[Torino]

Есть пространственная конструкция из арматурных стержней.
Внешний вид указан на картинке.

Всего 4 фермы. Нижняя лежит на сплошном основании. Остальные лежат друг на друге без закрепления. Все они упираются концами в упорную конструкцию. С внешней стороны ферм закреплена водонепроницаемая ткань (считаем ее невесомой). На фермы через ткань действует напор воды.

У меня два вопроса:
1. Что бы вы посоветовали изменить в конструкции ферм?
2. Самый главный: может ли SCAD считать такие конструкции и если может, то с какого бока подойти к расчету (с чего начать)?
[ATTACH]1103815534.gif[/ATTACH]

[wjea]

Torino
Жалко не образмерил.
Напрашивается вопрос, обязательно необходимо выполнить из отдельных элементов, или может быть перейти на цельную структурную плиту, соответствено так её и рассчитать? Притом, учитывая давление воды гамма аш,--- треугольного сечения. Если есть нормальные опоры по торцам, может вообще, перейти на троссы с вертикальной фиксацией, или нужна именно эта конструкция? Нужна ли мобильность? Немного больше информации и мы её здесь пожуём))
По конструированию прутковых прогонов, на сайте ,есть книга по сель. хоз. зданиям ,
скачайте там есть много полезных мелочей.

[Torino]

Я уже в предвкушении от пережевывания
По размерам: длина хорды, связывающей точки упора, порядка 12,0 м. Высота одной секции 0,8 м. Ширина, на вскидку, (из соображений устойчивости) 1,0 м.
Конструкция будет секционная по нескольким причинам:
1. Опускаться она будет в текущую воду - необходима малая парусность.
2. Главная причина: на этой стройке не будет высокогрузоподъемного крана. Вылет стрелы достаточно большой (монтаж ведется с берега), поэтому секции должны быть легкими.

Тросы нельзя использовать по причине невозможности их анкеровки.
Мобильность не обязательна, т.к. конструкцию будут варить на месте.

Для меня металл - совсем новая область, поэтому рассчитываю на подробное раззжевывание
Обещаю хорошо учиться и не лениться

[wjea]

Torino
Это, как говорят в Одессе -- становится быть, очень интересным!!
Вы что, действительно собираетесь перекрывать водное сечение 12м. на (0.8х4)=3.2м прутковыми прогонами? И тряпкой?
Если это Вам серьёзно нужно, объясните пожалуйста, что за сооружение временное, постоянное,какая его роль, вода текущая с какой скоростью, стоящая, что за климатические условия какой характер реки. Сечение русла или водоёма, или чего там.
Вы конечно меня извините, за то , что я прямо в сапогах в Ваши дела, но всё же, сначала надо убедиться, то ли мы делаем вообще, это же достаточно серьёзное сооружение!
Вы знаете. я сначала думал. что это какой то элемент детского бассейна на игровой площядке, а Вы оказывается, вон чо!! )))

[Дмитрий]

Torino

1. Что бы вы посоветовали изменить в конструкции ферм?

Тут, наверное, сначала надо уточнить как вся эта "конструкция" будет собираться, ну и порядок и характер передачи на нее нагрузок...
Вообще интересно как на это будет нацепляться ткань.

2. Самый главный: может ли SCAD считать такие конструкции и если может, то с какого бока подойти к расчету (с чего начать)?

Посчитать, безусловно, можно...
Для начала - обмозговать и прорисовать (в том же АКАДе), то бишь создать геометрическую модель, а там и в СКАД перекинуть можно...

[Алекс]

Предложение навскидку.
Для упрощения и уменьшения количества расчетов считать только нижнюю из ферм, определив для нее нагрузку от давления воды. Или, если жалко металла, считать вторую и четвертую сверху. Можно, конечно, и все фермы посчитать, каждую на свое давление воды. Т.е. каждую ферму считать отдельно, поскольку все равно и работать они будут отдельно.
В SCADе создать из стрежневых элементов саму пространственную схему фермы. Гнутыми элементами конечно не получиться, нет в SCADе такой возможности, а получиться кусочно-линейно. Ткань смоделировать пластиной малой жесткости и наложить эту пластину на внешнюю грань фермы. Закрепление пластины к ферме - шарнир. И уже к пластине приложить распределенную нагрузку от воды в кг/м2, можно даже по трапеци для точности.

[Torino]

>>wjea
Сооружение конечно же временное. Эта схема рассматривается, как один из вариантов перекрытия половины русла шириной 24 метра.
Ничего невозможного я в этой схеме не вижу. Задача - посчитать экономическую целесообразность этого варианта.
В качестве "тряпки" будет использоваться либо полиэтиленовая пленка с высокой плотностью, либо брезент, либо прорезиненная ткань.
Скорость воды 0,5 м/с. Климатические условия: Подмосковье. Сезонные колебания не большие.

>>Дмитрий
Конструкция варится на месте.
Нагрузки я вижу следующие:
1-я секция (отсчет снизу вверх): горизонтальные: реакции упоров, давление воды (статическое); вертикальные: собственный вес, реакция основания (основание - бетонная плита), давление вышележащих секций;
2-я секция: горизонтальные: то же; вертикальные: реакция нижележащей секции, давление вышележащих секций;
3-я секция: горизонтальные: то же; вертикальные: то же;
4-я секция: горизонтальные: то же; вертикальные: реакция нижележащей секции.
Ткань будет "цепляться" вертикальными полосами, постепенно перекрывая всю конструкцию. Герметизация на дне - с помощью мешков, заполненных песком. Сверху закрепить - не проблема.

>>Алекс
Согласен по поводу расчета только нижней фермы, т.к. неизвестно какие будут монтажники. Легко могут перепутать последовательность укладки ферм
Какие узлы в местах соединения стержней?
Как наложить пластину? Ведь насколько я понимаю изугнутую пластину мы тоже не сможем задать. Или накладываем по одной пластине на четыре близлежащих узла?

[Дмитрий]

Да, посчитать конечно же надо только нижнюю секцию. Не думаю, что там будут какие-то супернагрузки, а скорее всего прутки придется принять по предельной гибкости (для сжатых элементов), да чтоб их возможно было сварить "на месте". Видимо, диаметр будет везде один и тот же...
С пластинами там колдовать не советую - прикиньте просто нагрузку на каждый узел, или же постройте отдельную модельку только из пластин (без ферм), неважно какой жесткости, и защемите в узлах, где оболочка будет опираться на узлы ферм - получите реакции = узловые нагрузки на ферму.
ЗЫ. Кривую поверхность можно задать кусочками, из плоских пластин, чем меньше пластинки (и больше их количество) - тем точнее передадите кривизну.

[Torino]

>>Дмитрий
Почему с пластинами не стОит "колдовать"?

"прутки придется принять по предельной гибкости" - как это учесть в расчете?

"защемите в узлах" - это что значит?

[Дмитрий]

Torino

Почему с пластинами не стОит "колдовать"?

Ну, например, какую жесткость задать этим пластинам чтобы, с одной стороны, задачка вообще посчиталась, с другой - чтобы пластины не искажали усилия в стержнях (т.к. возьмут часть нагрузки "на себя").
В идеале, для моделирования ткани надо использовать конечные элементы мембранного типа (не работающие на изгиб, только на сжимающие/растягивающие усилия ) - не уверен, что такие есть в SCAD'е

"прутки придется принять по предельной гибкости" - как это учесть в расчете?

Для сжатых элементов есть такое ограничение (см. СНиП "Стальные конструкции"). Это где-то типа 180 в лучшем случае...
Т.е. i=L/[lambda]=3/180=1.6 см=d/4 -> d=6.4 см.
Т.е., при длине стержня ~3 м арматурный пруток не покатит (64 мм вряд ли найдете), лучше посмотрите на трубы...

"защемите в узлах" - это что значит?

Смоделировать опоры - т.е. назначить в этих узлах связи на соответствующие перемещения. Защемит - типа запретить все перемещения

[Torino]

Ну например я задам жесткость 0,1 мм.
Расчет будет выпонен, а нагрузку такая пластина на себя точно не возмет.
Или нет?

Если рассматривать теоретически, то надо лепить расчетную схему и совать ее в Skad. Если нужно практическое решение, то нужно перевернуть схему и сделать конструкцию не арочную, а вантовую. Это может быть некая арматурная сетка размерами 12м на 3м с переменным шагом стержней. Несложный расчет (на коленке!) показывает, что если задаться диаметром прутка 20мм, то шаг внизу составит около 70мм а вверху 200мм. Это будет вообще-то рыбацкий трал. Правда с заделкой надо помудрить.

[Алекс]

Ну например я задам жесткость 0,1 мм. Расчет будет выпонен, а нагрузку такая пластина на себя точно не возмет. Или нет?

Согласен полностью. А в качестве материала выбрать "алюминиевые сплавы", чтобы жесткость поменьше была.
А почему в качестве материала фермы выбрана арматура? Жесткости ведь никакой. По сравнению с уголком, например. Ведь это только при расчете принимаем, что опирание пластины на ферму в узлах, а на самом деле ткань создаст распределенную нагрузку на элементы фермы. И на глубине 3 м погнутся арматурины!

[Torino]

Если арматура прогнется, но не сложится, то это устраивает.
Арматура в первую очередь выбрана из-за ее дешевизны, т.к. бюджет всей этой затеи не большой.

[Алекс]

Если арматура прогнется, но не сложится, то это устраивает.

А вот величину этого прогиба можно сказать только по результатам расчета. Прогиб 15-20 мм - одно, а 5-6 см - другое, нарушается пространственная схема. И если чтобы получить допустимый прогиб нужна будет 28-я арматура, то может лучше 75-й уголок? узлы сложнее конечно...

[Алекс]

Идейка возникла.
Можно обойтись и без пластин. Посчитать, какую распределенную нагрузку создаст давление воды через ткань на стержень каркаса (как монолитная плита на балку). И все собственно... В этом случае SCAD даже прогибы в стержне покажет. Варьруй себе только жесткость стержней по сортаменту до получения нужного результата!

[Torino]

>>Алекс
А можно насчет этого поподробнее?

[Дмитрий]

И если чтобы получить допустимый прогиб нужна будет 28-я арматура, то может лучше 75-й уголок?

Арматурный пруток длиной 3 м не будет работать как сжатый элемент фермы - он элементарно неустойчив (в силу большой гибкости).
А с приложением нагрузки не в узлах, а по длине стержней идея, по-моему, здравая...

[Алекс]

А можно насчет этого поподробнее?

Имеется в виду, что на стержень прикладывать погонную нагрузку в виде кг/м, которую найти из нагрузки от давления воды, которая кг/м2, умножив ее на ширину пролета ( 1/2 пролета с одной стороны+1/2 пролета с другой стороны).
Стержни для расчета, как мне кажется, лучше соединять шарнирно, как при расчете ферм.

[Алекс]

Арматурный пруток длиной 3 м не будет работать как сжатый элемент фермы - он элементарно неустойчив (в силу большой гибкости)

Конечно работать не будет. И уж все таки остановяться на арматуре, то решетку придется делать такую частую, что мама дорогая...
Все удачи. До понедельника.

[Дмитрий]

Стержни для расчета, как мне кажется, лучше соединять шарнирно, как при расчете ферм

Что значит "для расчета - шарнирно"? А на самом-то деле как?
Если еще и нагрузку распределять не по узлам, а погонно по длине стержней, то узлы в расчете все-таки должны быть не шарнирные, а жесткие...

[Torino]

Прошли праздники, наступила работа (к счастью).
В результате схема была сформирована. Были назначены жесткости всем элементам. Задана нагрузка. Выполнен расчет.
А теперь, расскажите мне тупому, что с этим делать? :shock:
[ATTACH]1105364857.gif[/ATTACH]

[Torino]

...
[ATTACH]1105364959.gif[/ATTACH]

[Serz]

Сообщение от Torino А теперь, расскажите мне тупому, что с этим делать?

Как что? - КМД

[Torino]

...
[ATTACH]1105365054.gif[/ATTACH]

[Torino]

...
[ATTACH]1105365128.gif[/ATTACH]

[Torino]

>>Serz
Да рановато еще все это в производство пускать.
Хотелось бы понять что же я все таки посчитал в SCADe и как это использовать.

[Serz]

Я думаю: ты посчитал некую пространственную конструкцию на определенную нагрузку, определил тип узлов, сечения, напряжения, усилия, перемещения, т.е. сделал статику - теперь можно приниматься за конструирование.

[wjea]

Torino
Большая просьба, мы выяснили, что просчитать, структурную плиту, нет никакой проблемы.
Давай всё ж вернёмся, к тому, что именно, мы засовываем в машину. Если ты на работе обязан подчиняться указаниям начальства и выглядеть так , как оно считает нужным, то мне в подобной роли лезть к тебе с советами , будет как то не честно, в то время ,когда считаю, что всё это, ну прямо, ну, …. ни в красную армию. Ведь ты мне ничего, кроме бескорыстного, и хорошего не сделал. Пожалей, пожалуйста. Давай вернёмся.
Река имеет скорость, какое давление она передаёт на ограждение что дали гидрологи, или ,что приняли сами.
Пол реки, имеет сечение, ну если не близкое к треугольному, то к полигональному, это уж точно.
На какую опору опираете в середине, и у берега.

К чему я всё это спрашиваю----если принятое давление не значительное, то зачем нужен выгиб питы, экономия в напряжениях мизер, требует большой боковой жесткости серединной опоры, и сложность изготовления арочной конструкции большая. Если тебе задали материал конструкции , то назначение длин поясов и раскосов ячеек, следует предварительно назначать по допустимым гибкостям СНиПа (длина на радиус инерции) и ещё глянуть в книгу по прутковым прогонам. При том учесть, что, стержни сжатого пояса будут испытывать ещё и пролётные моменты от давления воды через плёнку (тряпку, за которую ты обиделся)
Если, сечение русла реки, имеет форму о которой я говорил, то расчётная схема прямоугольной плиты , совершенно не корректна. При том , те самые мешки о которых ты
упоминал, ты уверен , что они не дадут дополнительного давления у дна, на край плиты в купе с потоком воды и её Бернуллями, да плюс отклонение верха опоры в центре реки по отношению к береговой опоре. А структурная плита с подобными стержнями, является очень и очень чувствительной к перекосам. Я не наскребаю страхов, а просто хочу более рельефно показать всю сложность и нелепость принятого варианта, конечно с моей точки зрения. Если Вам нужно только временно перекрыть часть русла, а не использовать под шумок этот арочный ажур, куда ни будь ещё. То почему нельзя взять трубы , да любой прокат, наварить шпренгели, или если проще добавить в середине ещё одну опору, приобрести арматурные сетки с рабочей арматурой 16-20 устелить по вертикали натянуть плёнку (тряпку, за которую ты обиделся)) и баста. Да мало ли вариантов можно придумать, только пожелай.

[Mayor]

Сообщение от wjea ....Давай всё ж вернёмся, к тому, что именно, мы засовываем в машину.... ....какое давление она передаёт на ограждение что дали гидрологи, или ,что приняли сами.... ....Если тебе задали материал конструкции , то назначение длин поясов и раскосов ячеек, следует предварительно назначать по допустимым гибкостям СНиПа (длина на радиус инерции).... ....При том учесть, что, стержни сжатого пояса будут испытывать ещё и пролётные моменты.... ... почему нельзя взять трубы , да любой прокат, наварить шпренгели.... ....Да мало ли вариантов можно придумать, только пожелай....

Дело, говорит человек, прислушайся...

[Алекс]

wjea- очень, очень верные замечания. Torino, почитай предыдущие сообщения, вопросы о целесообразности такого решения и арматуры в качестве материала уже обсуждались...

[zebs]

советаю поставить раскосы в фермах, это будет лучше, а как ты ее будешь пригружать? она не уплувет?. Пригруз будет? Какую ты нагрузку приложил (цифры) и какие получились напряжения и перемещения?

[Torino]

>>zebs
Пригружаться ферма будет за счет ссобственного веса и веса вышелезжащих ферм. Нагрузка трепециевидная. Внизу 2,943 т/м^2. Вверху 2,158 т/м^2. Максимальная продольная сила 6,53 т. Перемещения не смотрел, в четверг гляну.

>>wjea
В четверг появлюсь на работе, набросаю общую компоновку.
Скоростной напор не учитываем в связи с его малостью.
Перекрываем не естесственное русло, а искусственный канал прямоугольного сечения.
Обе опоры - бетонные. Центральная, шириной 1,0 м. С круговым окончанием. Береговая - стена.
На тряпку я не обижался, просто уточнил
За опору можно не беспокоиться - она выдержит нашествие Наполеона.

[wjea]

Torino!!!
Во первых, какого чёрта, не объяснить условия с самого начала? Ждешь, с любопытством, когда собеседник накувыркается в догадках и словопрениях что ли?
Если всё то, что ты говоришь так--- то, есть, сооружение временное, напора воды нет, смилуйся пожалуйста, скажи, зачем эти изогнутые пространственные колбасы, сложного изготовления?
Зачем они должны укладываться друг на дружку? Что им там делать друг на дружке? Чем они заняты, акромя, как большим расходом труда, времени и денег ? Почему нельзя взять любой, подходящий прокат для стоек, можно старый, не ликвидный , приварить его , к каким, ни будь, не большим плитам играющим роль якоря, можно их даже сделать из тощего бетона, с добавлением любого лома. Их всего то надо штук 8-10. Аккуратно расставить по дну, закрепить к стойкам, те самые арматурные сетки ,теперь уже горизонтально, натянуть пленку, вот и всё. Во общем, пока ты не опровергнешь всё это, и не раскроешь кулачёк – что у тебя ещё там есть, я больше не участвую в этом посте привет ))!!!

[zebs]

пришли пожалуйста файл SCAD, я посмотрю что ты там сделал.

[Torino]

>>wjea
Теперь ты помилуй!
Я в самом начале обозначил условия.
И про временность сооружения и про нагрузки.

А "колбасы" мне нужны, ну скажем для того, чтобы начать изучать металлоконструкции, а в этом случае тощий бетон не подходит

>>zebs
Выслал. Буду благодарен за комментарий.

[wjea]

Извени милый, зашутился, занесло слегка.