[rybin74]

Здравствуйте уважаемые форумчане! Подскажите пож-та как правильно считать распорные фермы (в лире, скаде и т.д. не имеет особого значения), возник вопрос как именно нужно накладывать граничные условия! При расчете с жесткой заделкой всех опорных узлов, ферма получается перегруженой, если же делать жесткими только узлы на одной стороне или только один узел, а остальные защемлять только по Z, то всё проходит, но при этом по оси Х перемещения опорного узла получаются около 7 мм! Мож ответ на поверхности и я просто перегрелся, но чет надо решать! Вроде конструкция проше некуда, помогите!

[TITO]

Надо расчитывать с колоннами, потому как опорные узлы по оси Х будут иметь жёсткость исходя из жёсткости колонн.
Или другой вариант, расчитать жёсткость по оси Z и X для каждого опорного узла, и наложить связи с соответствующей жёсткостью.
Я думаю вариант с колоннами предпочтительнее.

[rybin74]

Сообщение от TITO Надо расчитывать с колоннами, потому как опорные узлы по оси Х будут иметь жёсткость исходя из жёсткости колонн. Или другой вариант, расчитать жёсткость по оси Z и X для каждого опорного узла, и наложить связи с соответствующей жёсткостью. Я думаю вариант с колоннами предпочтительнее.

А колонны моделить в полную величину? они ведь ступенчатые и жесткость у них соответственно разная, можно предположить что там где жесткость больше ничего не произойдет и сдеформируется верхняя часть колонны, но ведь плечо училия в нижней части тоже больше, получается чтобы ферму проверить надо весь каркас считать, да еще с основанием?

[Разработчик]

rybin74

Здравствуйте уважаемые форумчане! Подскажите пож-та как правильно считать распорные фермы (в лире, скаде и т.д.

Ага, значит все-таки не лабуда?
Вопрос очень правильный. Если считать раскосы на шарнирах, то в них будут только сжимающие да растягивающие усилия. С другой стороны, в том испытании аналогичной фермы, о котором Вы знаете, при одном из нагружений опорный раскос разрушился вблизи закрепления именно от касательных напряжений (трещина вдоль оси).

[rybin74]

Сообщение от Разработчик rybin74 Ага, значит все-таки не лабуда? Вопрос очень правильный. Если считать раскосы на шарнирах, то в них будут только сжимающие да растягивающие усилия. С другой стороны, в том испытании аналогичной фермы, о котором Вы знаете, при одном из нагружений опорный раскос разрушился вблизи закрепления именно от касательных напряжений (трещина вдоль оси).

Да что ж вы это никак не забудете! а по теме можно консультацию?
А в том испытании ферма совсем другая и совсем по другой причине раскос треснул, при холодном загибе в ребре остаточные напряжения очень большие, даже просто подумав получается что выше предела текучести (раз уж ини загнулись), поэтому он там и треснул, а узлы и ширниры тут нипричем!
P.S. хочется узнать мнение создателей расчетных программ, как этот момент они учитывали, и соответственно как учесть мне?

[TITO]

Если хотите приемлемую картину то колонны нужно полностью вводить и этим ограничиться, а если пытаться приблизиться к недосягаемому то можно учитывать грунт, фазы луны, крутящий момент планеты и т.д и т.п.

[rybin74]

Сообщение от TITO Если хотите приемлемую картину то колонны нужно полностью вводить и этим ограничиться, а если пытаться приблизиться к недосягаемому то можно учитывать грунт, фазы луны, крутящий момент планеты и т.д и т.п.

Понятно! согласен с вами! но всё равно получается что раму вместо фермы считаем, а тут уже совсем другие нагрузки и их сочетания! Получается так просто не прикинуть, оооо страшно подумать сколько таких расчетов уже выполнено!

[Евгений, Екатеринбург]

Вам чисто ферму посчитать надо с учетом того что де факто она является распорной, но распор сдерживается колоннами? Замените колонны (одну из колонн) КЭ упругой связи и считайте... В большинстве случаев колонны являются достаточно гибкими, а узлы неидеальными, поэтому в реальных расчетах ферм распор лучше неучитывать, иное дело проверка существующих при каких-то особых закреплениях, или ферма на действительно жестких опорах типа диафрагм. Что такое для колонны высотой 18м смещение на 3,5мм? Ерунда, поэтому и пренебрегают. Т.е. идите от рамы - не хотите считать целиком отбрости и замените упругой связью, только это нисколько непроще...

[rybin74]

Да тут дело в том что конечно распор "съедается", податливостью колонны, но насколько? а если колонна такая серьезная что никакой там податливости нет? ну например если есть смежный цпролет и колонна соот-но является общей для разных пролетов, а смежный пролет выше и больше?, тут получается вообще нужно многопролетную раму считать и тривиальная задачка проверки одной фермы в одном пролете превращается в серьёзный расчет, да еще нужно обмерить соседние пролеты, собрать с них нагрузки и т.д. в общем сложно!

[Евгений, Екатеринбург]

Сообщение от rybin74 Да тут дело в том что конечно распор "съедается", податливостью колонны, но насколько? а если колонна такая серьезная что никакой там податливости нет? ну например если есть смежный цпролет и колонна соот-но является общей для разных пролетов, а смежный пролет выше и больше?, тут получается вообще нужно многопролетную раму считать и тривиальная задачка проверки одной фермы в одном пролете превращается в серьёзный расчет, да еще нужно обмерить соседние пролеты, собрать с них нагрузки и т.д. в общем сложно!

Если смежный как раз выше то проблем нет... Насколько чего съедается посчитать не сложно - считаете ферму с неподвижными опорами, определяете реакцию опоры, эту реакцию прикладываете к колонне и смотрите перемещения и усилия, если перемещения много больше ваших 7/2=3,5мм, то значит изгибная жесткость колонны маленькая и можно пренебречь, а если меньше 3,5мм, то соизмерима и нужно учитывать. В большинстве реальных случаев много больше и этим пренебрегают...
Это Вы возле той фермы в футболке с надписью Coca-cola? :-) :-) :-)...

[rybin74]

Сообщение от Евгений, Екатеринбург Это Вы возле той фермы в футболке с надписью Coca-cola? :-) :-) :-)...

Бог с вами! никогда небыло такой футболки!
А с фермой то как быть? зачем мне опорные реакции на колонны? мне нужно ферму проверить! С жесткими узлами она не проходит, а без них проходит, но перемещения 7 мм! я так понял, что универсального рецепта небудет!
P.S. Вы про что спрашиваете? скиньте фото в личку или на мыло, там посмотрим!

[Евгений, Екатеринбург]

"Мама, я Ваше горе готов разделить, но по пунктам" (с).
1. Чем не устраивает расчет фермы без учета распора? Жесткие колонны или что? в чем сомнения. Что сподвигло Вас задуматься над этим?
2. Опорные реакции фермы есть усилия на колонну от этой самой фермы. Поэтому если откинуть колонны, то нужно заменить их связями. А связи это уравнения (неравенства) ограничивающие перемещения системы. Поэтому когда Ваша ферма дает распор при нагрузке, этот распор ввиде усилия передается на колонну, которая в свою очередь будет прогибаться от этого усилия, и если прогибается она значительно, то никакого распора в ферме не будет - опоры смещаемые...
3. Универсальный рецепт такой - считайте в составе рамы...
4. Если бы даже с жестким закреплением она прошла - Боже упаси Вас так все оставить - схема далекая от реальности, и действительное распределение усилий совсем другое...

[rybin74]

Сообщение от Евгений, Екатеринбург 3. Универсальный рецепт такой - считайте в составе рамы... 4. Если бы даже с жестким закреплением она прошла - Боже упаси Вас так все оставить - схема далекая от реальности, и действительное распределение усилий совсем другое...

3. В составе рамы сложно, выше написано почему!
4. Если бы она прошла с жесткими закреплениями, я бы так и оставил, имхо в реале она будет недогруженой? или нет?

[Евгений, Екатеринбург]

3. рассчитывайте в составе рамы, но на остальную часть нагрузки вообще не прикладывайте если нет значительных горизонтальных нагрузок.
4. Она не будет недогруженной - совсем другое распределение усилий - верхний пояс работает как арка и все, нижний пояс показывает минимальные усилия и проходит, а на самом деле это не так...

Я пока вообще не понял как она у Вас на колонну опирается? Верхний пояс связан с колоннами от горизонтального перемещения или нет? Что там?

В общем считайте отдельно от колонн и пребудет Вам счастье, а если так считать то и балки то же распор дают...

[Sergo]

А где здесь распор? Вы имеете ввиду момент пары сил от жесткого закрепления фермы? А стоит ли связываться с таким закреплением?

[Евгений, Екатеринбург]

Sergo, Если сдерживать удлинение нижнего пояса в любой ферме, например креплением к несмещаемым фундаментам, то она даст распор. А если не сдерживать, то фермы даст перемещение которое вызывает перемещение колонн, т.к. в большинстве случаев колонны достаточно гибкие, то этим пренебрегают, а Рубин молодец, задумался :-)...

[rybin74]

Сообщение от Евгений, Екатеринбург 3. рассчитывайте в составе рамы, но на остальную часть нагрузки вообще не прикладывайте если нет значительных горизонтальных нагрузок.

а как же ферма соседнего пролета? она ведь тоже распор дает, который нагружает ферму моего пролета поскольку соседний пролет больше и выше!

4. Она не будет недогруженной - совсем другое распределение усилий - верхний пояс работает как арка и все, нижний пояс показывает минимальные усилия и проходит

Мой расчет показал наоборот что нижний пояс перегружен сжимающим усилием (хотя там должно быть растягивающее?)

Я пока вообще не понял как она у Вас на колонну опирается? Верхний пояс связан с колоннами от горизонтального перемещения или нет? Что там?

Да там обычный узел опирания такой фермы на колонну, в белене есть, да и ваще в любой книге по МК!

В общем считайте отдельно от колонн и пребудет Вам счастье, а если так считать то и балки то же распор дают...

Этого я не знаю, мож ИСПЫТАТЬ!

[Sergo]

rybin74, а может стоит отпустить верхние узды по Х. Как будет выполнен верхний узел, так и закреплять надо.

[rybin74]

Сообщение от Sergo а может стоит отпустить верхние узды по Х. Как будет выполнен верхний узел, так и закреплять надо.

Вы не поняли основного, узлы УЖЕ выполнены лет 50 назад, а "отпустить" их нельзя, так как они являются частью колонны, которая в свою очередь является часть еще одного пролета! В общем синица в чулане в доме кот. постр. джек!

[Евгений, Екатеринбург]

Если соседний пролет выше, то колонна на этом участке работает на изгиб, а изгибная жесткость колонн небольшая... Если фермы в одном уровне, то все зависит от закрепления верхнего пояса - если закрепление есть, то это обычный жесткий узел, а если нет, то все выше сказанное верно.
Если узел "обычный", то скорее всего ферма оперта шарнирно, считайте отдельно от колонн. Белене верите? - ну так он отдельно считать рекомендует если шарнирное опирание... :-)
Конечно нижний пояс получится сжат если это пояс арки... Я же говорю совсем другое распределение усилий?
Скажите, а в Вашей фирме нет людей которые могут это подсказать, ну там главный инженер или главспец какой? Не в обиду Вам, просто как-то странно у нас фирмы организовываются....

[Разработчик]

совсем по другой причине раскос треснул, при холодном загибе в ребре остаточные напряжения очень большие, даже просто подумав получается что выше предела текучести (раз уж ини загнулись), поэтому он там и треснул, а узлы и ширниры тут нипричем!

Это они написали, что от остаточных напряжений, просто отмахнулись от факта разрушения при нагрузке, далекой от критической. Все гибы холодногнутых профилей идут далеко в пластику и, естественно, приводят к большим остаточным деформациям (для этого их, собственно и гнут). А вот что касается остаточных напряжений в открытом профиле... Если исходить из диаграммы Пандтля, то чем меньше радиус гиба, тем меньше остаточные напряжения, как это ни парадоксально звучит. Если с упрочнением, то это уже не так, но все равно остаточные напряжения здесь ни при чем, они во всех сечениях всех элементов одинаковые, а разрушился опорный раскос во вполне определенном месте: там, где по расчету наибольшая поперечная сила. Кстати, следы ее работы видны и в форме отверстий под болты после нагружения. И второй раз он (раскос) разрушился там же, правда по другому, но все равно не без существенной помощи поперечной силы. Предвармтельный расчет проводился без ее учета и, поэтому, дал существенно более высокую предельную нагрузку. Недавно заказчики испытания пересчитали его с учетом поперечных сил (теперь у них есть такая возможность) и получили разрушение в опорном раскосе при нагрузке на 2% ниже, полученной в испытаниях.

P.S. хочется узнать мнение создателей расчетных программ, как этот момент они учитывали, и соответственно как учесть мне?

А при чем здесь программы? В нашей, например, можете в узле задать заделку, шарнир, упругий шарнир, пластический шарнир, да все что угодно, т.е. вопрос как - решен. А вот что надо задавать в каждом конкретном случае - это не к нам. Тут, скорее надо ориентироваться на вашу строительную литературу, нормы, опыт старых спецов...

[TITO]

Если соседний пролет выше, то колонна на этом участке работает на изгиб, а изгибная жесткость колонн небольшая...

Это у колонного двутавра небольшая? А какая тогда большая.
Я считал иногопролётную раму с трапецевидной фермой где ригель (ферма) соединяется с колонной жёстко. Там иногда выходит такая штука как сжатый нижний пояс(первые две панели от колонны). Усилия сжатия небольшие -120кН, зато растягивающие 500кН. А теперь вопрос, что хуже. Ответ одназначен и очевиден. И распорные усилия обязательно надо учитывать если надколонника нет и ригель жёсткий. Я уже гдето на форуме писал и не раз об этом, поищите.

[rybin74]

Сообщение от TITO Это у колонного двутавра небольшая? А какая тогда большая. Я считал иногопролётную раму с трапецевидной фермой где ригель (ферма) соединяется с колонной жёстко. Там иногда выходит такая штука как сжатый нижний пояс(первые две панели от колонны). Усилия сжатия небольшие -120кН, зато растягивающие 500кН. А теперь вопрос, что хуже. Ответ одназначен и очевиден. И распорные усилия обязательно надо учитывать если надколонника нет и ригель жёсткий. Я уже гдето на форуме писал и не раз об этом, поищите.

Спасибо вам, что услышали меня, всё как у меня, крайние панели нижнего пояса сжаты, остальные растятуты, никаких там арок или еще чего!

[Евгений, Екатеринбург]

Сообщение от TITO Это у колонного двутавра небольшая? А какая тогда большая.

У фермы большая изгибная жесткость. Я ведь о том и говорю, что если узлы жесткие, то надо считать обязательно в составе рамы, а если ферма шарнирно примыкает, то можно и отдельно...
Относительно того что хуже -120 или +500, ответ к сожалению не одназначен и не очевиден...

[rybin74]

ну всё же вопрос по поводу того, если ферма прошла с жесткими узлами, будет ли она недогруженой в реале я считаю открытым!

[TITO]

Относительно того что хуже -120 или +500, ответ к сожалению не одназначен и не очевиден...

Проверьте: нижний пояс длина панели 6м. и посмотрите что хуже.
По теме:
1вар. Колонны элемент КЭ2, плоской рамы, ферма КЭ1. Узлы примыкания верхнего и нижнего пояса будут шарнирными но ригель в целом примыкает жёстко.
2вар. Колонны элемент КЭ2, плоской рамы, ферма КЭ1.Опорные элементы КЭ2 Узлы примыкания верхнего и нижнего пояса будут жёсткими и ригель в целом примыкает жёстко.
Я думаю сравнить их и понять что происходит можно.

[Евгений, Екатеринбург]

Сообщение от TITO Проверьте: нижний пояс длина панели 6м. и посмотрите что хуже.

Что хуже я так и не понял, варианта у меня два:
1. Нижний пояс достаточно жесткий (например труба), радиус инерции большой=на сжатие работает хорошо при небольшой площади. Тогда хуже растяжение.
2. Предварительно напряженная стальная ферма, основное усилие в нижнем поясе воспринимают канаты, так что нижний пояс едва от предварительного напряжения не складывается. Тогда хуже сжатие, на растяжение канаты работают прекрасно...
Так что хуже-то?
По теме: типы КЭ здесь совершенно ни причем и гадать здесь не нужно и нельзя - КЭ модель должна соответсвовать реальным условиям закрепления, ни больше ни меньше. Задайтесь расчетной схемой (без привязки к МКЭ) и дальше расчитывайте как хотите, - МКЭ не более чем один из методов (по определению конечной точности) расчета расчетных схем.

[rybin74]

Сообщение от Евгений, Екатеринбург Что хуже я так и не понял, варианта у меня два: 1. Нижний пояс достаточно жесткий (например труба), радиус инерции большой=на сжатие работает хорошо при небольшой площади. Тогда хуже растяжение. 2. Предварительно напряженная стальная ферма, основное усилие в нижнем поясе воспринимают канаты, так что нижний пояс едва от предварительного напряжения не складывается. Тогда хуже сжатие, на растяжение канаты работают прекрасно... Так что хуже-то? .

мне просто интересно, сколько вы видели в своей жизни (или проектировали) трубчатых или предварительно напряженных ферм, я вот бывал на многих заводах (их у нас хватает), так вот нигде ничего подобного не встречал!
Мне кажется это больше мечта чем реальность! Единственным распространённым решением являются парные уголки, а для таковых конечно сжатие хуже чем растяжение!

[Евгений, Екатеринбург]

rybin74, Фермы из труб редкость? Ну из замкнутых гнутосварных профилей видели? - сейчас их везде делают...
Из уголков это дубовое устаревшее решение, которое применяют только от недостатка желания к проектированию...
В 90-е помню верхом строительных работ была отделка, все капитальное строительство считалось пережитком прошлого. Вот и сейчас так фермы из уголков это реально, а из труб несбыточная мечта и пережиток прошлого?

[rybin74]

я же вам говорю, по профилю моей работы я сталкиваюсь в основном со "старыми" решениями, фермы из квадратных труб вообще никогда не видел, из круглых труб видел, но для того чтобы такие фермы изготавливать безфасоночным методом у нас еще технология не доросла!

[Евгений, Екатеринбург]

Действительно, для изготовления ферм из круглых труб требуются станки лазерной резки с ЧПУ, которые даже во времена СССР закупали в Японии. Зарезать две трубы под углом не так просто, однако эффект был от экономии металла... Странно конечно - мы в свое время заказывали резку нескольких тысяч цветочных лепестков лазером из листа (для узора на заборе) и нам на военном заводе вырезали, а трубы под углом зарезать не умели :-(...
Предварительно напряженные то же не проблема, нормальное решение, ажурненько получается...

[rybin74]

мне кажется мы только что выяснили что фермы из круглых труб - утопия (для наших условий)!
А уж про технологические сложности преднапряжения ферм я вообще не говорю! так что в реальной жизни всё намного проще, и на такие экзотические решения мало кто из заказчиков соглашается!

[Евгений, Екатеринбург]

Сообщение от rybin74 мне кажется мы только что выяснили что фермы из круглых труб - утопия (для наших условий)!

С кем это Вы выяснили? Никакая не утопия, нормальное решение при соответствующем проектировании. Можно и с фасонками, можно раскосы не из труб делать и т.д.

Сообщение от rybin74 А уж про технологические сложности преднапряжения ферм я вообще не говорю! так что в реальной жизни всё намного проще, и на такие экзотические решения мало кто из заказчиков соглашается!

Какие технологические сложности? Вот сейчас к нам с запада притащили преднапряжение методом на бетон, притащили деревянное домостроение, топоры у нас то же импортные продают, что еще ждем?

[rybin74]

Сообщение от Евгений, Екатеринбург Никакая не утопия, нормальное решение при соответствующем проектировании. Можно и с фасонками, можно раскосы не из труб делать и т.д.

Ну тогда скажите сколько вы таких ферм лично запроектировали?

Какие технологические сложности? Вот сейчас к нам с запада притащили преднапряжение методом на бетон, притащили деревянное домостроение, топоры у нас то же импортные продают, что еще ждем?

Непонятно что вы хотели сказать!

[TITO]

Для замкнутых профилей я согласен: при -120кН и при +500кН, -120 не определяющее усилие, но я привёл пример для распространённых уголковых сечений, для них -120 это определяющая. Также согласен что большое распространение получили фермы из ГС Труб прямоугольного и квадратного сечения.
По теме: rybin74 как расчётная схема? определились?

[Евгений, Екатеринбург]

Сообщение от rybin74 Ну тогда скажите сколько вы таких ферм лично запроектировали? ... Непонятно что вы хотели сказать!

Я не металлист и такие фермы не проектировал, из квадратных труб проектировал, в том числе и с жестким нижним поясом (из двутавра). Я занимаюсь в основном железобетоном (проектированием)...
Сказать я хотел то, что сейчас у нас все называют технологическими сложностями, а потом нам с запада притаскивают то же самое и мы удивляемся какие они молодцы...
Однажды приехал я на стройку, а строители мне говорят что арматура не гнется (10-ка AI), я взял и при них руками загнул через колено стержнень... Больше они мне таких вопросов не задавали...

[rybin74]

Сообщение от TITO rybin74 как расчётная схема? определились?

Да посчитали уже, приняли схему без распора, всё прошло, просто нужно было быстрее сдать, впредь буду считать с колоннами! Тока вот всё же не совсем понятно, как при таком закреплении влияет ветер, кран, соседний пролёт и т.д.! Будем разбираться?
Разработчик-у
Если вы хотите узнать мои соображения по поводу того почему разрушился именно этот раскос и именно в этом месте, напишите в личку, здесь это обсуждать не буду! А остаточные напряжения там ГИГАНТСКИЕ просто, если угол загиба на немного увеличить металл сам треснет, без всякой внешней нагрузки!