[x691]

Хочу узнать сталкивался ли кто-нибудь с такой ситуацией и может ли кто-нибудь что-то посоветовать.
Конструкция кровли состоит из балок длиной 12 метров с шагом 3 метра, непосредственно на которые укладываются сэндвич-панели. Для создания уклона балки выполняются сварными и верхняя полка в сечении наклонена к горизонту на 7 градусов. Как можно рассчитать такую балку? Я посчитал, что если нет уклона, то требуется прокатный двутавр 40Б1, можно было бы сварить балку аналогичного размера с некоторым запасом, но мне кажется, что это совершенно некорректно. Может кто что подскажет?
P.S. Прилагаю сечение балки на рисунке.

[Выпускник]

Сообщение от x691 Хочу узнать сталкивался ли кто-нибудь с такой ситуацией и может ли кто-нибудь что-то посоветовать.

Не проще балку оставить прокатной,а уклон создать какой-нибудь подкладкой?

[uraltay]

Вертикальная сила, действующая на наклонную полку, раскладывается на нормальную к полке и перпендикулярную к ней скатывающую вдоль полки. Можно и её учесть.

[Регистр]

Сообщение от Выпускник Не проще балку оставить прокатной,а уклон создать какой-нибудь подкладкой?

Это наиболее приемлемо, чем городить огород.

[*KSV*]

Сообщение от uraltay Вертикальная сила, действующая на наклонную полку, раскладывается на нормальную к полке и перпендикулярную к ней скатывающую вдоль полки. Можно и её учесть.

как?
мысли вслух: рассчитать полосу на прочность (по гибкости и так пройдёт) считая её закреплённой по всей длинне. проставить рёбра с двух сторон в местах опирания балок (я так понял прогонов). На практике ни разу не встречал такие решения, обычно такие узлы решаются постановкой сварных тавровых столиков (при углах более 10 град.) или косых прокладок до 30 мм.

[x691]

Никаких дополнительных прогонов и балок нет. только двутавры (с косой полкой) и по ним сразу же кровельные сэндвич-панели.

[Zavirukha]

Поверните прогон и считайте на косой изгиб

[gpsm]

по сопромату находите центр тяжести сечения, затем момент инерции двутавра.
потом определяете момент сопротивления двутавра: W=I/y (у - расстояние принимаете до самой дальней точки).
и можете учесть момент в горизонтальной в дополнение к вертикальной плоскостях, как советует uraltay: сигма=Mx/Wx+My/Wy (х и у это оси).
стоило бы проверить и по кручению.

[10mactep]

Зачем изобретать велосипед. Ставьте прокладки на нормальный двутавр.

Никаких дополнительных прогонов и балок нет.

Рамы с шагом 3м? Вдоль ската? Что это?

Как можно рассчитать

Если "сэндвич раскрепляет", то
Прочность М/Y*ymax. Определяете центр тяжести сечения. Определяете момент инерции. Определяете максимальные напряжения (они у вас будут в верхнем углу верхней полки).
Ах да, это без учета скатной составляющей.
Если "сэндвич не раскрепляет", то годятся ли фb двутаврового сечения для данного случая, затрудняюсь ответить. На устойчивость можно посчитать, замоделив оболочками в программе.
И не забывайте что вы сместили центр изгиба и ваше сечение будет крутить просто от вертикальной нагрузки

[x691]

Сообщение от Регистр Цитата: Сообщение от Выпускник Не проще балку оставить прокатной,а уклон создать какой-нибудь подкладкой? Это наиболее приемлемо, чем городить огород.

А как например это сделать? думал об этом и ни к чему не пришел.

[Марат1982]

Разница только в напряжениях по Y в верхней полке двутавра. Деформационная картина примерно одинакова т.к. угол мал. Лучше будет все же поставить двутавры под углом и связать тяжами или уголками стенки двутавров.

[x691]

Сообщение от 10mactep Рамы с шагом 3м? Вдоль ската? Что это?

Не рамы. Здание бескаркасное 12мх18м. уклон должен быть вдоль 18-ти метровой стороны. Балки идут с шагом 3 м.

----- добавлено через ~2 ч. -----
Меня бы очень даже устроил вариант применения прокатного двутавра, но как создать уклон я не знаю. Сэндвич-панели опираются же непрерывно, то есть и накладка должна быть непрерывной или с каким-то частым шагом, и что она должна из себя представлять?

[Evgeny31]

Несколько вариантов устройства уклона.

[Марат1982]

Сообщение от x691 Меня бы очень даже устроил вариант применения прокатного двутавра, но как создать уклон я не знаю. Сэндвич-панели опираются же непрерывно, то есть и накладка должна быть непрерывной или с каким-то частым шагом, и что она должна из себя представлять?

А чем будете раскрепляете балку из плоскости? Может эти раскрепления применить? И какой у Вас прогиб? Не более 12000/250=48 мм?

[vladas]

А что мешает изменить направление уклона крыши, не продольно здания? Тогда никаких мук не будет. Балки лягут с уклоном кровли, шаг балок увеличить, значит - экономия, за счет этого. Прогоны решат раскрепление балок, как связи. Никаких заморочек в "прокладках" или "косой полке", а также в обязательной точности монтажа балок, где каждая из них д.б. на другой отметке. Чем ещё прогон желателен: для панелей кровли нужны сплошные опоры, а не точечные в виде подкладок. Такая д.б. расчетная схема этих панелей.

[x691]

Сообщение от Evgeny31 Несколько вариантов устройства уклона.

Спасибо, но вот, мне кажется, что если применять треугольник (1 вариант) нагрузка будет передаваться под его центром тяжести и будет изгиб с кручением.

Сообщение от Марат1982 А чем будете раскрепляете балку из плоскости? Может эти раскрепления применить? И какой у Вас прогиб? Не более 12000/250=48 мм?

Для раскрепления то связи поставлю. Прогиб ну можно сказать, что l/250/

Сообщение от vladas А что мешает изменить направление уклона крыши, не продольно здания?

В том то и дело что никак уклон не изменить. Именно в ту сторону он должен быть.

[vladas]

Если уклон будет минимальным, то возможно ничего и наваривать не надо, а опирание на полку прокатного двутавра выполнить с выравнивающим слоем ЦПР М50, переменного сечения 0...40 мм. Для закрепления на гладкой полке двутавра уложить и закрепить к ней армат. сетку.

[x691]

Сообщение от vladas Если уклон будет минимальным, то возможно ничего и наваривать не надо, а опирание на полку прокатного двутавра выполнить с выравнивающим слоем ЦПР М50, переменного сечения 0...40 мм. Для закрепления на гладкой полке двутавра уложить и закрепить к ней армат. сетку.

Уклон должен быть минимум 7 градусов. И если выравнивающий слой опять таки в форме треугольника, то нагрузка по полке будет распределена неравномерно и будет кручение.

[vladas]

Полагаю саморез полку двутавра 40 не пройдет, да и зачем сверлить полку, лучше предварительно наварить пластины по краям полки толщ. 6 мм, и к ним уже...

----- добавлено через ~11 мин. -----

Сообщение от x691 И если выравнивающий слой опять таки в форме треугольника, то нагрузка по полке будет распределена неравномерно и будет кручение.

А чем это будет отличатся от того подклада, что Вам привел в вариантах Eygene31? Наклонённая нагрузка к полке по-любому дает кручение, точно также если профиль под неё (или тот уклон кровли) повернуть. И в балке кот. вы привели с косой полкой тоже закручивание сечения будет.
Кручению будут препятствовать горизонтальные связи по верхней полке

[Ильнур]

1. Изгиб балки из плоскости стенки от скатной составляющей уравновешивается изгибом балки из плоскости стенки в обратную сторону от части нормальной составляющей к верхней полке. Поэтому изгиб практический в плоскости стенки.
2. Угол маленький, главная ось практически не отклонена, расчет думаю можно вести как для нормального двутавра.

[Berd]

Такая балка есть в серии на неотапливаемые галереи 3.016-1, вып., лист 7.
В ведомости элементов есть расчетные усилия.

[uraltay]

Сообщение от *KSV* как?

Да пошутил я! Поскольку сила приложена вертикально, то как её не раскладывай - результирующей останется она же. И надо считать именно от этой силы. Форма сечения влияет только на его площадь и момент сопротивления.

[vladas]

Сообщение от Ильнур 2. Угол маленький, главная ось практически не отклонена, расчет думаю можно вести как для нормального двутавра.

Вероятно. Но не допуская предельности нагрузки к выбранному сечению + закрепление связями

[Ильнур]

Сообщение от vladas ... + закрепление связями

Раскрепление/нераскрепление и так входит в расчет обычного двутавра на одноплоскостной изгиб.

[Марат1982]

Сообщение от Ильнур Раскрепление/нераскрепление и так входит в расчет обычного двутавра на одноплоскостной изгиб.

Почему нельзя поставить двутавры под углом 7 градусов и закрепить их стенки между собой тяжами из круглого прутка?

[Ильнур]

Сообщение от Марат1982 Почему нельзя поставить двутавры под углом 7 градусов и закрепить их стенки между собой тяжами из круглого прутка?

Дык можно их и набок положить. Но зачем?
Аналогично: Если двутавр рассчитан на плоский изгиб без раскреплений, раскрепления не нужны. Если профиль из расчета без раскреплений получается большим и имеется желание ввести раскрепления (в 1-й точке, в 2-х точках, в 3-х точках и т.д.) от потери ПФИ, то накой валить набок и вводить тяжи? Тяжи - неполноценное раскрепление от потери ПФИ, ибо одностороннего действия.
Они (тяжи) для восприятия скатной составляющей, т.е. для перехвата конкретной нагрузки.

[Ильнур]

Сообщение от Марат1982 Почему нельзя поставить двутавры под углом 7 градусов и закрепить их стенки между собой тяжами из круглого прутка?

Дык можно их и набок положить. Но зачем?
Аналогично: Если двутавр рассчитан на плоский изгиб без раскреплений, раскрепления не нужны. Если профиль из расчета без раскреплений получается большим и имеется желание ввести раскрепления (в 1-й точке, в 2-х точках, в 3-х точках и т.д.) от потери ПФИ, то накой валить набок и вводить тяжи? Тяжи - неполноценное раскрепление от потери ПФИ, ибо одностореннегодействия.
Они (тяжи) для восприятия скатной составляющей, т.е. для перехвата конкретной нагрузки.
Гравитация вертикальна

[Student_PGS]

Ильнур, ещё на верхней правой схемке забыли разложить на составляющие

[Марат1982]

Сообщение от Ильнур Дык можно их и набок положить. Но зачем? Аналогично: Если двутавр рассчитан на плоский изгиб без раскреплений, раскрепления не нужны. Если профиль из расчета без раскреплений получается большим и имеется желание ввести раскрепления (в 1-й точке, в 2-х точках, в 3-х точках и т.д.) от потери ПФИ, то накой валить набок и вводить тяжи? Тяжи - неполноценное раскрепление от потери ПФИ, ибо одностореннегодействия. Они (тяжи) для восприятия скатной составляющей, т.е. для перехвата конкретной нагрузки. Гравитация вертикальна

О том и речь, пусть тяжи держат горизонтальный вектор (из плоскости) и никаких извращений с полкой двутавра в 7 градусов или подкладок из листов. Тем более SCAD, Lira и т.п. без проблем учитывают эти тяжи. Конечно можно нагородить связей из уголков, швеллеров и т.п. утяжелить конструкцию, увеличить длину сварных швов, но стоит ли. И вообще у меня подозрение, что профиль приведенный автором темы слишком сильно гнется в середине пролета, сверх l/250.

[Ильнур]

Сообщение от Student_PGS Ильнур, ещё на верхней правой схемке забыли разложить на составляющие

Это уже слишком.
По сечению с кривой полкой, думаю, можно так и заложить, если изготовитель готов сварить. Если нет, наверно двутавр типа Б надо наклонить на 7 градусов, а на верхнюю полку надеть швеллер плашмя. И так и посчитать.
Тут еще вопрос возникает - а как (и на что) планируется опирать сами балки на концах?

[vladas]

Ну и для оптимальности посчитать не лишним деньги в 2-х предлагаемых вариантах: для сварной уникальной балки с косой полкой и прокатной. Тогда станет очевидным, чего ради рассматривать сварную.
Отказываться от закреплений балки в пролете, не 6-ти метровой, а кратно больше - неразумно. Как закручиваются стальные балки в реальности видел, особенно с большим прогибом что побуждает к закручиванию и потери устойчивости.

[x691]

Спасибо всем за ответы. В итоге поставил на обычшый двутавр неравнополочный гнутый швеллер.
У меня теперь вопрос про раскрепление сжатого пояса. Связи поставил как в приложенном чертеже, но не знаю как их рассчитывают и крепят. Где про это можно прочитать???

[Ильнур]

Сообщение от x691 Связи поставил как в приложенном чертеже, но не знаю как их рассчитывают и крепят. Где про это можно прочитать???

Вау, круто.
Это у Вас сплошная система связей получилась.
В каждой точке верхнего пояса, где сходятся связи, балка давит в бок силой, которую согласно СНиП можно в запас определить как Qfic (формула где-то в начале СНиПа). Эта сила действут поперек балке в обе стороны (разновременно). Разложите ее по приходящим связям, и посчитайте связь на сжатие. По предельной же гибкости связь проверяется сжатый элемент.

[Geter]

Ильнур, в #27 просто шедевр!
Зачем только он и зачем нарузку уменьшили на sin(a)?

[Ильнур]

Сообщение от Geter ...Зачем только он

Чтобы не выдумывали внешнюю боковую силу в системе, где ее нет.
Насчет уменьшения не вникал, попробуйте в паинте 100500 векторов нарисовать. Со стрелками

[Geter]

Offtop: Я к тому, что даже при большом уклоне полки и в предпоследней картинке результат не будет ~0, то "скатной" все равно не будет

[Ильнур]

Сообщение от Geter Offtop: Я к тому, что ..."скатной" все равно не будет

И я к тому.

[x691]

Сообщение от Ильнур Вау, круто. Это у Вас сплошная система связей получилась.

А это не плохо? я просто никогда такого не делал. Знаю что в случае с фермами связи ставят только по крайним фермам. Но фермы ещё связаны прогонами, а у меня их нет и потому связи поставил везде, чтобы расчетная длина была 3 метра, но не знаю правильно это или нет и не нужно ли крайние балки как-нибудь с торцевой стеной связать.

И ещё хотел узнать где можно посмотреть узлы крепления связей именно к балкам?

[Evgeny31]

Думаю вот так всё же по проще будет (см. прил. ф.).
Узлы поищите в учебниках по МК. Как вариант из уголков можно сделать так (см. прил. ф.).

[Ильнур]

Сообщение от x691 А это не плохо? я просто никогда такого не делал. Знаю что в случае с фермами связи ставят только по крайним фермам. Но фермы ещё связаны прогонами, а у меня их нет и потому связи поставил везде, чтобы расчетная длина была 3 метра, но не знаю правильно это или нет и не нужно ли крайние балки как-нибудь с торцевой стеной связать. И ещё хотел узнать где можно посмотреть узлы крепления связей именно к балкам?

Да неплохо. Для конкретной ситуации вполне. Сечения должны получиться небольшими, расход будет вменяемый. Следующая задача (после разработки разумной для конкретного случая конструктивной схемы) - выбрать сечения и разработать узлы, не осложняющие жизнь изготовителю и монтажнику. Например, в погоне за экономией не нужно применять крестовое сечение из мелких уголков, а применить одно сечение из крупного уголка или даже из небольшой трубы. Трубу правда придется как-то вписать под панель, т.к. связи должны крепитьтся где-то на уровне верхней полки.
Узел крепления связей на болтах может выглядеть как пластина (толщиной 6...8 мм) с отверстиями (под болт М16...м20), приваренная снизу к верхней полке. Такие узлы есть в сериях "покрытия промзданий" и т.п. Можно рассмотреть вариант непосредственного сверления в полке. На голой сварке наверно нехорошо будет, монтажнику нужно быстро подсобрать связи. Можно применить овальные отверстия, мелкие монтажные болты и монтажную обварку по контуру примыкания.
Если примените трубу, в конец трубы врежьте (в вырез) пластину и заглушите трубу двумя полузаглушками из t4.
И т.д. и т.п.
Вариант Evgeny31 тоже надо рассмотреть. Мне например не нравится наличие пересечений - это создает много разных отправочных марок, разных узлов и т.д. Но в целом может и проще. Думайте, анализируйте.
Посмотрел в СНиП: насчет усилия в раскреплении надо читать п.5.17, вторая половина.

[vladas]

Сообщение от x691 и не нужно ли крайние балки как-нибудь с торцевой стеной связать

Полагаю нужно, по 3 распорки-связи посередине балки на торцевые стены.
Узел от Evgeny31 традиционнен, с некоторым дополнением в виде непонятной прихватки монтажной "потолочной" сваркой детали связи к пластине балки, и положения связей. Именно такое же и мел ввиду, но только связи (распорки) сечением труба. Также можно связи крепить к 2-тавру через ребро приваренное вертикально к полке и частично к стенке 2-тавра. Что обеспечило бы независимое соединение наклонного положения связей (распорок), без гнутья соединительных фасонок.
Не забываем что балки будут расположены под уклон крыши, на разных отметках, а полки 2-тавров горизотальны, что образует угол 7 гр.