[3MEi86]

Здравствуйте, коллеги. Столкнулся со следующей задачей. Делаю проект металлического каркаса. В данном примере привожу его упрощенную модель, потому, что каркас немного сложнее, но для более легкого понимания проблемы решил упростить задачу и на рисунках, представленных ниже, изобразил фермы балками. Каркас имеет размеры в плане 36 м х 18 м. Высота около 9 метров. Здание одноэтажное без кранов. Хотел запроектировать "классический" каркас: в плоскости рамы - балки покрытия (фермы) опираются на колонны шарнирно, колонна сопряжена с фундаментом жестко; из плоскости рамы - колонны с фундаментом сопрягаются шарнирно, установлены вертикальные связи; по покрытию система горизонтальных связей. Но главный конструктор настаивает на другом конструктивном решении каркаса. А именно:

1) Колонны всех рам сопрягаются с фундаментом шарнирно как в плоскости, так и из плоскости рамы (рисунки 2 - 4).

2) Балки покрытия (фермы) опираются на колонны - шарнирно (рисунки 3, 4).

3) В крайних торцевых рамах балки покрытия опираются на колонны шарнирно, колонны сопряжены с фундаментом - шарнирно, но в этих крайних рамах предусмотрена система вертикальных связей между колоннами (рисунок 3).

4) Из плоскости рамы предусмотрены 3 блока вертикальных связей (рисунок 2)

5) По покрытию предусмотрена система горизонтальных связей (рисунок 1).

Данный каркас изображен на рисунках 1-4

На вопрос: "Чем обеспечивается геометрическая неизменяемость средних рам в плоскости рам ?", сказал, что колонны внизу опираются шарнирно (в плоскости рамы) а верхушка их раскреплена вторым шарниром - системой горизонтальных связей по покрытию, которая "завязана" с торцевыми связевыми рамами. Таким образом, сказал главный констр., мы имеем в плоскости рамы расчетную длину колонн мю = 1 (в сравнении с "классической" рамой, где коэфф. мю = 2), момент с колонны не передается на обрез фундамента, и , как следствие, меньшие габариты подошвы фундамента (потому, что колонна в плоскости рамы опирается шарнирно), в общем - одни плюсы !!! Не любит наш гл. констр. жесткие узлы баз колонн !!!
После некоторых раздумий сделал вывод, что, теоретически, данное конструктивное решение каркаса, в принципе," жизнеспособно", но увидел некоторые нюансы:

1) Раскрепление верхушки колонн в плоскости рамы будет не жесткая шарнирная опора, а упруго податливая, как в случае 3 таблицы 23 "Пособие по проектированию стальных констр. к СНиП II-23-81*" или случай 3 Приложения И "СП 16.13330.2011". Поэтому, скорее всего, коэфф. расчетной длины колонн средних рам будет больше 1 (мю > 1)

2) Горизонтальные связи покрытия будут воспринимать не только ветровые нагрузки, но и фиктивную поперечную силу от потери устойчивости средних рам. Данная суммарная нарузка (ветер + Qfic) передается полностью на крайние связевые рамы (рисунок 3). Пока не считал, но хотелось бы узнать какие относительные усилия в элементах гор. связей даст данное сочетание нагрузок ? "Много" или "мало" ?

3) Общий вывод: "опасная" конструкция получается. Потому, что, по большому счету, за целостность всего каркаса будут отвечать горизонтальные связи по покрытию и торцевые рамы. Поэтому, с точки зрения безопасности (а это спортзал с массовым пребыванием людей) данная конструкция не надежна !
В то время, как в в "классической" раме горизонтальные связи - вспомогательные элементы и нарушение их целостности не ведет к обрушению всего каркаса.
Хотелось бы услышать мнения коллег и увидеть другие "подводные" камни данной конструкции, которые я , может быть, пока не заметил.

[vegas]

Вообще это классическое решение. Несвободные рамы по периметру и жесткий диск внутри. А если углубляться в податливость то, надо смотреть на выбранный вами узел опирания балок покрытия. А лучше не смотреть... Сделайте с запасом 20% колонны и все, и никому об этом не говорите.
Не надо обязательно делать базы колонн жесткими. У вас же стоит дома стол и стул и шкаф. Вы же не прибиваете их к полу.

[Казбек]

3MEi86
чем все закончилось?