[Sarman]

Добрый вечер.
Есть 3 варианта расчетных схем двухскатных крыш:

[IMG]http://i073.***********/0911/ea/25371fa84084t.jpg[/IMG]


Вопрос:

В каком варианте распор будет наибольшим? И почему?

[Nels]

Ильнур кстати прав, если дать небольшое уточнение для наслонных стропил - система равновесна только при симметричном расположении стропил с двух сторон.

Любая нагрузка приложенная к элементу под углом (а вертикальная нагрузка на стропила по отношению к элементу приходится под углом) раскладывается на две составляющие - перпендикулярную к элементу и вдоль элемента. Вот как раз так часть, которая идет вдоль элемента и создает распор.

Нитонисе - а вы не допускаете деформации под нагрузкой???? Тогда это у вас не сопромат и не строймех, а раздел статики из физики. Для школьного курса допустимо.

[Нитонисе]

Сообщение от Nels Нитонисе - а вы не допускаете деформации под нагрузкой???? Тогда это у вас не сопромат и не строймех, а раздел статики из физики. Для школьного курса допустимо.

Я их допускаю. Но учитываю на стадии проектирования. Посему предлагаю вам рассмотреть три варианта из первого поста, посчитать их и сказать, чему будет равен распор в каждом из трех случаев.

Ильнур говорит, что распора нет, если затяжка в уровне опор. Ну а если мы приложим нагрузку к системе - затяжка начнет деформироваться, удлиняться, а ноги поедут в стороны. Вот вам и распор. По вашей же логике.

[Sarman]

Сообщение от Ильнур 3. И чем выше затяжка, тем сильнее думаем.

Ильнур, вы имеете ввиду, что распор будет становиться больше с поднятием затяжки все выше и выше?

[Ильнур]

Сообщение от Нитонисе Значит при действии нагрузки ноги деформируются, а затяжка нет?

Почему значит? Не значит. Все элементы под усилием всегда деформируются. Элемент не деформируется, если нет усилий. А кто Вам сказал, что в затяжке нет усилия? Чем выше затяжка, тем больше усилие.

Сообщение от Нитонисе Или у вас тоже получится что по схеме номер 3 из первого поста распора не будет вообще? Это что-то новое в строительной механике.

Кто опять же Вам сказал, что там нет распора? Вы бы повнимателней читали - распора нет при наслонных ногах.

Сообщение от Нитонисе Кстати сказать в литературе рассматривается гашение распора и не только затяжками, а конструированием жесткого узла в коньке. Тогда тоже будет безраспорная конструкция. А если уж вы допускаете деформации системы под нагрузкой - то это совсем другая песня.

Кстати сказать, раму можно и без литературы сконструировать.
Деформацию системы под нагрузкой допускает, вернее, вызывает, упруго-пластичная природа материала. Абсолютно жестких вещей, насколько мне известно, в природе нет. Ну может, черная дыра какя-нибудь...

[Нитонисе]

Сообщение от Ильнур А кто Вам сказал, что в затяжке нет усилия? Чем выше затяжка, тем больше усилие.

Какое именно усилие?

Сообщение от Ильнур Кто опять же Вам сказал, что там нет распора? Вы бы повнимателней читали - распора нет при наслонных ногах.

Автор темы.

Сообщение от Ильнур Деформацию системы под нагрузкой допускает, вернее, вызывает, упруго-пластичная природа материала. Абсолютно жестких вещей, насколько мне известно, в природе нет. Ну может, черная дыра какя-нибудь...

Хорошо, согласен что абсолютно жесткого ничего нет. но если мы допускаем некоторые перемещения (которые вытекают из конечной жесткости элементов) при этом система остается работоспособной, то ради бога! пусть себе перемащается нога на 7 мм. Снег выпадет - переместится. Снег расстает - вернется на место. И какие проблемы? А чтобы никакие кирпичи не выталкивались - НЕ НУЖНО там ставить никаких кирпичей.

[vel]

Перемещения будут никак не 7 мм.
(см. картинку)
В первой системе только одна закреплена от бокового смещения,
во второй системе обе опоры закреплены от бокового смещения (на каждую опору по 1.8 т бокового усилия, нагрузка 400 кг/п.м.). И это усилие или должно или восприниматься стеной или стропила будут разъезжаться (причём достаточно серьёзно).

[Ильнур]

Сообщение от Нитонисе Какое именно усилие? .

А Вы как думаете:

Сообщение от Ильнур А кто Вам сказал, что в затяжке нет усилия? Чем выше затяжка, тем больше усилие

И т.д.

НЕ НУЖНО там ставить никаких кирпичей.

Кирпич - это пример. Другой пример был с катком, еще было про фторопласт. Можно бетон, сталь, титан, бамбук и т.д.

Снег расстает - вернется на место

Я же рассказывал, что может и не вернуться. Это тоже был пример - последствия могут быть самыми РАЗНЫМИ. И 7 мм - пример, может быть и 70 мм.
Nels

Ильнур кстати прав, если дать небольшое уточнение для наслонных стропил

Может без уточнений сойдет: (левывый рисунок, если что, механизм)

[Нитонисе]

Сообщение от vel Перемещения будут никак не 7 мм. (см. картинку) В первой системе только одна закреплена от бокового смещения, во второй системе обе опоры закреплены от бокового смещения (на каждую опору по 1.8 т бокового усилия, нагрузка 400 кг/п.м.). И это усилие или должно или восприниматься стеной или стропила будут разъезжаться (причём достаточно серьёзно).

Они будут не разъезжаться, а сломаются, потому что у вас стоит затяжка. Потому чтобы таких перемещений не было - подберите элементы системы нужной жесткости.

А Вы как думаете

Я думаю изгиб и растяжение.

Кирпич - это пример. Другой пример был с катком, еще было про фторопласт. Можно бетон, сталь, титан, бамбук и т.д.

Замените кирпич в моей фразе на любой перечисленный вами материал - смысл моего высказывания не изменится.

Я же рассказывал, что может и не вернуться. Это тоже был пример - последствия могут быть самыми РАЗНЫМИ. И 7 мм - пример, может быть и 70 мм.

Ставим затяжку в уровне опор. Пришла нагрузка. Затяжка испытывает неупругие деформации. Нагрузка ушла, деформации остались. Пришла снова нагрузка, затяжка снова деформируется. И т.д. как видите, следуя вашей логике, затяжка в уровне опор тоже не решает проблему распора.

[vel]

Пример с уровнем нагрузок был утрированным (пролет - 9 м), чтобы показать некомпенсированные перемещения. Даже если подобрать элементы с более развитым сечением (для удовлетворения условий прочности), всё равно деформации будут достаточно большими, и достаточно даже 15-20 мм бокового перемещения, чтобы усилия от распора начали передаваться на кладку.

[Нитонисе]

Сообщение от vel Даже если подобрать элементы с более развитым сечением (для удовлетворения условий прочности), всё равно деформации будут достаточно большими, и достаточно даже 15-20 мм бокового перемещения, чтобы усилия от распора начали передаваться на кладку.

А вы не упирайтестропила в кладку и проблем не будет. И вообще, если это не трудно, подберите для вашей расчетной схемы стропила из условий их прочности и ограничения прогибов. Какие в этом случае будут перемешения горизонтальной опоры при полной нагрузке?

[Ильнур]

Сообщение от Нитонисе Они будут не разъезжаться, а сломаются, потому что у вас стоит затяжка. Потому чтобы таких перемещений не было - подберите элементы системы нужной жесткости..

Без деформации разрушение не происходит. И наверно Вы хотели сказать - "нужной прочности"?

Сообщение от Нитонисе Я думаю изгиб и растяжение..

В стержне с шарнирами на концах, центрально нагруженном осевой силой, изгиба не будет.

Сообщение от Нитонисе Замените кирпич в моей фразе на любой перечисленный вами материал - смысл моего высказывания не изменится..

Хорошо, отныне мы стропильную систему ни на что не будем ставить. Будет висеть на воздухе.

Сообщение от Нитонисе Ставим затяжку в уровне опор. Пришла нагрузка. Затяжка испытывает неупругие деформации. Нагрузка ушла, деформации остались. Пришла снова нагрузка, затяжка снова деформируется. И т.д. как видите, следуя вашей логике, затяжка в уровне опор тоже не решает проблему распора.

В нормах расчета расчетные характеристики материалов и методы расчета растянутых элементов таковы, что все будет происходить упруго.
Конкретно насчет дерева - дерево вообще "ползет" во времени.

[Нитонисе]

Сообщение от Ильнур Без деформации разрушение не происходит. И наверно Вы хотели сказать - "нужной прочности"?

И прочности и жесткости. Чтобы не допутить разрушение и чтобы деформации были в рамках, допускаемых нормами.

Сообщение от Ильнур В стержне с шарнирами на концах, центрально нагруженном осевой силой, изгиба не будет.

Согласен, что в шарнирном стержне момента не будет.А как рассматривать крепление затяжки к стропильной ноге? И еще. По вашему чем выше затяжка, тем большев ней осевое усилие?

Сообщение от Ильнур Хорошо, отныне мы стропильную систему ни на что не будем ставить. Будет висеть на воздухе.

Зачем же? Поставьте ее на мауэрлаты и все. Если вы закрепите ее от горизонтального перемещения (образующегося вследствие развития деформаций) например забив гвоздь, то нужно будет считать гвоздь на это горизонтальное усилие. А если гвоздь не забъете, то система разъедется и съедется обратно (раз вы говорите что "все будет происходить упруго".

[Nels]

я тоже закинул в скад эти схемы. скад выдает точно такие же результаты, как и у автора темы. В первом варианте распор 8,65 т, во втором 9,74 т, в третьем 6,45 т . Даже задав в качестве материала стропил двутавр 50Ш1, результаты не меняются (собственный вес стропил не учитывался).
Но при этом у меня скад ругается на геометрическую изменяемость в узле примыкания затяжки... Если смотреть деформации, то стропила как-бы ломает в этой точке. Пробовал по разному задать схему, пока что не получилось эту геометрическую неизменяемость убрать.

[Нитонисе]

Сообщение от Nels я тоже закинул в скад эти схемы. скад выдает точно такие же результаты, как и у автора темы. В первом варианте распор 8,65 т, во втором 9,74 т, в третьем 6,45 т . Даже задав в качестве материала стропил двутавр 50Ш1, результаты не меняются (собственный вес стропил не учитывался). Но при этом у меня скад ругается на геометрическую изменяемость в узле примыкания затяжки... Если смотреть деформации, то стропила как-бы ломает в этой точке. Пробовал по разному задать схему, пока что не получилось эту геометрическую неизменяемость убрать.

Я не умею пользоваться скадом на том уровне, чтобы доверять своим расчетам)) Потому я доверяю логике. А логика мне говорит, что как только появляется затяжка - так и пропадает распор. Это же подтверждает и моделирование с тем же боксом от CD-диска.

[Sarman]

Сообщение от Nels я тоже закинул в скад эти схемы. скад выдает точно такие же результаты, как и у автора темы. В первом варианте распор 8,65 т, во втором 9,74 т, в третьем 6,45 т . Даже задав в качестве материала стропил двутавр 50Ш1, результаты не меняются (собственный вес стропил не учитывался). Но при этом у меня скад ругается на геометрическую изменяемость в узле примыкания затяжки... Если смотреть деформации, то стропила как-бы ломает в этой точке. Пробовал по разному задать схему, пока что не получилось эту геометрическую неизменяемость убрать.

Ну наконецто! Спасибо!!!!!!!!!!! Хоть кто-то попытался задать эти схемы (как в посте №1).
А чтобы убрать изменяемость системы надо, чтобы затяжка примыкала к ноге шарнирно. Вы наверное поставили узловой шарнир. А надо элементный шарнир поставить.

А вообще можете все узлы жесткими оставить, кроме опор. Все равно распор будет. Меня интересует только распор. И он на самом деле получается минимальным при 3 варианте (см. пост №1).
И наибольший распор будет во 2 варианте ((см. также пост №1))

[Нитонисе]

Сообщение от Sarman Меня интересует только распор. И он на самом деле получается минимальным при 3 варианте (см. пост №1). И наибольший распор будет во 2 варианте ((см. также пост №1))

)))
Вывод - давайте будем проектировать стропила без затяжек, так как они способствуют образованию бОльщего распора)))

[vel]

Сообщение от Нитонисе Это же подтверждает и моделирование с тем же боксом от CD-диска.

Тот же бокс от диска (или просто две картонки под углом, без всяких затяжек будут до определённого угла раскрытия нормально стоять), так как распор будет восприниматься силами трения. Так же и со стропилами - часть усилия в уровне опоры - в любом случае будет передаваться через силы трения, даже при отсутствии затяжки.

[Nels]

короче фишка такая. да в третьей схеме минимальное усилие распора. Но при этом у второй схемы минимальное перемещение нижней опоры стропилы. :-) . Для того, чтобы получить более точную картину реальной работы такой системы я сделал следующее. Во первых от плоской задачи перешел к пространственной с введением в расчет прогонов, соединяющих стропила, и раскосов, обеспечивающих общую устойчивость крыши, чем убрал геометрическую изменяемость. Опорные точки смоделировал следующим образом. По всем направлениям, кроме оси Х, опору зафиксировал. По направление Х задал элемент с конечной жесткостью 20 т/м (условно), чтобы рассмотреть работу системы после перемещения опорной точки. При такой расчетной схеме перемещения опор для схемы без затяжки составили более 32 см. При этом схема с затяжкой разошлась в каждую сторону всего лишь на 40 мм, что на порядок меньше.
Отсюда явно видно, что надежность системы с затяжкой на порядок выше, чем без.

P.S. в плоской задаче шарнир на затяжку ставил как положено. элементный. это я 4 года назад мог бы сделать такие ошибки. а тут почему скаду не понравилась такая схема, для меня осталось загадкой.

[Ильнур]

Сообщение от Sarman ... Меня интересует только распор. ..

Пока тут боксировали, по Вас-то и забыли
Закон "измениения распора по высоте" нелинеен, и хотя общая тенденция такова, что чем выше, тем больше, максимум видимо где-то там, где Вы нащупали.

[Нитонисе]

Сообщение от vel Тот же бокс от диска (или просто две картонки под углом, без всяких затяжек будут до определённого угла раскрытия нормально стоять), так как распор будет восприниматься силами трения. Так же и со стропилами - часть усилия в уровне опоры - в любом случае будет передаваться через силы трения, даже при отсутствии затяжки.

То есть вы хотите сказать, что если бы мой стол был идеально гладким, то есть силы трения равнялись нулю, то несмотря на зятяжку бокс бы разошелся?)) Это нечто новое в строймехе)))

При такой расчетной схеме перемещения опор для схемы без затяжки составили более 32 см. При этом схема с затяжкой разошлась в каждую сторону всего лишь на 40 мм, что на порядок меньше.

Перемещения обусловлены деформациями элементов системы. Какие элементы и как деформируются в вашей системе? Можем ли мы ограничивать перемещения опор, увеличивая жесткость затяжки? Каковы будут перемещения опор, если мы будем считать затяжку абсолютно жесткой? Каковы будут перемещения опор, если элементы подобрать из условия прочности и ограничения прогибов?

Закон "измениения распора по высоте" нелинеен, и хотя общая тенденция такова, что чем выше, тем больше, максимум видимо где-то там, где Вы нащупали.

Парадоксальный вывод) Ставим затяжку - получаем больший распор, который надо воспринимать)))