[mrsmith1989]

Доброго времени!
Необходимо выполнить простенький расчет временной рамы. Соединение всех элементов на сварке. Материал сталь. Двутавровые балки.
С чего начать или может подскажите методика где есть?
Колонны будут прихвачены на сварку к металлическому основанию. Нужно подобрать сечение колонн, ригелей. Из нагрузок собственная и временная как на схемке.

[v.psk]

Тут как-то в двух словах не ответить.
Это на первый взгляд задача простая.... Я бы начал с опорного узла колонн.

[stas_org]

Сообщение от v.psk Я бы начал с опорного узла колонн.

Начать нужно:
1. Определиться с расчетной схемой.
2. Сбор нагрузок
3. Статический расчет
4. Подбор сечений элементов.
5. Конструирование узлов.

Ничего не упустил?
Опорный узел колонн далеко в конце))))

[wvovanw]

https://forum.dwg.ru/forumdisplay.php?f=33

[Дмитррр]

Сообщение от stas_org Опорный узел колонн далеко в конце))))

Ну почему. Он как раз относится к пункту

Сообщение от stas_org 1. Определиться с расчетной схемой.

[stas_org]

Сообщение от Дмитррр Ну почему. Он как раз относится к пункту

Ах...да...Шарнирный или Жесткий- вот в чем вопрос!

[mrsmith1989]

Я думал перейти к расчету плоской рамы. Тогда у плоской рамы какая будет расчетная схема? Шарнирно опертая или жестко заделанная? (колонны будут прихвачены к металлическому основанию сваркой)

[Мертвая наука]

Платите за консультацию вам помогут с расчетами, если не готовы оплатить работу проектировщика.
Бесплатный совет: читайте книги по металлоконструкциям.

[Дмитррр]

Сообщение от Мертвая наука Платите за консультацию вам помогут с расчетами

Ну почему, подсказать можно и бесплатно, но судя по вопросам, одних подсказок-ответов тут не хватит.

Сообщение от mrsmith1989 Я думал перейти к расчету плоской рамы.

Для определения прочности в данном случае допустимо. Устойчивость нужно смотреть в пространственной постановке.

Сообщение от mrsmith1989 Шарнирно опертая или жестко заделанная?

Зависит от узлов, которые вы примите. Или наоборот: примите шарниры или жесткие узлы и под это решение уже конструируйте эти узлы, чтобы они соответствовали расчётной схеме.
Кстати, это справедливо для всех узлов, а не только нижних.

Сообщение от mrsmith1989 колонны будут прихвачены к металлическому основанию сваркой

Это вообще не узел, а не пойми что. Больше похоже на описание монтажного крепления.

[stas_org]

Сообщение от Дмитррр Это вообще не узел, а не пойми что. Больше похоже на описание монтажного крепления.

Ну почему же, в данном случае можно уверено заявить - узел Шарнирный.)))

[ZVV]

Сообщение от mrsmith1989 Я думал перейти к расчету плоской рамы.

Сообщение от Дмитррр Для определения прочности в данном случае допустимо. Устойчивость нужно смотреть в пространственной постановке.

Дмитррр, что за устойчивость в пространственной постановке необходима для данного каркаса и почему проверка плоских рам в двух плоскостях недостаточна?

[Дмитррр]

Сообщение от ZVV Дмитррр, что за устойчивость в пространственной постановке необходима для данного каркаса и почему проверка плоских рам в двух плоскостях недостаточна?

Автор написал "плоской рамы" в единственном числе.
В двух плоскостях уже чуть лучше, но для 8 тонн нагрузки и этого недостаточно (для навеса на дачу хватило бы).
Конструкция может завалиться под углом, а квадрат крыши может сложиться ромбом. И это надо рассматривать тогда и третью плоскость, параллельную земле.

[ZVV]

Сообщение от Дмитррр Автор написал "плоской рамы" в единственном числе. В двух плоскостях уже чуть лучше, но для 8 тонн нагрузки и этого недостаточно (для навеса на дачу хватило бы). Конструкция может завалиться под углом, а квадрат крыши может сложиться ромбом. И это надо рассматривать тогда и третью плоскость, параллельную земле.

Очень интересно! Не могли бы вы описать как выглядит расчетная схема рамы в третьей плоскости (параллельной земле)? Или какая расчетная схема нужна для подтверждения того, что данный каркас не завалится под углом, а квадрат крыши не сложится ромбом?

[Дмитррр]

Сообщение от ZVV Не могли бы вы описать как выглядит расчетная схема рамы в третьей плоскости (параллельной земле)? Или какая расчетная схема нужна для подтверждения того, что данный каркас не завалится под углом, а квадрат крыши не сложится ромбом?

Это сложный вопрос (серьёзно, без подвохов) Но делается так же, как как при расчёте горизонтальных связей между поясами соседний ферм, ригелей и т.п.
Посмотри на типичную коробку. Если считать только по двум плоскостям, то связи на крыше не нужны.
От того, что у автора всего одна ячейка, это не отменяет того, что её может перекосить.

[ZVV]

Сообщение от Дмитррр Это сложный вопрос (серьёзно, без подвохов) Но делается так же, как как при расчёте горизонтальных связей между поясами соседний ферм, ригелей и т.п. Посмотри на типичную коробку. Если считать только по двум плоскостям, то связи на крыше не нужны. От того, что у автора всего одна ячейка, это не отменяет того, что её может перекосить.

То есть, я правильно понимаю, что вы не знаете как для рамы автора темы сделать расчет в третьей плоскости (параллельной земле)? Я например тоже не знаю. Приходилось проектировать подобные конструкции и всегда обходился расчетом в двух плоскостях и нигде не видел, чтобы такие расчеты требовались. Максимум, для особо мнительных, можно организовать диафрагму в горизонтальной плоскости в уровне ригелей.

[Дмитррр]

Сообщение от ZVV Приходилось проектировать подобные конструкции и всегда обходился расчетом в двух плоскостях и нигде не видел, чтобы такие расчеты требовались.

в пункте 15.4 СП 16.13330.2017 много где требуются сами горизонтальные связи.
Как их ручным счётом считать - не знаю. Это задача трёхмерных расчётов. Когда надо было мне посчитать подобную штуку, я просто взял в лире и приложил все горизонтальные нагрузки тремя вариантами - 2 вдоль осей для расчёта вертикальных связей и 1 случай под 45 градусов как раз для расчёта горизонтальных. Нагрузка в них оказалась не такая большая, как в горизонтальных, но оказалась всё же больше, чем при горизонтальных нагрузках вдоль осей.

[ZVV]

Сообщение от Дмитррр в пункте 15.4 СП 16.13330.2017 много где требуются сами горизонтальные связи. Как их ручным счётом считать - не знаю. Это задача трёхмерных расчётов.

Получается, что у автора темы супер сложная рама, которую на форуме проектировщиков никто и посчитать не может. Это печально. Придётся ему заказывать научно-техническое сопровождение ЦНИИПСК. Может хоть там остались люди умеющие считать уникальные сооружения.

[Дмитррр]

Сообщение от ZVV Получается, что у автора темы супер сложная рама

Обычная рама. Но, элементов у него добавится, если он хочет добиться минимальной материалоёмкости. Если дополнительных элементов не хочет, то ноги этого 8-тонного 6-метрового слона будут, как у слона. И узлы рамные тоже будут размером со слона.

[ZVV]

Сообщение от Дмитррр Обычная рама.

Как же обычная, если она требует расчета в третьей плоскости параллельной земле, а расчет такой никто выполнить не может?

[Дмитррр]

Зато трёхмерный расчёт в лире/скаде может каждый второй студент выполнить. Правда, не каждый их этих расчётов будет верным, но сути это не меняет.

[ZVV]

Сообщение от Дмитррр Зато трёхмерный расчёт в лире/скаде может каждый второй студент выполнить. Правда, не каждый их этих расчётов будет верным, но сути это не меняет.

И что вы получите в трехмерном расчете СКАД/ЛИРА? Абсолютно все результаты будут аналогичны двум плоским.

[Дмитррр]

Сообщение от ZVV И что вы получите в трехмерном расчете СКАД/ЛИРА? Абсолютно все результаты будут аналогичны двум плоским.

Вы про общий случай или конкретно про этот?

[ZVV]

Сообщение от Дмитррр Вы про общий случай или конкретно про этот?

Про этот.

[Мертвая наука]

Разве рамные узлы не будут создавать жёсткий прямоугольник в плоскости балок?

[Ильнур]

Сообщение от Дмитррр ...не каждый из этих расчётов будет верным...

Смотря что считать "верностью". Каждый машинный расчет абсолютно верен априори (глюки/косяки не в счет). Неверна обычна постановка задачи, и/или анализ результатов.
На 2019 г расчетные программы отлажены достаточно хорошо. Возможности конечно разные.
Но для обсчета вот этой конструкции на минимум расхода стали (с учетом марки стали) при нормативной надежности достаточно 10-15 минут возни. Оформление рабочки в виде КМ займет час допустим. Вот все это - высококвалифицированная работа, и должна стоить образно 100500 шекелей/сек.
Но все хотят как-то безпладно, даром, в подарок, и т.д. И это понятно - конструкция сама стоит 3 коп.
Вот такая дилемма.
Спецам интересны грандиозного масштабу объекты. Возня одинаковая, но бюджеты как небо и земля.
Вот такая суть бренная. Уж простите...

[Дмитррр]

Сообщение от ZVV Про этот.

Тогда к тебе вопрос: что и на какие нагрузки ты будешь считать в 2д-расчёте в плоскости перпендикулярной стороне 4 метра?

[v.psk]

Сообщение от mrsmith1989 колонны будут прихвачены к металлическому основанию сваркой)

Это пока что к сожалению не ответ....что в основании? Удастся сделать жёсткий узел?
Наверное для Вас это было бы разумно, чтобы была возможность избежать конструирования жёстких узлов в покрытии....ну или делайте связи по каждой стороне, с тем, чтобы посчитать сечения в каком нибудь онлайн калькуляторе.

----- добавлено через ~5 мин. -----
.... Если рама временная, старайтесь законструировать ее из профилей повторного применения.

[ZVV]

Сообщение от Дмитррр Тогда к тебе вопрос: что и на какие нагрузки ты будешь считать в 2д-расчёте в плоскости перпендикулярной стороне 4 метра?

Расчет каркаса:
1) Считается плоская рама с пролетом 4м. Определяются усилия в ригеле и колоннах, а также мю колонны в этой плоскости.
2) Считается плоская рама с пролетом перпендикулярным стороне 4м. Определяется мю колонны в этой плоскости с учетом продольных сил в колоннах, полученных на первом шаге.
3) Считаются на прочность и устойчивость по нормам ригели и колонны с учетом усилий и мю, полученных на шагах 1 и 2. Проверяется предельная гибкость элементов и допустимые прогибы.
Все, расчет закончен.

[Дмитррр]

Сообщение от ZVV 1) Считается плоская рама с пролетом 4м. Определяются усилия в ригеле и колоннах, а также мю колонны в этой плоскости.

Понятно. И колонны и ригель имеют эпюры внутренних усилий. Можно подобрать сечение. Правда, только в этой плоскости. Какое сечение требуется в другой плоскости ты не определишь.

Сообщение от ZVV 2) Считается плоская рама с пролетом перпендикулярным стороне 4м. Определяется мю колонны в этой плоскости с учетом продольных сил в колоннах, полученных на первом шаге.

Приложишь нагрузку на колонны от перпендикулярных ригелей. А что с ригелем, расположенным в этой плоскости? Какие эпюры будут в нём? На какие усилия подбирать его будешь?

[ZVV]

Сообщение от Дмитррр Понятно. И колонны и ригель имеют эпюры внутренних усилий. Можно подобрать сечение. Правда, только в этой плоскости. Какое сечение требуется в другой плоскости ты не определишь.

Какое сечение требуется в другой плоскости определяется на шагах 2 и 3. Читайте внимательно.

Сообщение от Дмитррр Приложишь нагрузку на колонны от перпендикулярных ригелей. А что с ригелем, расположенным в этой плоскости? Какие эпюры будут в нём? На какие усилия подбирать его будешь?

Усилий в ригеле, находящемся в плоскости перпендикулярной стороне 4м не будет. Ригель подбирается из условия обеспечения требуемой мю для колонн в этой плоскости и по предельной гибкости.

[Дмитррр]

Теперь подходим к самым интересным вопросам

Сообщение от ZVV Усилий в ригеле, находящемся в плоскости перпендикулярной стороне 4м не будет.

Значит он может быть любого сечения? Раз усилий нет.

Сообщение от ZVV Ригель подбирается из условия обеспечения требуемой мю для колонн в этой плоскости и по предельной гибкости.

А это как?
Допустим, я сделал шарнирный узел между колоннами и ригелем. Какое мю в колоннах будет?
И сразу доп. вопрос. Если у автора была бы нагружена только одна из балок, то как изменился бы ответ?
Вот схемы, о которых я спрашиваю.

[ZVV]

Сообщение от Дмитррр Значит он может быть любого сечения? Раз усилий нет.

Значит нужно прочитать второе предложение абзаца, где указано как подбирается ригель если нет усилий.

Сообщение от Дмитррр А это как? Допустим, я сделал шарнирный узел между колоннами и ригелем. Какое мю в колоннах будет? И сразу доп. вопрос. Если у автора была бы нагружена только одна из балок, то как изменился бы ответ? Вот схемы, о которых я спрашиваю.

При шарнирном креплении ригеля он не влияет на мю колонн и может рассматриваться как распорка. В этом случае он подбирается по предельной гибкости и считается на условную поперечную силу. Если у автора была бы нагружена только одна из балок - проверки те же.

[Дмитррр]

Сообщение от ZVV При шарнирном креплении ригеля он не влияет на мю колонн и может рассматриваться как распорка.

Если на мю не влияет, то получается он вообще не нужен.

Так. Что-то я забыл уже, к чему хотел подвести этот разговор
Ладно, скажу про мю колонн.
Если колонны одинаковые и нагружены одинаково, то ригель, на самом деле не играет роли (разве что он обеспечит завал колонн при потери устойчивости в одну сторону). Мю будет равно 2,0.
В вот если если нагрузка не одинакова или колонны разные, то мю может оказаться разным. Представь себе, что одна колонна очень толстая, а нагружена мало. А вторая тонкая и нагружена. Очевидно, что потерять устойчивость может только тонкая. Но ригель и толстая колонна будут ограничивать её перемещения по горизонтали. Следовательно мю для тонкой колонны будет уже не 2,0, а 0,7.
Неслабый такой разброс - сделай толще одну колонну и мю второй колонны упадёт почти в 3 раза.

[ZVV]

Сообщение от Дмитррр Если на мю не влияет, то получается он вообще не нужен.

Присоедините ригель к колонам жестко и будет влиять на мю.

Сообщение от Дмитррр Так. Что-то я забыл уже, к чему хотел подвести этот разговор

Я напомню. Вы утверждали, что для данного каркаса расчета двух плоских рам в вертикальных плоскостях недостаточно и нужно еще делать дополнительную проверку в горизонтальной плоскости. Я надеюсь услышать, что же это за проверка в дополнение к перечисленным мною?

[Дмитррр]

А, да, точно.
Смотри. Мы можем (даже должны) рассматривать все плоскости. Вернее не все, а наиболее опасные.
То что вам удобно рассматривать ортогональные - это совершенно не обозначает того, что именно они будут наиболее опасными. Могут быть и они, но это надо доказать.

Возьмём, к примеру диагональную плоскость и рассмотрим её.
О ней можно сказать 2 вещи:
1. жесткость колонн в этой плоскости может отличаться от жесткостей в других плоскостях. В том числе в меньшую сторону.
2. ригеля как такового в этой плоскости нет. Вместо него есть прямоугольник (не совпадающий с этой плоскостью). Поддатливость этого прямоугольника в рассматриваемой плоскости на сдавливание/растяжение может так же оказаться меньше, чем поддатливость на сдавливание/растяжение прямолинейного ригеля.

Так почему же ты не заочно отбрасываешь рассмотрение этой плоскости? На основании чего считаешь, что если конструкция проходит по двум ортогональным плоскостям, то она заведомо пройдёт и по всем другим, например, диагональной?

[Ильнур]

Вы уже словоблудить начали, безсистемно.
Есть пространственные схемы, которые возможно разложить на плоские. Это исторический факт.
Вы хотите сейчас что дАказать друг другу - можно или не можно? Если да, то нужно рассматривать ТОЛЬКО эфту схему. Не обобщать, да?

[Дмитррр]

Сообщение от Ильнур Вы уже словоблудить начали, безсистемно.

Мы тут катехизис расчётных схем начали, а не словоблудие

Сообщение от Ильнур Есть пространственные схемы, которые возможно разложить на плоские.

А как отличить схему, которую можно можно рассмотреть в плоскости (в двух плоскостях) и при этом гарантировано не упустить важных моментов от той, которую надо рассматривать только в пространстве?

[Ильнур]

Сообщение от Дмитррр ...А как отличить схему, которую можно можно рассмотреть в плоскости (в двух плоскостях) и при этом гарантировано не упустить важных моментов от той, которую надо рассматривать только в пространстве?

Много "примет". Отсутствие динамичесих нагрузок, ортогональность плоскостей, шарнирность сопряжений в разных плоскостях, влияемость усилий из плоскости при разделении на усилия в плоскости, применимость суперпозиции для возможности сложения деформаций/усилий из разных плоскостей при проверке элемента на суммарные, и т.д. и т.п.
Например рамы из двутавров, соединенные рамно в ряд. Можно выделить одну поперечку и посчитать на вертикальные и горизонтальные в плоскости рамы. Затем отдельно раму вдоль в своей плоскости только на горзонтальные, сочетаемые с горизонтальными в той. Понятно, что крутильные у двутавров мало что могут изменить, поэтому например колонну проверяем на сумму усилий.
Ветер например никогда не дует вдоль и поперек например - это тоже в пользу разделения.
По поводу "диагонали" или других всяких плоскостей - это актуально для вот таких равногабаритных в пане схем. Однако известно, что моменты инерции квадрата и ромба равны...и т.д. и т.п..
Просто взять и посчитать. А потом посмотреть, что же получается.

[ZVV]

Сообщение от Ильнур Много "примет". Отсутствие динамичесих нагрузок, ортогональность плоскостей, шарнирность сопряжений в разных плоскостях, влияемость усилий из плоскости при разделении на усилия в плоскости, применимость суперпозиции для возможности сложения деформаций/усилий из разных плоскостей при проверке элемента на суммарные, и т.д. и т.п. Например рамы из двутавров, соединенные рамно в ряд. Можно выделить одну поперечку и посчитать на вертикальные и горизонтальные в плоскости рамы. Затем отдельно раму вдоль в своей плоскости только на горзонтальные, сочетаемые с горизонтальными в той. Понятно, что крутильные у двутавров мало что могут изменить, поэтому например колонну проверяем на сумму усилий. Ветер например никогда не дует вдоль и поперек например - это тоже в пользу разделения. По поводу "диагонали" или других всяких плоскостей - это актуально для вот таких равногабаритных в пане схем. Однако известно, что моменты инерции квадрата и ромба равны...и т.д. и т.п.. Просто взять и посчитать. А потом посмотреть, что же получается.

Каркас автора нужно рассматривать в пространстве? И как выглядит эта проверка в пространстве?

[Ильнур]

Сообщение от ZVV Каркас автора нужно рассматривать в пространстве? ...

Этот каркас можно вот так раздербанить: 1 и 2.
А в пространстве добавятся моменты там где разъединили - они ощутимы, если элементы жесткие на кручение (замкнутые профили типа труб). Если это швеллер/уголки/двутавры, то пространственный расчет мало что интересного откроет. Ну и нагрузки вне плоскостей действующие надо разложить по векторам (причем ветер по векторам скоростей, т.к. важно нарправление обдува сечений - меняется Сх). Надеюсь тут нет таковых.
Выглядит пространственный ручной расчет как куча уравнений, которые замучаешься составлять, а потом умрешь решая. А медаль даже посмертно не дадут. Если элементов образно больше 3-х, это гипербкперматрица, нужен машинный расчет. Чай на дворе уже 2020 год...

[Baumann]

Сообщение от ZVV Расчет каркаса: 1) Считается плоская рама с пролетом 4м. Определяются усилия в ригеле и колоннах, а также мю колонны в этой плоскости. 2) Считается плоская рама с пролетом перпендикулярным стороне 4м. Определяется мю колонны в этой плоскости с учетом продольных сил в колоннах, полученных на первом шаге. 3) Считаются на прочность и устойчивость по нормам ригели и колонны с учетом усилий и мю, полученных на шагах 1 и 2. Проверяется предельная гибкость элементов и допустимые прогибы. Все, расчет закончен.

Подолью масла

----- добавлено через ~2 мин. -----
О! Вообще это к 31-му посту точнее подойдет))