[Нитонисе]

Тема вроде бы известная, но есть у меня некоторые сомнения.

Для обсуждения предлагаю такую ситуацию. Расчитываем кровельные прогоны, на которые сверху опирается профнастил. Пусть расстояние межд прогонами будет 3 метра, а нагрузка для простоты 1 т/м2. Если рассмотреть балочную схему этого профлиста, то получится такая картина:

[IMG]http://s44.***********/i105/1111/cb/5809cf044cb3.png[/IMG]

Как видим, нагрузка на крайние прогоны кровли будет 1.125 т/м.п., а на средний прогон - 3.75 т/м.п.

В то же время, если бы мы собирали нагрузку по грузовым площадям, то нагрузка на крайние прогоны составила бы 1.5 т/м.п., а на средний - 3 т/м.п. Разница очень существенная. Что интересно, во многих книжках, где учат собирать нагрузки, этот момент не отражен, несмотря на то что он значительно перегрузил средний прогон. Кто-нибудь встречал в книжках упоминания о том, что нужно учитывать неразрезность?

Меня тут смущает вот что. Ведь в расчетной схеме выше опоры показаны идеализированно - вертикальные перемещения запрещены. В реальных же кровельных прогонах жесткость конечна, прогоны могут прогибаться. Предположим, что все три прогона имеют одинаковую жесткость, как это обычно и бывает. Очевидно, что средний прогон прогнется больше, в силу того, что нагрузки на него больше. Думается мне, что вследствие этого перераспределятся и усилия. Нагрузка со среднего прогона немножко уйдет, а на крайние прогоны немножко придет. Из-за того что средний прогон немножко "убежал" от нагрузки, прогнувшись больше остальных. Не выйдет ли в итоге, что распределение нагрузки будет таким, как принято считать по грузовым площадям без учета неразрезности? Наверное можно эту задачку смоделировать, задав опоры двухпролетной балки конечной жесткости, только моих умений для этого не хватит.

Что думаете по этому вопросу?

[di12]

1. Да, это стоит учитывать не только при расчете прогона, но и при расчете балок перекрытия и т.д.
2. Переаспределение усилий между смежными прогонами возможно лишь при применении жесткого диска перекрытия (покрытия). В вашем случае Iриг/Iстоки(т.е. прогона) <<<1, отсюда перераспределение пренебрежимо мало.
3. В справочнике проектировщика даны коэф. неразрезности для 2х, 3х ... пролетных схем.

[bigden]

лично я прогоны считаю при двухпролетной схеме работе настила (м.б. на монтаже из остатков будут делать). А нагрузки на ферму принимаю по много пролетной схеме работы настила. Но это очень геморно.
А т.к. просадка опры в общем случае не известна ее можно учесть приняв предельный случай - когда момент на опоре равен нулю, т.е. разрезная схема настила

[yarrus77]

Считаю, что учитываь надо. И количество пролетов тоже. Коэфф. перегрузки будет от 1,1 (при кол-ве пролетов 4 и более) до 1,25 (при 2-х пролетной схеме). Кроме того, слежу, чтобы на чертежах обязательно писали, что прогоны запроектированы разрезными по однопролетной схеме.

[di12]

Сообщение от yarrus77 запроектированы разрезными по однопролетной схем

+1, а профлист рачситан по двухпролетной схеме

[Нитонисе]

Сообщение от di12 Да, это стоит учитывать не только при расчете прогона, но и при расчете балок перекрытия и т.д.

Это само собой. Я рассмотрел частный случай для конкретики.

Сообщение от yarrus77 Кроме того, слежу, чтобы на чертежах обязательно писали, что прогоны запроектированы разрезными по однопролетной схеме.

По-моему неразумно проектировать скат из множества однопролетных листов настила.... допустим длина ската 9 метров и шаг прогонов 1.5 метра... что ж это - у вас листики будут по 1.5 метра? Никто так делать не будет.

Сообщение от Нитонисе Никто так делать не будет.

А зачем тему открыл?

[bigden]

yarrus77 про прогоны писал, а не про профлист

[yarrus77]

Сообщение от Нитонисе По-моему неразумно проектировать скат из множества однопролетных листов настила.... допустим длина ската 9 метров и шаг прогонов 1.5 метра... что ж это - у вас листики будут по 1.5 метра? Никто так делать не будет.

Сообщение от bigden yarrus77 про прогоны писал, а не про профлист

а профлист действительно по многопролетной схеме, к нему примечание - профлист по длине стыковать на прогонах. Тогда в основной массе коэфф. перегрузки 1,1 (по сравнению с однопролетной схемой)

[Нитонисе]

Сообщение от bigden yarrus77 про прогоны писал, а не про профлист

А, ну да

Так вот, представьте, что крайние прогоны из щвеллера 20, а средний прогон - из арматуры диаметром 3 мм. Я счас говорю не о практическом случае, а о теоретическом В результате того, что центральная арматурина перегружена - она прогнется до некоторого предела. И если бы не крайние прогоны - она бы разорвалась. Однако крайние прогоны есть и нагрузка перераспределилась соответственно жесткостям прогонов. Фактически в моем примере вся нагрузка ляжет на два прогона, а арматурина как бы и не при делах, воспримет какой-то мизер, но не оборвется. Я думаю что точно также нагрузки могут перераспределяться и в случае прогонов одинаовой жесткости. Ведь центральный прогон прогнется больше - ему станут помогать крайние прогоны.
Может кто-нибудь смоделировать такую балку с опорами конечной жесткости?

[Ильнур]

Сообщение от Нитонисе ... можно эту задачку смоделировать...

Здесь прогоны из 20Б1 6м шаг 1,5, настил около Н57-0,6, нагрузка 0,5 т/кв.м.
Максимальные моменты 1,73-3,28-1,73.

[Нитонисе]

Я все ж посчитал балку с опорами конечной жесткости, не знаю правильно ли, но получил интересные результаты.
Рассмотрел схему с тремя прогонами из швеллеров 20 с уклоном полок. Длина прогонов - 6 метров, шаг - 3 метра. Настил - профлист 75х0.8. Нагрузка - 300 кг/м2. Результаты вычисления погонной нагрузки на прогоны сведены в табличку.

[IMG]http://i073.***********/1111/82/b200f1cd1912.png[/IMG]

Получается что действительно нагрузка перераспределяется в сторону снижения нагрузки на среднем прогоне и увеличения нагрузки на крайних прогонах. При этом значение нагрузки не намного отличается от значений без учета связей конечной жесткости, но тем не менее отличия есть.

[alexfr]

to Ильнур
по Вашему расчету получается: с учетом "грузовой площади" среднего прогона он нагружен даже меньше крайних (у них же дальше видимо тоже прогоны)-3.46-3,28-3,46
to Нитонисе
а куда Вы впихнули связи конечной жесткости?

[Нитонисе]

Сообщение от alexfr а куда Вы впихнули связи конечной жесткости?

Связь конечной жесткости - это опора конечной жесткости. Пружинка, которая может сжиматься, имитируя прогиб прогона.

И еще одно наблюдение. Если вместо профлиста рассмотреть более жесткий элемент, например тот же самый швеллер 20, то распределение усилий становится таким, что реакция опоры крайнего прогона будет 0.5, а среднего - 0.8. Уравниловка. Надо полагать, что чем выше жесткость "балки" по отношению к жесткости опор - тем ровнее будут значения опорных реакций. Потому неразрезность нужно учитывать аккуратно. И более актуально это именно к кровельным прогонам, так как там соотношение жесткостей элементов сильно отличается, как заметил di12. А вот в балочной клетке картина может быть уже совсем иная.

[bigden]

бесполезный труд. тогда уж надо учитывать форму упругой линии балки. нагрузка получится неравномерно распредленной по прогону. кому этот гемор нужен. и вообще тогда уж делать схему более реалистичной. учитывать условия закрепления на опорах, распределение температур. это не инженерный метод. призываю не заморачиваться. лучше тогда уж подбирать по деформациям

[di12]

Сообщение от bigden бесполезный труд

+1
Данный эффект нужно учитывать лишь для расчета конкретного прогона (второстепенной балки) вне общей рамы.
Попытка учесть сразу все и вся приводить к окончательному отрыву расчетной модели от здравого смысла.

[Нитонисе]

Сообщение от bigden это не инженерный метод.

Любая инженерия основана на теории. Я и не говорю, что нужно "ловить блох" в нагрузках при практических расчетах, но нужно понимать качественное их распределение. Так вот этот "бесполезный труд" помог мне понять, что эффект неразрезности (увеличение нагрузки на средних прогонах и уменьшение на крайних) сильно зависит от жесткостей элементов. Если этого не понимать, то можно качественно ошибиться с нагрузками на практически рассчитываемые балки. Причем эта качественная ошибка может пойти не в запас, что уже совсем не по-инженерному.

[Ильнур]

Сообщение от bigden бесполезный труд..

Трудов по-моему тут не нужно. Все говорит о том, что видимо на практике все прогоны должны быть одинаковы, все усилия на опорах всех прогонов тоже одинаковые, т.е. как бы приемлемо точно "посчитать" прогоны и фермы по грузовым площадям вполне можно, по разрезной гипотезе. По крайней мере будет точнее, чем по неразрезной. Так ведь?
А неразрезность получается нужна только при обсчете самого настила.
Можно проверить на конкретном примере с реальной конструкцией.

[Нитонисе]

Сообщение от Ильнур По крайней мере будет точнее, чем по неразрезной. Так ведь?

Это почему точнее? По-моему как раз таки будет точнее учесть неразрезность, коль уж она есть. Только при этом нужно иметь ввиду, что прогон - это опора с конечной жесткостью и что распределение усилий зависит от соотношения жесткостей настила и опор.

[Ильнур]

Сообщение от Нитонисе Это почему точнее?..

Так показал же один расчет.
Давайте исходные реальной конструкции, типа снег 320 кг/кв.м, шаг ферм 6 м, профлист подобающий, длиной в два (три) шага прогонов, шаг прогонов соответствующий, профиль прогона - двутавр для однозначности, профлист считаем раскреплением, кровля без уклона и т.д. Подберем сечения в пространственной постановке, и сравним с сечениями, подобранными в плоской постановке в двух (разр. и неразрез. профлист) вариантах и увидим, кто куда ближе.
Годится?

[Нитонисе]

Сообщение от Ильнур Годится?

Годится. Но только это частный случай. В общем случае же можно рассматривать не кровлю (профлист и прогоны), а перекрытие (монолитное ж/б перекрытие по металлическим балкам). Думаю результаты могут качественно сильно разнится.

[Ильнур]

Сообщение от Нитонисе Годится.

Сообщение от Нитонисе Но только это частный случай. В общем случае же можно рассматривать не кровлю (профлист и прогоны), а перекрытие (монолитное ж/б перекрытие по металлическим балкам). Думаю результаты могут качественно сильно разнится.

Вы не уходите от своей темы. Если уж "...настил...прогон...", то уж настил-прогон.
Вот получился 25Б1 С245, пролет 6 м, шаг 3 м, профлист Н57-0,8 (на схемах палочками). Снег 320.
Секундочку, я забыл приложить нагрузки с соседних шагов. Щас.
Приложил СКАД-файл. Попозже проверю.

[Нитонисе]

Сообщение от Ильнур Вы не уходите от своей темы. Если уж "...настил...прогон...", то уж настил-прогон.

Ну, я предполагал обсудить эффект неразрезности в общем виде... кровельная система - это частный пример.
Но если говорить о кровельной системе, то ваше решение в пространственной постановке - эталонное. Моменты на прогонах 1.88 и 5.46. Если считать по грузовым площадям, то есть полагать профлист разрезным, как вы предлагали, то получатся моменты 2.16 и 4.32. А если считать с учетом неразрезности, решая двухпролетную балку на опорах с нулевыми вертикальными перемещениями (см. картинку первого поста), то получаются моменты 1.62 и 5.4. Как видите упрощенный расчет неразрезной балки значительно ближе к эталону, чем расчет по грузовым площадям.
Интересно было бы сравнить с расчетом жб перекрытия по балкам.

[Ильнур]

Сообщение от Нитонисе ...упрощенный расчет неразрезной балки значительно ближе к эталону, чем расчет по грузовым площадям....

Да, видимо так.
Вот посчитал в разных вариантах (и поточнее):
А. Профлист по 6 м;
три прогона 1,71-5,22-1,71
пять прогонов 1,69-3,38-5,26-3,38-5,26
семь прогонов 1,69-5,26-3,36-5,3-3,36-5,26-1,69
девять прогонов 1,69-5,26-3,36-5,3-3,34-5,3-3,36-5,26-1,69
Б. Профлист 24 м;
девять прогонов 1,76-4,77-4,27-4,32-4,32-4,32-4,27-4,77-1,76
В. Профлист 3 м;
2,16-4,32...
В-общем, Ваш "амортизатор" практически не помогает.

[Нитонисе]

Сообщение от Ильнур В-общем, Ваш "амортизатор" практически не помогает.

Я только сейчас увидел, что с учетом амортизатора, как вы его назвали, моменты упали во всех прогонах, хотя ожидал что на крайних они увеличатся, а на средних упадут. Это я о вашей схеме со скриншотами.
Ильнур, а можете задать в своей схеме жесткость профлисту аналогичную железобетону толщиной, скажем, 150 мм. Только без прироста нагрузки. Интересно посомтреть на моменты в прогонах.

[Ильнур]

Сообщение от Нитонисе ... задать в своей схеме жесткость профлисту аналогичную железобетону толщиной, скажем, 150 мм. Только без прироста нагрузки. Интересно посомтреть на моменты в прогонах.

Просто поменял профлист на бетонные плиточки, по 0,5х6 м.
Моменты в ригелях: 3,05-3,9-3,96-4,32-4,1-4,32-3,96-3,9-3,9-3,05.
Ну как бы при стремлении жесткости к бесконечности плиты ригели начинают работать синхронно.

[Нитонисе]

Сообщение от Ильнур Моменты в ригелях: 3,05-3,9-3,96-4,32-4,1-4,32-3,96-3,9-3,9-3,05.

А в схеме с тремя прогонами? Там просто ярче всего проявляется эффект неразрезности.

[SergeyMetallist]

Эффект неразрезности естественно учитывать надо. Об этом еще IBZ сто раз твердил... И задачи тестовые нарешивались (в т.ч. и в данной теме). Другой вопрс, почему же этого нет в литературе?! Вот тут полное непонимание. Ведь в каждом учебнике есть расчет прогонов, каждый студент по методичкам наверняка выполняет курсовик по расчету каркаса/покрытия промздания, и во всех источниках ни слова про учет неразрезности профлиста...Как следствие этого - многие проектировщики, вт.ч. достаточно опытные и грамотные с удивлением воспринимают данную особенность расчета (по крайней мере среди моих знакомых расчетчиков все считали по грузовым площадям, пока я их не обрадовал). Что поделаешь, нас так учили и продолжают учить... Неужели сложно было написать одну фразу, которая сняла бы все вопросы (мол учитывать нужно, принимая реакции неразрезной балки как нагрузку, а если хочется поточнее - флаг вам в руке скад на шею)?! Скажу более многие проектировщики-форумчане даже зная все наши форумные диалоги продолжали считать прогоны по грузовым площадям. При этом безграмотными их назвать у меня лично не повернется (до Cartmana, например, мне еще расти и расти)
В общем мутный какой-то вопрос!

[Нитонисе]

Сообщение от SergeyMetallist Эффект неразрезности естественно учитывать надо. Об этом еще IBZ сто раз твердил...

Вот только IBZ всегда акцентировал внимание, что учитывая неразрезность повышается нагрузка на среднем прогоне. Но вот дело-то в том, что если говорить не о кровельной системе, а скажем о монолитном перекрытии по балкам, то здесь уже может получиться так, что нагрузка на средней балке будет меньше, чем при вычислении по грузовым площадям. Чем жестче настил - тем ровнее реакции опор.

[efwl]

посмотрите вот это

[ronn]

Сообщение от SergeyMetallist и во всех источниках ни слова про учет неразрезности профлиста...

Ну не во всех. В старой молодеченской серии в п. 4.4 Общих требований сказано, что учитывается неразрезность профнастила с коэффициентом 1,1.

[Нитонисе]

Сообщение от efwl посмотрите вот это

Что ж тут смотреть? Эти табличные данные - частный случай и далеко не всегда эта расчетная схема соответствует реально рассчитываемой.

Сообщение от ronn Ну не во всех. В старой молодеченской серии...

Ну так серия - это литература, но в университетах, например, такую не изучают

[Ильнур]

Сообщение от Нитонисе ...моменты упали во всех прогонах...

По сравнению с чем?
На п.24 получилось:
Если бы считали просто (разрезной профнастил), то имели бы прогон с максимальным моментом 4,32 (100%).
Если бы считали неразрезной профлист большой длины, то имели бы прогон с максимальным моментом 4,77 (110%).
Если бы считали неразрезной профлист минимальной длины (на три прогона),то имели бы прогон с максимальным моментом 5,22...5,3 (121...123%).
Таким образом, если при расчете прогона иметь запас ~20%, то все должно быть надежно.

[efwl]

В этой таблице все случаи учтены. вот ещё посмотрите

[Нитонисе]

Сообщение от Ильнур По сравнению с чем?

Это я немного запутался. Сейчас распутаюсь
Есть эталонное решение, которое учитывает и неразрезность профлиста и конечную жесткость прогонов - это решение в пространственной постановке, котрое вы привели (для трехпрогонной кровли). Оценивать моменты нужно не максимальные по трем прогонам, а максимальные по каждому. Таким образом у вас получились максимумы по крайнему прогону 1.88 и по среднему - 5.46.
Если же не учитывать конечную жесткость прогонов и определить на них нагрузку решая обычную двухпролетную балку, то максимальный момент в крайнем прогоне будет 1.62, а в среднем - 5.4.
Вот об этих мометах я и говорил - они меньше чем в эталонном решении. Хотя если по крайнему прогону это понятно, то по среднему я ожидал что момент будет больше чем в эталоне. Это пока что мне непонятно.
Ну а что касается определения моментов по грузовым площадям и упование на 20% запасы, то это, извините, ересь Такая точность расчетов неприемлема для уважающего себя инженера, я так считаю.

В этой таблице все случаи учтены.

Нет. Я имел ввиду случаи, отличающающиеся друг от друга жесткостью балок и опор, а не количеством пролетов.

[efwl]

обычно при проектировании кровель используют прогоны с одинаковым сечением (соотв. жесткость тоже одинаковая)
моменты в прогонах разные из-за того, что реакции на опорах А и В (см. пост №30) разные, а перераспределение моментов в прогонах,
вызванные разными их прогибами зависят от соотношения жесткостей прогонов и настила.
и идет в запас прочности более нагруженного прогона

[Нитонисе]

Сообщение от efwl а перераспределение моментов в прогонах, вызванные разными их прогибами зависят от соотношения жесткостей прогонов и настила.

Вот именно. В ваших же таблицах опорные реакции этого не учитывают. Представьте что у вас в оном случае профлист, а во втором - жб перекрытие. Одинаковые будут опорные реакции балок-прогонов?

и идет в запас прочности более нагруженного прогона

Смотрите выкладки выше - запаса нет, моменты больше и для крайних и для среднего прогона.

[eilukha]

А влияет ли тип покрытия: профнастил или панели?
Еще можно учитывать загружение через пролет, как в перекрытиях, тогда перегруз будет еще больше (для трех и более пролетной схемы)

[efwl]

эти табл. для расчетов по недеформированной схеме (опоры не смещаются в вертикальном направлении, что соответствует одинаковам прогибам
прогонов). сечение прогонов подбирается по наиболее нагруженному (по недеформированной схеме), у него и прогиб будет больше, что и приводит
к перераспределению

[Нитонисе]

Сообщение от efwl сечение прогонов подбирается по наиболее нагруженному

Как правило, но не всегда. Могут быть такие случаи, когда крайние прогоны уменьшают. Речь идет не только о кровлях, а вообще о балочных клетках. Так вот важно понимать, что в зависимости от того какие жесткости у балок и настила - масимальные усилия могут оказаться совсем не такие как вы ожидаете. Причем ошибиться можно не в запас!

[efwl]

вы название темы перечитайте. а расчетная схема должна быть адекватна, если у прогонов
разная жесткость то это нужно учитывать. но речь шла об учете неразрезности настила.
это проще объяснить на простом примере, а потом переходить к более сложному, а не
валить все в одну кучу сразу.

[Нитонисе]

Сообщение от efwl вы название темы перечитайте

Я ее автор и наверное задавать направление дискуссии - моя прерогатива Кровельные прогоны - это частный случай. Но если вы не желаете обсуждать тему с монолитным жб перекрытием по балкам, то могу сказать, что и для кровельных прогонов учет реальной жесткости приводит к увеличению моментов. Ильнур это продемонстрировал на примере, скриншоты вкладывал выше.

[efwl]

чем выше жесткость настила тем выше запас

[Нитонисе]

Сообщение от efwl чем выше жесткость настила тем выше запас

Чем выше жесткость настила по отношению к балкам - тем больше нагрузки на крайние прогоны. Если они подобраны по среднему, то вы правы, а если нет, то можно ошибиться не в запас.
Но что меня удивило - моент на среднем прогоне в схеме Ильнура тоже выше. Пока не нашел этому объяснения.

[efwl]

при расчете по грузовым площадям нужно использовать коэф. (для средней опоры 2-х пролетн балки (в данном случае балка это настил) 1,25)
считаете момент в среднем прогоне как для простой однопролетн балки, а потом пространственную схему (которая учитывает жесткости).
сравните момент в среднем прогоне (при 2-х пролетном настиле)

Сообщение от Нитонисе Но что меня удивило - моент на среднем прогоне в схеме Ильнура тоже выше. Пока не нашел этому объяснения.

может потому, что прогон связан со средним ригелем и прогибается больше крайнего?

[Нитонисе]

Сообщение от efwl при расчете по грузовым площадям нужно использовать коэф. (для средней опоры 2-х пролетн балки (в данном случае балка это настил) 1,25) считаете момент в среднем прогоне как для простой однопролетн балки, а потом пространственную схему (которая учитывает жесткости). сравните момент в среднем прогоне (при 2-х пролетном настиле)

Это уже сделали. В пространственной постановке момент 5.46, а по двухпролетной балке - 5.4. То есть не в запас! Пусть и на мизер.

Сообщение от palexxvlad может потому, что прогон связан со средним ригелем и прогибается больше крайнего?

Тут надо разобраться с терминологией, что есть ригель и прогон? В схеме Ильнура три прогона и попперек их стерженьки - это профнастил.

[efwl]

разница 1 процент. теперь жесткость настила увеличьте
при высокой гибкости настила запаса не будет т. к. настил не
включится в работу (жесткость настила имеется ввиду погонная, т. е
имеет значение пролет самого настила)

[Нитонисе]

Сообщение от efwl разница 1 процент

На крайних прогонах и того хуже 1.88 в пространственной постановке и 1.62 - по расчету двухпролетной балки. С увеличением мжесткости разница будет еще больше.

[alexfr]

интересно, что произойдет раньше: поломается прогон посредине пролета из-за увеличения нагрузки от неразрезности или сомнутся гофры профлиста и получится шарнирно-опертый профлист (в смысле - гибкая нить). Опять же интересно: в СНиПе II-23-81 по п.5.22 есть указания по учету перерапределения моментов в неразрезных балках - как это скажется на опорные реакции на средний прогон.
и последнее интересно - есть легенда о выполнении в металле шарнирных узлов в фермах из уголков креплением на один болт - и по легенде - ничего хорошего это не дало. Вопрос - а действительно ли работа профлиста как изгибаемого элемента абсолютно совпадает с поведением 45 двутавра? (я очень уважаю IVZ - но его мнение, как и приложенные выкопировки из серий - чистый расчетно-теоретический справочник проектировщика - который не допустимо нарушать с точки зрения экспертизы-если конечно, она об этом подумает - а об соответствии теории эксперименту, который кажется, не проводился)

[efwl]

На крайних прогонах и того хуже

Проверил еще раз распред. нагрузка заменена сосред. силами правильно, просто в схеме учтен собств. вес
порогонов 27кг/пм. момент (без учета веса прогонов) в среднем прогоне 5,33 в крайнем 1,65

Профнастил не работает по неразрезной схеме. Если только не целый лист покрывает три прогрона. Но тогда на фига прогон в середине настила?
Мораль: по площадям.

[alexfr]

to bahil:
профлист укладывается мах длины - чем меньше стыков - тем лучше
мах длина 12м - профлист на таком пролете просто провиснет на полметра, превратится в гибкую нить, если только раньше не сорвется с саморезов - уж больно хиловата толщина 0,7(0,45)мм для приличных усилий на срез