[Bonch]

Добрый день, господа проектировщики. Прежде чем окунуться в пучину расчетов, неплохо было бы послушать мнение опытных товарищей в части компоновки и основных преамбул для двух трехэтажных однопролетных промышленных зданий с пролетами 12 и 18 метров соответственно, оборудованных мостовыми (вероятнее всего) кранами на первом этаже, а именно:
1) Конструкция колонн: двух- или трех-ступенчатые, с крановыми консолями или двухветвевыми, или еще какие;
2) Перекрытия: балки или (о ужас) фермы;
3) Узлы сопряжения балок: рамные или шарнирные;
4) Предложения по покрытию (кровля мягкая плоская).
Высота этажей пока неизвестна, но все здание в высоту не лимитируется.
Временная нормативная нагрузка на перекрытия не менее 700 кг/кв.м.
Буду очень благодарен услышать ваши отзывы.

[Антон 1970]

Сообщение от "bob" На пролет 15 и 18 метров в качестве главных балок перекрытия - однозначно фермы.

??? с чего это.
Стропильная балка на высокопрочных болтах, и вообще всё на болтах, современный тренд

[Bonch]

Сообщение от "bob" В плоскости рамы у подкрановой части колонны коэффициент расчетной длины обычно больше 2,0, для надкрановой части равен 3,0.

ммм... серия на колонны под молодечно 1.424.3-7 в.3, п.4.3: "Расчетные длины колонн в плоскости здания приняты с коэффициентом 1,5 к геометрической длине колонны. Расчетные длины колонн из плоскости приняты равными расстоянию от низа колонны до уровня верха подкрановой балки с коэффициентом 0,8..."

[Vladfile]

На 12 и 18 м, хочешь балку,хочешь ферму, тут главное какие возможности у заказчика и наличия металло сортамента на местном рынке. Мостовой кран 5 ,10 т? Сейсмика имеется? Высота здания, какие грунты? Ветровой район?
Если сейсмика или повышенный ветровой район надо смотреть получаемые горизонтальные деформации, и исходя из этого делать сопряжение колонны с ригелем шарнирным или жестким. Если грунты полное Г, лучше сделать колонну с фундаментом шарнирным, но тогда возрастет сечение колонны, за счет увеличенного коэф. расчетной длины.
Колонны лучше всего делать сварные в виде двутавра.Очень удобно. Если иммется возможность изготовить данный продкут.
Один моих примеров:
2-х пролетное, 1-этажное здание.Высота до низа стропильных конструкций около 30 м, пролет одинаковый по 36м.Мостовой кран в первом пролете Q=80т,2шт, во втором пролете Q=32т, 1 шт
Конструкции ригель- ферма.Колонна -составной двутавр, h=1000 и 1200 мм. (крайние и сред колонны).Сопряжение колонны с фермой и фундаментом жесткое.

[Bonch]

Грунты - пески, сейсмика < 6 баллов, ветер - 23 кг/кв.м.
Сварят все, хоть балку, хоть ферму. Про краны и высоту этажей пока не знаю...

[alexfr]

каркас-весь из сварных двутавров, на жестких узлах, иначе по горизонтальным деформациях и при приличной высоте 3-х этажей будут проблемы, если краны тяжелые - подкрановые лучше на приставных стойках.
вообще-то "положено" просчитывать разные варианты компоновки (при наличии денег и времени)
фермы перекрытий - если уж делать - то из спаренных уголков, а не из квадратных труб и поясов-двутавров - усилия будут приличные, компенсационная способность по длине раскосов почти нулевая - и представьте себе после этого несущую способность шва при заплавленном зазоре в 3-4 мм? а второстепенные балки все равно в узлы ферм приводить.
to Vladfile: а какие у Вас были полки на сварных двутаврах? - кажись, обычные двухветвевые колонны были бы раза в 2 полегче при той же жесткости и типовых узлах? вообще-то Bonch интересовался трехэтажным каркасом

[Vladfile]

стенка 10-12 мм, пояса 500х20 мм.
Легче врятли, может быть немного. Просто здания и сооружения которыми Я занимаюсь относятся к объектам энергетики (ТеплоЭлектроСтанции), а там технологических трубопроводов, оборудования -жуть. Поэтому из покон веков, по традиции, проще делать сплошнами составными в виде двутавров. Крепления трубпроводов,распорок намного проще получается. Так как вначале строится коробка, а затем вылизывается внутряшка. Был на одной из станций,так там средняя колонна была из составного двутавра h=2500 мм.
Bonch,давайте полную характеристику по зданию, а там уже можно более менее точно сказать характер расчетной схемы.

[13forever]

А если попробовать сделать так?

[Bonch]

С Рождеством Христовым, господа проектировщики!

Сообщение от Vladfile Bonch,давайте полную характеристику по зданию, а там уже можно более менее точно сказать характер расчетной схемы.

Так, полнее уже наверное не будет . Трех-этажные однопролетные промышленные здания, пролетом 18 и 12 метров, оборудованные краном на первом этаже г/п 5 тонн, высоты этажей в чистоте: I - 7м, II и III - по 4 м. Полезная нагрузка на перекрытия (нормативная) 1 т/кв.м. Сейсмика <6 баллов, ветер 23 кг/кв.м.

Сообщение от 13forever А если попробовать сделать так?

Эээ, верхний пояс третий этаж, нижний пояс - второй этаж??? Я так понимаю? Оригинально, но как быть с технологией?

[13forever]

Bonch все правильно понимаете. верхний пояс третий этаж, нижний пояс второй этаж. В технологии то вся загвоздка. Нужно понимать четче что будет на этих этажах происходить. К примеру в цементной промышленности такие решения вполне обычны. Скажем на высоте 40-50 метров проектировались два перекрытия пролетом 20 метров. под ними мостовой кран грузоподъемностью 80 тонн. Можно вообще сделать одну стойку посередине, и к ней свести два нисходящих, растянутых раскоса, т.е. 5 деталей. Пояса получите что то 40ш1, раскосы и стойки ГСП250х10. Разумеется нагрузку надо стараться сводить в узлы "фермы"

Vladfile прав, нужно более подробно понимать что происходит в здании, какой процесс. быть может такое разделение никого не затронет. Либо сделать такую ферму введя в совместную работу покрытие и скажем 3й этаж, а балку рамы второго этажа подвесить на подвеске, балка будет неразрезной.

[alexfr]

to Vladfile
колонны были бы легче наверняка, да и связей меньше за счет частоты развязки из плоскости. кстати, при двутавре Н=2500 уже гарантировано продольное ребро - ведь стенка почти вся уйдет из работы - Вы ж устойчивость стенки всегда учитываете? Но традиции, тем более с учетом технологичности изготовления - это святое, сам не люблю от них отходить, а уж здесь с учетом кол-ва денег у энергетиков...
я интересовался именно потому, что Ваши здания по описанию - абсолютно стандартные одноэтажные промкоробки на двухветвевых колоннах по всем учебникам для ПГС.

[Bonch]

Технология не позволяет объединять перекрытия в ферму, и попробовал несколько вариантов с рамными узлами и шарнирными, остановился все-таки на втором. Да и пролет к тому же уменьшился на метр, ну и чисто по опорным ребрам балок он стал 16,5м. Вроде и не такая устрашающая балка h=1000...1100, ну конечно не очень экономичная, стенку надо бы повыше, но все равно.
А вот с колоннами это да... Решил прикинуть двухступенчатую, и вот тут-то и пришлось вплотную заняться "любимым" для меня делом - расчетными длинами участков колонн, по приложению к СНиП... И вот коэффициенты полученные, мю, млин, меня неприятно удивили: для нижнего участка (сварной двутавр) - 3.4, для среднего (50Ш1) - 4.3, для верхнего (35Ш1) - 3,0. Такое сочетание коэффициентов вообще может быть???

["bob"]

Сообщение от Bonch Такое сочетание коэффициентов вообще может быть???

Да, такое сочетание и значения коэффициентов расчетной длины для двухступенчатой колонны с шарнирно опертыми ригелями может быть. Выложите расчетную схему, можно будет проверить.
Рационально колонну в первом и втором ярусе сделать одинакового сечения, а третий ярус уже менять на более легкое, т.к. нагрузки от межэтажных перекрытий и от покрытия кровли будут различаться на порядок, заодно можно будет унифицировать опорные узлы главных балок перекрытий.

Если нет сейсмики, то, как вариант можно рассмотреть еще одну конструктивно-силовую схему каркаса, в виде трех П-образных жестких рам, опертых друг на друга и на фундаменты шарнирно.

Укрупнительные стыки главной балки перекрытия, если вы в конечном итоге выберите сварной двутавр, или соединение поясов из прокатных двутавров, если будет ферма, крайне желательно делать фрикционными (накладки и высокопрочные болты) а не фланцевыми, проще в монтаже и надежнее.

[Bonch]

Проверил по дефомативности - естественно не проходит, или сечения увеличивать или, что более удачно верхний ригель (кровля) с жестким примыканием...

Сообщение от "bob" Рационально колонну в первом и втором ярусе сделать одинакового сечения, а третий ярус уже менять на более легкое

Так и делал в самом начале, когда пытался подобрать прокатные двутавры, но высота 1 и 2 яруса получалась более 12 м - т.е. стык. А теперь низ однозначно сварной, так что можно сварить и оба яруса одинакового сечения. Потом я считал опирание на оголовок более технологичней что-ли, чем на столик. Ну и всвязи с этим вопрос, как расчетную длину участков такой колонны определять, как двухступенчатой c J1=J2, или одноступенчатой?

Сообщение от "bob" Если нет сейсмики, ...каркаса, в виде трех П-образных жестких рам, опертых друг на друга и на фундаменты шарнирно.

Вот это интересно, но как ЭТО считать, это раз, и как реализовывать узлы одновременно жесткого примыкания ригеля сбоку и шарнирного ступени колонны сверху, это два???

["bob"]

Расчетную длину определять как для двухступенчатой колонны, момент инерции сечения первого яруса будет равен моменту инерции сечения второго яруса.

Проектировать П-образные рамы будет нелегко, особенно узел, с этим я не спорю. Предварительно считать стержнями, потом оболочками, в особенности узел.

[Ильнур]

Сообщение от "bob" ...Предварительно считать стержнями, потом оболочками, в особенности узел.

Зачем так сложно? Зачем оболчками (объемными телами и т.д.?
Нет ничего проще, чем спроектировать такую этажерку - просто надо отвлечься от мрачных мыслей.
Это ортогональная предельно понятная система, стержни постоянного сечения, и она может без проблем может решаться в плоскости - на поперечную раму ничто из плоскости не влияет - усилия с высокой точностью можно получить даже по упрощенным ручным методам, не говоря уж о машинном МКЭ (стержнями конечно).
Имея усилия в узлах, можно применить любой узел и посчитать его за 5 сек вручную по методикам в книжках и по сериям. Нет никакой необходимости исследованиями в оболочках изобретать велосипед - имеется миллион отработанных узлов.
До выбора конструктива узла нужно окончательно определиться с монтажной политикой (с Заказчиком) - только болты (в.п. или обычные), только сварка, или болты и минимум сварки и т.д.
Обычно сварные рамные узлы выполняют на заводе (исполнение и контрольвсе же выше, чем на площадке). а укрупнительные или монтажные узлы делаю на некотором расстоянии (0,5...1,5м) от узла, и выполняют этот стык как можно попроще.
Фланцевые соединения конечно можно тоже применить, но такой узел требует высокой культуры изготовления и сборки - тренды трендами, а под ноги надо смотреть.

[Bonch]

Сообщение от Ильнур надо отвлечься от мрачных мыслей

Гы , верно подмечено, но не всегда получается...

Сообщение от Ильнур Фланцевые соединения конечно можно тоже применить, но такой узел требует высокой культуры изготовления и сборки

Зато можно на действующую серию сослаться, а вот сварные рамные узлы - опять все с нуля постигать и считать...

Но, я уже почти созрел чтобы посчитать этажерку из трех шарнирно-опертых рам . Расчетные длины стойки каждой рамы независимо по формуле (68) СНиП II-23-81? А узел опирания верхней рамы к нижней - шарнир - по типу надколонника что-ли?

[Vavan Metallist]

Сообщение от Bonch Зато можно на действующую серию сослаться, а вот сварные рамные узлы - опять все с нуля постигать и считать...

От это уже плохо. Если бы мне пришел КМ со ссылкой на серию, чтоб я оттуда рамные узлы брал, я бы послал того КМщика так очень даже далеко.
Такая вещь не прошла бы наверно даже во времена СССР. Эти узлы были бы самыми ответсвенными в вашем каркасе - даже тогда их не отдали бы на откуп КМДшникам.

[Bonch]

Сообщение от Vavan Metallist КМ со ссылкой на серию

Да как Вы могли подумать такое... Еще ни в одном КМ я не давал ссылки на серии, но вот использовать серию для разработки узлов мне никто не может запретить. А КМД-шники, кстати, очень любят работать с моими КМ-ами, особенно если он в электронном виде .

[Ильнур]

Сообщение от Bonch ... а вот сварные рамные узлы - опять все с нуля постигать и считать....

Не с нуля - все велосипеды давно изобретены, надо только поискать.
Вот Вам Рекомендации по расчету рамных сварных узлов.
Этот узел можно расширять вбок или в высоту (вутами), если не хватает мощности швов.

[Металлист]

Сообщение от Vavan Metallist От это уже плохо. Если бы мне пришел КМ со ссылкой на серию, чтоб я оттуда рамные узлы брал, я бы послал того КМщика так очень даже далеко. Такая вещь не прошла бы наверно даже во времена СССР. Эти узлы были бы самыми ответсвенными в вашем каркасе - даже тогда их не отдали бы на откуп КМДшникам.

Вы не поверите уважаемый, проходит, и "на ура", но только с, так скажем, не очень хорошими заводами. Сам за такой КМ (с ответственными узлами выполненными в виде ссылок на типовые альбомы) поотрывал бы руки...
По теме: честно говоря, такую компоновку (мостовой кран в нижнем ярусе) вижу впервые, если требуемая грузоподъемность невелика, а это так насколько я понял по контексту, подумайте о замене мостовых кранов на монорельсы (встречал с г/п до 16т), естественно если позволяет технология.