[dxxxs]

Коллеги, помогите разобраться шарнир или жесткий узел? Мое мнение, что жесткий. Жду комментариев спецов по металлу. Спасибо.

[dxxxs]

Сообщение от ronn Вы видимо, что-то не то считали, наверно усилие в нижнем поясе? На это усилие не надо считать болты. Надо считать на усилие от распора, а оно будет минимальным, может чуть более тонны (в Вашем случае).

усилие в ВП фермы порядка 40 т, в нижнем коло 37 т, так что при 40 т, 2 болта маловато по-моему

[ronn]

Сообщение от dxxxs усилие в ВП фермы порядка 40 т, в нижнем коло 37 т, так что при 40 т, 2 болта маловато по-моему

Ну они же с противоположными знаками, и результирующее усилие будет направлено вертикально вниз (при шарнирном узле в расчетной схеме).

[bobkoch]

Однозначно шарнир

[ФАХВЕРК]

bobkoch, нет ничего однозначного.... к вопросу рамности-шарнирности очень жесткие требования. Лишь по 5-6 признакам иногда можно судить о том, каким принять узел в расчетной схеме.

[Ильнур]

Сообщение от dxxxs усилие в ВП фермы порядка 40 т, в нижнем коло 37 т, так что при 40 т, 2 болта маловато по-моему

Вам уже говорили, что болты срезаются не от этих 40 тонн в отдельных ПОЯСАХ. А от распора ВСЕЙ фермы. Усилия в элементах ферм "замыкаются" меж собой.
На болты остаются только удлинение (или сокращение) расстояния между опорами фермы и реакция от гориз. сост. нагрузок (ветер), если прикладывали. При этом величина усилия будет определяться жесткостями колонн. Вы наверно ферму считали отдельно от колонн,принимая одну опору закрепленной (по гор.), а вторую свободной. Соответственно у Вас на сегодня просто НЕТ срезающего усилия.
А узел сопряжения фермы с колонной - достаточно грубый в смысле шарнирности, но все же за жесткий он не сойдет.
Грубость узла выльется в то, что прежде чем выполнить свою шарнирную миссию, возникнут кой-какие нерасчетные усилия. Например, момент, отличный от нуля. В расчете был 0. К чему это приведет - в данном случае скорее никчему, но знать об этом нужно.
Ну и как всегда: шарнирный узел должен быть выполнен как можно шарнирней, а жесткий - как можно жестче.

[belmende]

Если я ничего не путаю, распор фермы в чертежах КМ вряд ли указывается, а болты считаются на фиктивную силу, принимаемую равной 0,1 от вертикальной реакции? Поправьте, если не прав.

[РастОК]

Оставьте два болта которые с внутренней стороны и поставьте на брусок и будет классика жанра (серий) - наверняка шарнирный узел.

[Ильнур]

Сообщение от belmende Если я ничего не путаю, распор фермы в чертежах КМ вряд ли указывается, а болты считаются на фиктивную силу, принимаемую равной 0,1 от вертикальной реакции? Поправьте, если не прав.

При устройстве узла подвижным (скользящим) усилие распора не будет превышать R*f (R -реакция, f- коэфф. трения).
В остальных случаях усилие распора будет зависеть от ЖЕСТКОСТИ колонн - чем жестче, тем больше.
Исходя из всего вышесказанного, усилие распора при нормальных колоннах не будет превышать НЕКОЕЙ практической величины.
Сказать, что это 0,1 от верт. реакции, наверно можно, но хорошо бы обозначить границы и условия, при которых можно ориентироваться на эти 0,1.
Например, открыл любую схему: высота 9м, пролет 24 м.Сочетание без ветра: N=26 тн, распор - 0,3 тн. Что далеко не 0,1*26=2,6 тн. Ферма - трапециевидная.

[belmende]

На мой взгляд ферма - сама по себе достаточно жесткая конструкция (на то ее и проектируют фермой, а не балкой или еще чем-нибудь не особо жеским). Жесткость колонн безусловно играет свою роль в величине распора. Да только те, кто проектирует в ручную по-моему не сильно считаются с наличием какого-либо распора. Распор начинает вносить изменения в работу констукций при больших пролетах (свыше 35 - 40 м), а уж там предусматриваются спец.мероприятия - катки и т.п., исключающие передачу распора на колонны (во избежание появления дополнительных моментов в них) и соответственно срез креплений. В совковых книжках типа Беленя везде фигурирует 0,1 R, что по-моему логично: на 300 кгс, как Вы, Ильнур, выразились никто не крепит. По крайней мере не встречал такого. Кстати, на счет влияния жесткости колонн - предположим Вам надо поставить ферму на кирпичные стены. Тогда Вы будете считать обе опоры неподвижными???

[Ильнур]

Сообщение от belmende На мой взгляд ферма - сама по себе достаточно жесткая конструкция (на то ее и проектируют фермой, а не балкой или еще чем-нибудь не особо жеским). Жесткость колонн безусловно играет свою роль в величине распора. Да только те, кто проектирует в ручную по-моему не сильно считаются с наличием какого-либо распора. Распор начинает вносить изменения в работу констукций при больших пролетах (свыше 35 - 40 м), а уж там предусматриваются спец.мероприятия - катки и т.п., исключающие передачу распора на колонны (во избежание появления дополнительных моментов в них) и соответственно срез креплений.

Совершенно верное представление работе ферм и их взаимодействия каркасов.

Сообщение от belmende В совковых книжках типа Беленя везде фигурирует 0,1 R, что по-моему логично: на 300 кгс, как Вы, Ильнур, выразились никто не крепит..

Я отвечал на вопрос типа - верно ли насчет 0,1. И привел ВЕЛИЧИНУ РАСПОРА. Но насчет крепить на 0,3 тн не говорил - два болта М20 перекрывают это на порядок.

Сообщение от belmende Кстати, на счет влияния жесткости колонн - предположим Вам надо поставить ферму на кирпичные стены. Тогда Вы будете считать обе опоры неподвижными???

Не понял постановки вопроса - почему я должен считать неподвижными опоры? При абсолютно неподатливых опорах усилие распора будет иметь ОГРОМНУЮ величину - разве не пробовали в расчетах задать именно так? Т.е. мы будем иметь дело уже с обжатием фермы.
Кирпичные стены тоже имеют конечную жесткость - и это нужно учесть, прежде чем конструировать опорный узел. Т.е. получить усилие на узел С УЧЕТОМ ЖЕСТКОСТИ СТЕНЫ. Если усилие большое, в одном узле можно организовать перемещение - тогда на стену будет действовать ограниченная трением сила. Эту силу в расчете стены также нужно учесть.
Не учитывать эти обстоятельства можно только если подвижный узел С МАЛЫМ трением - фторопласт, графит, каток и т.д.
И т.д. Все подлежит учету и расчету.

[belmende]

Пробовал - получается вообще чёрт - знает - что.) Чуть ли не до обратных знаков усилий в стержнях доходит. Опорные реакции правда не смотрел, т.к. не интересно на тот момент было... По поводу двух болтов М20 это естественно и само сабой разумеется. Я имел в виду, что если распор получается 300 кгс, а 0,1 R=10 тс, я бы крепил на 10 тс. Распор, как мне кажется для любой реальной фермы, если она граммотно запроектирована, всегда будет меньше, чем 0,1 R. Что же касается кирпичных стен, думаю стоит вспомнить типовые альбомные узлы с монолитными подушками, и опирание ферм на анкера. Или вы считаете, что усилие распора в 300 кгс может сдвинуть подушку с места? Сдается мне, ребята, которые придумали эти узлы особо не запаривались на счет распора и просто пренебрегли им.Кстати, Вы сами пробовали моделировать ферму вместе с кирпичными стенами??? поделитесь опытом - что выдает машина и какова податливость стен? Чуть не забыл - самое главное!!! Думается, что если Вы считаете ферму с учетом некоторого распора, который уменьшает усилия в стержнях, на выходе Вы имеете шанс получить другие сечения, а соответственно другие жесткости и стрелки прогибов. Таким образом я хотел сказать, что при пренебрежении распорными усилиями мы компенсируем сию погрешность увеличением жесткости фермы и соответственно снижением прогибов, а как следствие и распора.

[Ильнур]

Сообщение от belmende ... Распор, как мне кажется для любой реальной фермы, если она граммотно запроектирована, всегда будет меньше, чем 0,1 R. Что же касается кирпичных стен, думаю стоит вспомнить типовые альбомные узлы с монолитными подушками, и опирание ферм на анкера. Или вы считаете, что усилие распора в 300 кгс может сдвинуть подушку с места? ...

Результат сравнения распоров одной и той же фермы на двух разных бетонных стенах. Ферма 18 м, треугольная, опирается шарнирно на стены. В первом варианты стены высотой 6м толщиной 250 мм, во втором - 4 м и 380 мм.
1-й вариант: Распор 1,62 тн, перемещения опор 2х7 мм, усилие в н.поясе 50 тн.
2-й вариант: Распор 14 тн, перемещения опор 2х5 мм, усилие в н.поясе 40 тн.
Таким образом, я не считаю, что подушку сдвигают 300 кгс, а рассчитываю фактическую величину сдвигающего усилия с учетом ПОДАТЛИВОСТИ стен. И потом конструирую узел.
Из примера например можно сделать вывод, что если обеспечить ход одной опоры около 20 мм, то распор будет не более 4 тонн. И т.д.

[belmende]

Суть ваших рассуждений я прекрасно понимаю, но меня в принципе интересует одна вещь - почему фермы запроектированные без учета распоров и совместной работы со стенами и колоннами во время работы получают прогибы, скорее похожие на те, что получаются по расчету в обычной постановке задачи (ферма на двух опорах, одна из которых подвижная), чем на то, что получаются с учетом усилия в нижнем поясе 50 тс???

[Vasya constr]

Ильнур
А теперь самое интересное, какой модуль упругости задаете для бетонных стен? Считаете по СП ф-лы 7.37, 7.38?

[Ильнур]

Сообщение от Vasya constr Ильнур А теперь самое интересное, какой модуль упругости задаете для бетонных стен? Считаете по СП ф-лы 7.37, 7.38?

Это не самое интересное - это лишь точность расчетов. Мне для принятия НАДЕЖНОГО решения по конструкции опорного узла хватает "упругого" решения при 0,3*Eb.
Для конструирования стены желателен нелинейный расчет. И то не всегда.
belmende

почему фермы запроектированные без учета распоров и совместной работы со стенами и колоннами во время работы получают прогибы, скорее похожие на те, что получаются по расчету в обычной постановке задачи (ферма на двух опорах, одна из которых подвижная), чем на то, что получаются с учетом усилия в нижнем поясе 50 тс???

Вы что-то путаете - 50 тонн усилия в н.п. получаются из расчета по как раз упрощенной модели. Учет противодействия стен УМЕНЬШАЕТ это усилие, т.е. ферма ОБЖИМАЕТСЯ. Вот представьте, что ферма сначала прогнулась. свободно растопырившись на катках, при этом ест-но стена осталась стоять на месте. Теперь раздвиньте (изогните, расприте) стены настолько, чтобы исходные точки опор совпали. И отпустите. Стены ОБОЖМУТ ферму.
Но по-разному - в зависимости от жесткости стен (и разумеется от длительности нагрузки при ползучих материалах, на что намекает Vasya constr).
Во многих сериях решения узлов несложные, может показаться, что вышеописанные явления не имеют место быть - на самом деле серийный узел просто АДЕКВАТЕН конкретной конструкции в серии.
Как видели в примере, влияние может быть и минимальное. Т.е. учет обсуждаемых факторов в серии просто неочевиден. Например, анализ показал, что при таких-то кирпичных стенах и таких-то фермах влияние так мало, что можно не предприниать чего-то специального. Например, усилие распора не требует усиления, а неприменение катка не требует усиления стены. Т.е.допускается принимать упрощенную схему для каждого элемента в отдельности.
И т.д. и т.п.

[belmende]

Я и не говорил, что усилия должны быть больше в случае, если мы учитывем распор. Кстати на счет ваших расчетов совместно с бетонными (или даже кирпичными) стенами у меня есть предположение, что усилие распора аннулируется со временем за счет ползучести материала. Может быть этим и руководствовались создатели серии. Здесь правда стоит оговориться, что речь идет о новом строительстве, поскольку при реконструкции кирпичного здания 50 летней давности, все деформации, я думаю уже будут иметь место...Ползучесть стали невелика, зато жесткость стальной колонны, например из 25ш1 значительно ниже жесткости кирпичного столба сечением, например 1160х770... В принципе спорить о том нужно ли учитывать распор или нет - особого смысла не имеет. Один учитывает - ферма стоит, колонны (стены) стоят. Второй не учитывает - результат тот же самый. Ваш подход к вопросу в принципе более точен, не могу не согласиться. Просто не уверен, что овчинка стоит выделки.

[Ильнур]

Сообщение от belmende ... Просто не уверен, что овчинка стоит выделки.

Я же говорю - все зависит от конкретной конструкции. В примере выше величина перемещений, в пределах которых возможен распор, весьма невелик - свобода в 2 мм разгружает опору в раз 7. Но раз на раз не приходится. Овчинка может ничего не стоить, а может стоить жизни конструкции.
Самое главное - об этом нужно помнить. Например, хотя бы о том, что одни фермы раздвигают опоры, другие (молодечно и др.) - наоборот, а некоторые, соответственно, нейтральны. В зависимости от высоты расположения опоры относительно "нейтральной оси" фермы.
Вот некоторые выдержки из серий. В первой видно, что узел подвижен. Во второй видно, что авторы серии все же член к носу прикидывали, прежде чем лепить опорные узлы.
А уж при мощных контрфорсах и большпролетных фермах обязательно нужно просчитать.

[belmende]

Я с Вами полностью согласен. Ваши доводы вполне логичны с точки зрения строймеха. Просто видимо мне никогда не приходилось сталкиваться с опорами немеряной жесткости). Кстати распор фермы, который "раздвигает" опоры вполне возможно нейтрализуется распором обратного направления, возникающего от прогиба фермы, но это уже геометрическая нелинейность, которую опять же мало кто учитывает...

[Ильнур]

Сообщение от belmende .. это уже геометрическая нелинейность, которую опять же мало кто учитывает...

Вы имеете ввиду неучет изменения углов схождения стержней в узлах при деформации фермы? Вряд ли по сути весьма жесткая ферма почувствует эту нелинейность.

[belmende]

Я имею ввиду в целом прогиб фермы как балочной конструкции (изгибаемого элемента). Распор у нас равен, если я ничего не путаю М/ y, где y -стрелка прогиба элемента. Ясное дело, что он будет небольшим, но те 300 кгс арочного распора, который возникнет от обжатия колоннами как раз могут им компенсироваться. Опять же как Вы сказали - все зависит от ситуации) А вообще спасибо, что подкинули тему для размышления - никогда не задумывался о распоре, как о чем-то значительном. Для балочных конструкций принято считать, что распора как такового нет - ну и я туда же по-старинке)