мм без затяжки, совсем многовато Да, грустно это все конечно. Сам понимаю, что сечения маленькие чтобы жесткий стык обеспечить. А как Вам вариант насчет заделки стойки в ростверк? Абсурд?

[beholder]

Сложно сказать как такое выполнить, на какую длину нужно заделать эту стойку в бетон чтобы заделка действительно была жесткой. Я ж.б. не занимаюсь, потому не могу Вам помочь в части определения локального давления возникающего в опоре на бетон. Уговаривайте заказчика на затяжку, так будет всем спокойнее спать ))) хотя такое строение при обрушении вряд-ли кого привалит серьезно. И посмотрите горизонтальные отклонения в плоскости рам от ветрового воздействия в середине Вашего здания, я же не знаю его протяженности, если будут больше предельных, лучше тогда гор. связи покрытия расположить и в среднем шаге здания.
P.S. Это, конечно, Ваше дело, но я бы взял сечение стойки хотя бы 3 мм толщиной, ржаветь будет дольшe. Кроме того в Вашем случае катеты сварных швов будут оч. маленькие, сложно будет качественно выполнить.

[WarankoW]

beholder, спасибо огромное! Насчет стоек это верно Сделал пространственный расчет в SCADе с шарнирами везде, где только можно) Результат удивил: максимальный прогиб стропил 12 мм (1/225) при сечении 60х30х4,5. Горизонтальные перемещения и того меньше. Только вот вопрос мучает: расчетная длина стойки уменьшается, когда мы ее раскрепляем из плоскости? Впрочем стойку можно отдельно посчитать при полной длине 3 м. Ветер правда только с одной стороны прикладывал, но тем не менее. связи скорее всего в середине покрытия сделаю, т.к. сверху по стропилам металлические прогоны из квадратных труб 40х40х2 предполагаются с шагом 400 мм. Может в расчете где накосячил? Аж глазам не верится))) Если интересно файл прилагаю.
P.S. Спасибо еще раз за отзывчивость и полезные советы!

[beholder]

Сообщение от WarankoW Аж глазам не верится)))

это должно Вас настораживать. В таких случаях проверяют расчет вручную.

Первый (и, наверное главный) косяк Вашей схемы - те пластины в покрытии, которые Вы задали. Такого делать не нужно, так как они принимают на себя львиную долю усилий с металлоконструкций. Уберите те плиты с покрытия и пересчитайте, разница результатов Вас удивит.
И ветер по умолчанию нужно приложить с обеих сторон с коеф. 0.8 и 0.6 соответственно на наветренную и подветненную стороны (см. СНиП). При таком уклоне кровли, по моему, и к покрытию ветер нужно будет приложить. Но я не знаю, может Ваш павильон примыкает к какому-то строению, тогда можно только с наветренной стороны загружать.
Как собрали снег, не проверял, а вот ветер... собран, мягко говоря ОЧЕНЬ НЕПРАВИЛЬНО. Не может быть в жизни чтобы ветер дейсвовал со всех сторон одновременно
Делайте два загружения - ветер в пл. рами и из пл. рам. Изучите СНиП "Нагр. и воздействия", так показано как правильно приложить ветер.

С связями вроде бы все ОК, стоять будет. А вот шарниров я у Вас не нашел почему-то... Все узлы жесткие заданы. Задайте везде шарнины и увидите, что перемещения значительно увеличатся.

По СНиПу создавайте комбинации загружений. В Вашем случае будет достаточно двух - в одну включайте направление ветра в пл. рам, в другую - из пл. рам.

[WarankoW]

Насторожило) Пластины хотя и 1 мм всего, тем не менее сделали свое дело. Задавал их чтобы нагрузки удобнее собирать было. Без них горизонтальные отклонения стоек 200 мм)), кровля почти в другую сторону выгибается Вобщем как ни крути без ферм не получается. Решил сделать фермы, расчетную схему к сожалению сейчас выложить не могу, но вечером обязательно выложу. Шарниры у меня показываются, задавал освобождение связей UY и UZ, т.к. все три нельзя - геометрическая изменяемость. Оно и понятно, даже от поворота вокруг собственной оси не закреплен. А то, что не показываются - странно очень. Может разница в версиях SCADа?

Ветер прикладывал в соответствии со схемой 2 Приложения 4 СНиП 2.01.07-85*, получается, что может со всех сторон одновременно. В РС учел нагрузку от ветра в плоскости и из плоскости рам, из плоскости с коэф. 0,8 и 0,6 в соответствии со схемой 1, по покрытию во втором случае с коэф -0,7 (по второй схеме). Снег по тому же СНиП естественно)) Мю=0,71, т.к. уклон кровли 35 градусов, интерполяцией. Вобщем все встало на свои места, слава богу)))

Ну и наконец перемещения 10-15 миллиметров, просчитывал ферму отдельно - смещение опор 20 мм, так что похоже на правду. Насчет профилей решил взять толщиной стенки 3 мм, поскольку 2 мм наверно маловато для сварки.

Вобщем большое человеческое спасибо, beholder, что поставил на путь истинный и дал посомневаться))) Это мой первый самостоятельный проект (мелочь, а приятно))), еще раз благодарю за содействие.

[beholder]

Пожалуйста.
Просто меня насторожило как приложен ветер. Смотрел наши нормы (Украина, ДБН В.1.2-2006, но разрабатывался на основании СНиП 85-го года), но не нашел там в схеме 2 приложения нагрузок от ветра сразу с 4-х сторон. Разве что вы направление ветра выбрали под каким-то углом (как правило, делают еще загружение с ветром под углом 45 гр. к зданию), а не перпендикулярно. А если ветер перпендикулярно к стене здания - тогда нагрузка на фасад должна быть только с наветреной и подветреной сторон (и, конечно же, в одном направлении вдоль горизонтали).
Если ошибаюсь, пусть меня кто-то поправит.
Все остальное вроде бы выяснили. Действительно, легкие фермочки в Вашем случае - самое оно.
Успехов Вам и удачи в работе =)

[SHURF]

WarankoW, я всё таки вам настоятельно рекомендую взять ручку и лист бумаги и отработать определённый объём информации с книжками и СНиПами, лучше найти опытного товарища и с ним посоветоваться, и толко потом, только потом, слышите, моделировать в SCADe, ибо

Сообщение от WarankoW Сразу оговорюсь, что свой трудовой путь только начинаю.

Вы не обижайтесь за такой тон, но это всё необходимо, чтобы

Сообщение от WarankoW Это мой первый самостоятельный проект

не оказался последним. Потому что из сообщений ваших ясно что вы ещё недостаточно разобрались с материалом. С неослабевающим желанием пожирайте знания. Удачи.

[WarankoW]

SHURF, полностью с Вами согласен! Вот уже понял, что с ручкой и бумажкой работать гораздо легче, нежели без них Все равно все, что бы ни насчитала самая крутецкая прога, нужно прикинуть в голове (а лучше в нормах) и просчитать по меньшей мере один-два элемента ручками, и будет мине щастье

[Dakar]

Сообщение от WarankoW Ветер прикладывал в соответствии со схемой 2 Приложения 4 СНиП 2.01.07-85*, получается, что может со всех сторон одновременно.

C ветром что-то не то у Вас. По схеме 2 на одну стену идет напор и на 3 стены отсос. У Вас же на 2 стены напор и на две отсос.

[WarankoW]

Dakar, сейчас старую схему глянул - это косяк по невнимательности, на самом деле конечно должно быть 3 на отсос и только подветренная сторона - напор. Вобщем, новая схема... Там с прогонами конечно вопрос с моделированием, но усилия считает правильно, так что наверно все в порядке. Вобщем правильно ли будет моделировать стык, указанный на картинке, способом, указанным на картинке? Заранее спасибо)

P.S. Комбинации с непонятными коэффициентами - нормативные нагрузки

[beholder]

Сообщение от WarankoW Вобщем правильно ли будет моделировать стык, указанный на картинке, способом, указанным на картинке

Можете просто примкнуть прогоном шарнирно к ВП фермы, а не делать еще дополнительный элемент с шарниром.

[WarankoW]

Не, так не получится. Прогон ведь неразрезной, и ВП тоже цельный. Или я что-то не понимаю? Вот в АПМе можно задать точку примыкания, в SCADe не нашел (наверно не найду =))