[Pro100x3mal]

Доброго времени суток, ув. форумчане!
Столкнулся с проблемой при расчете пространственного стального каркаса! В двух словах: здание однопролетное (L=12 метров), шаг колонн (двутавр высотой стенки 200 мм) 3 метра, высота здания 5,6 метров. Покрытие двускатное, представлено фермами из одиночных уголков (центральная стойка из спаренных уголков, стык отправочных марок). Фермы установлены по колоннам с таким же шагом. По фермам установлены прогоны для крепления профнастила. По колоннам имеются вертикальные связи (квадратная труба "Молодечно"). Все вроде просто, НО:
По факту, здание наполовину смонтировано, т.е. мне необходимо оценить его несущую способность, сечения элементов и их материалы поменять уже нельзя, два шага уже стоит! Хочу смоделировать это "чудо", создал две схемы в ЛИРЕ, но возникают некоторые вопросы:
1) Какие типы КЭ выбирать для моделирование колонн, связей и элементов ферм, чтобы задавать минимум шарниров (в 1 схеме я выбрал КЭ10 на все, во 2 - КЭ5, КЭ4, КЭ4 соответственно)?
2) Узлы примыкания элементов вертикальных связей между собой и к колоннам НА СВАРКЕ БЕЗ ФАСОНОК (просто стык проваривается),а элементы решетки ферм привариваются к перу поясов БЕЗ ФАСОНОК. Как правильно это смоделировать? Я в 1 схеме узлы связей смоделировал шарнирными, а элементов фер жесткими.
3) База колонн: пластина 400х400х10, которая крепится 4 фундаментными болтами диаметром 20 мм в тело фундамента, к этой пластине в стык приваривается двутавр колонны БЕЗ траверс, ребер и т.п. Это ведь шарнирное соединение? Верно ли я наложил связи в узлах?
4) Прогоны привариваются к узлам фермы, но я принял шарнирное соединение, верно?
5) Ферма крепится к листу 400х400х10 на сварке, который в свою очередь приварен к двутавру колонны, это жесткий узел?
Схемы прилагаю.
Помогите разобраться, любая аргументированная критика будет уместна!

[miko2009]

еще бы нагрузку общую на м2 и пролет (12 м ?)

[Pro100x3mal]

Сообщение от miko2009 Pro100x3mal сбрось нагрузку на метр квадратный покрытия (общую),

Собственный вес+покрытие+снег=0,34 т/м2

Вот с Лиры нагрузки на фрагмент, на крайнюю угловую колонну в файле

----- добавлено через 33 сек. -----

Сообщение от miko2009 пролет (12 м ?)

ага

[frostyfrost]

Сообщение от Pro100x3mal А известно, каким образом смоделировать в линейной задаче в Лире этот "квазижесткий узел"?

В Лире есть возможность задавать жесткость шарниров. Считается жесткость узла и заносится в свойства шарнира.
Кстати, в нормах наших как факт отсутствует методика определения жесткости стыковочных узлов. Отсюда каждый может применять все, что ему заблагорассудится: классические подходы советской инженерии, разработки ЦНИИПСК/ВНИПИПромсталь или ЕС3 без ссылок на него (иначе может начаться butthurt у эксперта)

[Akim_1989]

Не забудьте ещё проверить элементы ферм из одиночных уголков с учётом моментов от жёсткости узлов и эксцентриситетов прикрепления. Пособие по проектированию стальных конструкций п.14. С учётом этих проверок несущая способность элементов существенно снижается.

[Pro100x3mal]

В том то и дело, что необходимо вычислить жесткость узла....вот как это сделать, вот в чем вопрос!

----- добавлено через ~5 мин. -----

Сообщение от Akim_1989 Не забудьте ещё проверить элементы ферм из одиночных уголков с учётом моментов от жёсткости узлов и эксцентриситетов прикрепления. Пособие по проектированию стальных конструкций п.14. С учётом этих проверок несущая способность элементов существенно снижается.

Это понятно, но если я правильно понял, в моем случае в Лире сечения подбираются и с учетом этих незначительных моментов?

[frostyfrost]

Если есть расцентровка элементов, то ее нужно моделировать в Лире.
По схеме. Не вижу связевых блоков по покрытию + несколько странное расположение и состав торцевых связей, балочные двутавры для колонн лучше не использовать (назначение указано в названии), поскольку есть проблемы с локальной устойчивость стенки при сжатии и сжатии с изгибом.

[Akim_1989]

Сообщение от Pro100x3mal Это понятно, но если я правильно понял, в моем случае в Лире сечения подбираются и с учетом этих незначительных моментов?

Для подбора элемента из одиночного уголка вы сможете назначить только тип элемента "ферменный", т.е. в котором при подборе учитываются только продольные силы. Так что лира не подбирает уголки с учётом момента.

[Pro100x3mal]

Сообщение от frostyfrost Если есть расцентровка элементов, то ее нужно моделировать в Лире. По схеме. Не вижу связевых блоков по покрытию + несколько странное расположение и состав торцевых связей, балочные двутавры для колонн лучше не использовать (назначение указано в названии), поскольку есть проблемы с локальной устойчивость стенки при сжатии и сжатии с изгибом.

Расцентровку каким образом моделировать? Жесткими вставками?

Да, связей по покрытию нет...говорил уже заказчику, что хотя бы их добавить придется)
Состав торцевых связей и у меня в голове не укладывается, но думаю не так страшно всего три шага в здании)
А вот с двутаврами мой косяк! Не смог найти в сортаменте лиры двутавр с непараллельными гранями полок, высотой 200, шириной 100 и толщиной стенки 10 мм!!!

----- добавлено через ~4 мин. -----

Сообщение от Akim_1989 Для подбора элемента из одиночного уголка вы сможете назначить только тип элемента "ферменный", т.е. в котором при подборе учитываются только продольные силы. Так что лира не подбирает уголки с учётом момента.

Точно, я и не учел этого! Но другой тип для проверки сечений элементам не назначишь!(...неужели единственный вариант - это вручную проверять ( ну или в программках по расчету сжато-изгибаемых элементов)?

[frostyfrost]

Сообщение от Pro100x3mal Расцентровку каким образом моделировать? Жесткими вставками?

Через жесткое тело (не путать с жесткими вставками) или стержень повышенной жесткости

[Akim_1989]

Можно хотя бы самый нагруженный элемент проверить, чтобы прочувствовать. А потом с необходимым запасом подбирать в Лире. Хотя там сложно угадать. Момент зависит ещё от толщины профиля. Чем толще - тем больше эксцентриситет. Можно один раз в эксель все забить, чтоб 100 раз вручную не пересчитывать. Много возни с этими одиночными уголками

[Pro100x3mal]

Сообщение от frostyfrost Через жесткое тело (не путать с жесткими вставками) или стержень повышенной жесткости

Понятно, спасибо!

----- добавлено через ~2 мин. -----

Сообщение от Akim_1989 Можно хотя бы самый нагруженный элемент проверить, чтобы прочувствовать. А потом с необходимым запасом подбирать в Лире. Хотя там сложно угадать. Момент зависит ещё от толщины профиля. Чем толще - тем больше эксцентриситет. Можно один раз в эксель все забить, чтоб 100 раз вручную не пересчитывать. Много возни с этими одиночными уголками

Да у меня фермы уже готовы, мне их сечения проверить только надо! Буду по самым нагруженным элементам поясов и решетки проверять!
Спасибо!

[miko2009]

вот что получилось

[Pro100x3mal]

Сообщение от miko2009 вот что получилось

Огооо! Спасибо большое!!!
Можно сделать вывод, что соединение жесткое?

[miko2009]

нет конечно , пластина минимум t20 и возможно еще пару ребер исправят картину , в пластине же напряжение около 350 МПа в данный момент, и в колонне , да и сам верхний узел явно хлипкий, тоже ребро вертикальное явно не помешает.

[Pro100x3mal]

Сообщение от miko2009 нет конечно , пластина минимум t20 и возможно еще пару ребер исправят картину , в пластине же напряжение около 350 МПа в данный момент, и в колонне , да и сам верхний узел явно хлипкий, тоже ребро вертикальное явно не помешает.

Спасибо! Я что-то не обратил внимание на напряжения, ответил наспех)
Так получается сие чудо необходимо усиливать, верно? Т.е. делать нормальный узел с ребрами, траверсами и т.д.?
Это от каких нагрузок получены значения?

[miko2009]

Сообщение от Pro100x3mal Собственный вес+покрытие+снег=0,34 т/м2

конечно усилить ребрами.

[frostyfrost]

Сообщение от miko2009 а и сам верхний узел явно хлипкий, тоже ребро вертикальное явно не помешает.

Там ребро обязательно.

Pro100x3mal, почитайте старое руководство ЦНИИПСК "Руководство по проектированию сварных ферм из одиночных уголков". По узлу из файла 3 уголок на изгиб работает, хоть он и растянутый, но податливость будет приличная, ну и поверять прочность уголка потребуется с учетом моментов.

[Pro100x3mal]

Сообщение от frostyfrost Pro100x3mal, почитайте старое руководство ЦНИИПСК "Руководство по проектированию сварных ферм из одиночных уголков". По узлу из файла 3 уголок на изгиб работает, хоть он и растянутый, но податливость будет приличная, ну и поверять прочность уголка потребуется с учетом моментов.

Спасибо, прочту!

И все же, чтоб не уходить далеко от темы.....как эти узлы в моем случае смоделировать в лире в схеме каркаса?????

[miko2009]

я как то года 2 назад пытался посчитать узел 60 метровой пространственной фермы по одному из объектов , все упиралось в задание бетона и "правильного" контакта плиты о бетон, в итоге заказали расчет на сторону в ANSYS. В итоге ошибся почти в 2 раза. Пружынки и коэф. постели придумали для описания модели здание грунт и вопросы устойчивости в таких моделях не решают.

Сообщение от frostyfrost Там ребро обязательно.

у меня есть просто более сумасшедшие идеи по этому поводу

[frostyfrost]

Сообщение от Pro100x3mal И все же, чтоб не уходить далеко от темы.....как эти узлы в моем случае смоделировать в лире в схеме каркаса?????

Ну пока узлы надо переделывать, если честно. Снизу и сверху условные шарниры. И система геометрически изменяемая. Я бы все-таки ужесточил опорные узлы колонн, сделал шарнирные опорные узлы фермы (не забываем проверить колонны на u=2 в плоскости рамы). Ну и про связи не забываем по покрытию.