[pansan]

Доброго времени суток. Я не металлист, поэтому очень нуждаюсь в помощи металлиста.
Есть задача по реконструкции:
Надстроить 2-й этаж над существующим одноэтажным зданием (12х20 м). Колонна опирается на монолитный пояс по сущ. кирпичной стене, т.е. база колонны шарнирная.
Я понимаю так, что узел сопряжения фермы с колонной, в данном случае, должен быть жестким, чтобы рама стояла и не падала.
Из серийного ничего подходящего не нашел.
Подскажите какое решение принимать, в каком напрвлении двигаться (книги, серии и т.п.)?
Заранее благодарю за помощь.

[Evgeny31]

На 12 метров проще и дешевле сделать балку с рамными узлами сопряжения с колонной.
Если всё же хочется ферму, то жесткие узлы крепления есть в любом учебнике по МК (Горев, Беленя и т.д.) в разделе "фермы".

[pansan]

Нужна скорее всего ферма, так как архитекторы просят уклон кровли 10-15 градусов.

[Alyans007]

Как насчет такой конструкции? См. рис. слева. Уклон какой хотите, рама сама хотите из двутавра, хотите из трубы.
11 http://www.stk-metal.ru/assets/main/...rykcii/rk2.jpg

[and.rey]

Вполне приемлемое решение с колоннами, жестко сопряженными с фермами. Узлы смотрите типовую серию 2.440 выпуск с узлами покрытия, в нем есть жесткое сопряжения ферм с колоннами. Подводные камни - (1) вычисление расчетных длин колонн и (2) учет возможной неравномерной осадки опор колонн одной рамы. Ну и естественно, где будет связевый блок вдоль каркаса? Дополнительные усилия от связевых колонн на нижележащие конструкции - как прижимающие, так и отрывающие, - чем будут восприниматься?
upd:
попробуйте разнести оси поясов фермы подальше друг от друга, не "зажимайтесь", архитекторам аргументируйте - по расчету так требуется.
upd:
уклон кровли задает архитектор исходя из материала кровли

[pansan]

Ок. Спасибо всем за ответы и идеи решения задачи.
Буду разбираться и далее выложу свое решение на обсуждение.

[-Наф-Наф-]

Сообщение от pansan Колонна опирается на монолитный пояс по сущ. кирпичной стене, т.е. база колонны шарнирная. Я понимаю так, что узел сопряжения фермы с колонной, в данном случае, должен быть жестким, чтобы рама стояла и не падала.

Можно узел сопряжения колонны с фермой сделать шарнирным. Почему что-то в этом случае должно упасть?

[pansan]

-Наф-Наф-, а за счет чего рама будет воспринимать ветер? Куда девать изгибающий момент в опорной плите колонны? Связи в поперечном направлении не смогу сделать. Только в продольном. И еще, мне кажется связей не достаточно будет. Но, я в металле не силен. Расчет выполню, тогда яснее ситуация будет.

[Че Бурашка]

Сообщение от pansan Связи в поперечном направлении не смогу сделать.

Если такой возможности нет (в чем я сильно сомневаюсь), то, действительно, придется делать рамные узлы. Хотя я бы насчет поперечных связей подумал бы.

[Манифест]

pansan считаю ты прав. Узлы вверху нужны жесткие. Только я бы ферму не закладывл на 12 метров, как то кучеряво что ли. Просчитай прокатную балку на свои нагрузки, не должна большая получиться. Узлы примыкания балки к стойке (как вариант) см. каритнку.

[pansan]

Манифест, с прокатной балкой проще было бы, но мне нужна балка с большой высотой стенки "ho", дабы изгибающие моменты свести к минимуму. Как сказал and.rey:

Сообщение от and.rey попробуйте разнести оси поясов фермы подальше друг от друга

. Это пожалуй, основная причина ориентации на ферму.

[Бармаглотище]

А каким чудесным образом разнесение поясов или увеличение высоты балки позволит уменьшить момент?

На момент будет влиять а.) пролет и нагрузка на покрытие; б.) высота надстраиваемой части и ветровое давление. А разнесение поясов h будет влиять на N=M/h.

Offtop:

А каким чудесным образом разнесение поясов или увеличение высоты балки позволит уменьшить момент?

если h>=L, момента, как правило, уже не чувствуется...

[Манифест]

Не обращайте внимание на тролей. Все правильно разнесение поясов, момент не уменьшит, но воспринять его позволит. Чем больше h0 тем меньше силы N в поясах (увеличение высоты балки это общепринятая практика в таких случаях). Понимаю твои сомнения по узлам в этом вопросе, раз с металлом дело не имеешь (хотя строймех есть строймех). Обрати внимание на узлы 5 и 6 по ссылке http://dwg.ru/dnl/425. Там ферма если тебе так нужно.

----- добавлено через 55 сек. -----
Запутаете так человека, он и так сомневается.

[pansan]

Доброго времени суток.
Нуждаюсь в дельной критике схемы спецов в металле (схема прилагается).
А именно интересуют такие вопросы:
1) Адекватная ли схема связей по всему каркасу?
2) Правильны ли расчетные длины конструктивных елементов (стойка, пояса фермы, обрешетка фермы, связи)?;
3) Узлы сопряжения фермы со стойкой? (проектируется жесткий узел);
4) Узел базы стойки? (проетируется шарнирная, на подобие фахверка);
5) Принял сталь для всех элементов ВСт3Гпс5 (C245). Грубое решение или нет?

[Бармаглотище]

Сообщение от Манифест разнесение поясов, момент не уменьшит, но воспринять его позволит.

А что мешает? "В ноль" уменьшить высоту ригеля не получится, его сечение должно держать опорный момент, так что сечение ригеля в опорном узле должно быть адекватно моменту (по моменту сопротивления). То же самое - с колонной.
На итог - вполне колонна воспримет эти N. Возможно, придется усилять колонну - но это обычная практика. Горизонтальные ребра, наклонные, сварные вставки и т.д.

[wvovanw]

pansan, почитайте СНиП раздел "Связи" или СП, из книг - Горев, Марушко, Кирсанов, Сахновский, Муханов, Васильев и др. (все это на сайте присутствует). Серии по связям - см. тему созданную ФАХВЕРКом (http://forum.dwg.ru/showthread.php?t=122344).

Схему всю нужно переделывать, прочтите Кирсанова, все что поймете - исправьте, скидывайте расчет, подскажем.

Сообщение от pansan 1) Адекватная ли схема связей по всему каркасу?

нет, много объяснять, очень много, прочьтите раздел СНиПа или СП, Кирсанова.

Сообщение от pansan 2) Правильны ли расчетные длины конструктивных елементов (стойка, пояса фермы, обрешетка фермы, связи)?;

нет там никаких конструктивных элементов, чтобы создать - редактирование - конструктивные элементы - выделить допустим НП фермы - создать. С расчетными длинами проблема - по колоннам в плоскости рамы примерно =2, из плоскости =1 (по СНиП); пояса ферм - в плоскости ферм = растояние между узлами, из плоскости = в местах примыкания связей или распорок (или прогонов, если профлист и т.д. - см. Катюшина); по связям ничего не понятно, потому как в жесткостях в доп. характеристиках для каждого типа элемента нужно задавать свои доп. хар. Запомните, что все что вы задаете в доп. характеристиках для расчетных длин - это все относительно, т.е. перпендикулярно той оси, относительно которой задаете (если это Lz, то это относительно оси z).

Сообщение от pansan ) Узлы сопряжения фермы со стойкой? (проектируется жесткий узел);

шарниры удалите у раскосов, ну и лучше задать схему так, как она будет по факту, примыкает сбоку, то и задавайте так как это и должно быть, пример вот здесь - http://forum.dwg.ru/showthread.php?t=104085&page=21 , только без шарниров.

Сообщение от pansan 4) Узел базы стойки? (проетируется шарнирная, на подобие фахверка);

да, вроде так

Сообщение от pansan 5) Принял сталь для всех элементов ВСт3Гпс5 (C245). Грубое решение или нет?

а вот ХЗ, потому как неизвестны ни температура расчетная, ни сейсмика и т.д. и т.п. Читайте СНиП стальной, подбирайте группы конструкций, сталь по воздействиям и климату.
Стойки в ферме я бы добавил. В таблице РСУ бардак. Снег и постоянная нагрузка должна быть в разных загружениях.
Обязательно СНиП или СП к прочтению, а также Кирсанов (как минимум).

[Манифест]

К сожалению лирой не пользуюсь, есть scad (да и внем кустарно работаю). Попробовал загрузить txt файл выдает ошибку см.прил, но схема открылась (возможно с ошибками поэтому по схеме ничего советовать не буду). Вобщем-то wvovanw выше тебе все правильно написал. По Кирсанову я тоже в свое время со связями разбирался, четкая лекция . Добавлю только: у тебя регулярная рама, кранов нету, не стоит считать в 3D. Посчитай просто плоскую раму, это будет в запас без влияния соседних рам (тем более я так понял ты не апологет экономии). То есть тебе надо сделать 2 плоские схемы продольную и поперечную, связи по покрытию назначишь по предельной гибкости этого достаточно. Возникнут вопросы отпишись.
Бармаглотище - три раза прочитал твой комментарий пока сообразил что мы говорим об одном и том-же, я с тобой согласился что от изменения сечения момент (пролетный) в балке (не ферме) мало меняется, но дальше не вкурил ты что предлагаешь его компенсировать ребрами? Отпишись поподробнее интересно твое мнение.

[Бармаглотище]

Сообщение от Манифест Бармаглотище - три раза прочитал твой комментарий пока сообразил что мы говорим об одном и том-же, я с тобой согласился что от изменения сечения момент (пролетный) в балке (не ферме) мало меняется, но дальше не вкурил ты что предлагаешь его компенсировать ребрами? Отпишись поподробнее интересно твое мнение.

нет, я предлагаю ребрами усилять колонну, если она не несет сосредоточенные силы по местным воздействиям (в первую очередь - устойчивость стенки и прочность стенки при совместном действии нормальной и перерезывающей силы).

И почему это только балки? = ))

ферму мы тоже можем представить как балку составного сечения.. = )) И все, что было верно про балку - также является верным и про ферму (рассматриваем ферму как элемент всей конструктивной схемы здания. Распределения усилий внутри фермы сейчас не важно).

Как балку при упрощенной инженерной методике расчете узла принимаем передающей момент в виде пары сил по ц.т. полок, так и ферму - пара сил по осям поясов.. = )) Колонне без разницы, балка там или ферма. Вот совершенно. Пришла пара поперечных сил и одна продольная. А откуда - ей пофиг, по большому счету.

[Манифест]

Вопросов больше не имею, полностью согласен.

----- добавлено через ~45 мин. -----
И почему это только балки? = ))
Как тебе удалось дополнить свой ответ? Эээ... ну просто эпюра балки и эпюра фермы будут выглядеть по разному. Другими словами если у нас не проходит балка на какойто момент, то ферма это результат подбора сечения в остальном все так. (Ты просто прикалываешься

----- добавлено через ~46 мин. -----
Блин не получается правильно вставлять цитаты

[Бармаглотище]

Сообщение от Манифест Как тебе удалось дополнить свой ответ? Эээ... ну просто эпюра балки и эпюра фермы будут выглядеть по разному. Другими словами если у нас не проходит балка на какойто момент, то ферма это результат подбора сечения в остальном все так. (Ты просто прикалываешься

не-а, не прикалываюсь.
Колонне глубоко пофиг, будет ригель из балки (прокат лмбо сварная) либо из фермы той же высоты и жесткости (EI).

Вот нарисуй раму. Обычную раму, однопролетную, одноэтажную. Приложи в центр ригеля сосредоточенную силу.

А теперь - вопрос. На момент в колонне будет влиять конструкция ригеля - балка там или ферма? = ))

Прогибы фермы как считаешь?

[wvovanw]

Манифест, простой пример - http://dwg.ru/dnl/2852 , только вместо полок балки будут пояса фермы, тот же момент, те же пары сил.

Сообщение от Бармаглотище Колонне глубоко пофиг, будет ригель из балки (прокат лмбо сварная) либо из фермы той же высоты и жесткости (EI).

поддерживаю

[IBZ]

Сообщение от Бармаглотище А каким чудесным образом разнесение поясов или увеличение высоты балки позволит уменьшить момент?

Сообщение от Манифест Все правильно разнесение поясов, момент не уменьшит, но воспринять его позволит.

Еще одно распространенное заблуждение Задайте однопролетную раму с жестким прикреплением ригеля к колонне и произвольной вертикальной нагрузкой на нем. Теперь поменяйте изгибную жесткость ригеля в 10, 100, 1000 раз. И не забудьте сообщить нам об "удивительных" результатах статического расчета .

P.S. Если уж и организовывать курсы расчетчиков МК, то, вижу, начинать надо с механики и сопромата .

[Бармаглотище]

Уважаемый IBZ.
Вы уж прочитайте полностью...

Где вы увидели про изменение EI?
Как раз я писал, что EI остается неизменным. Или вы считаете, что нельзя увеличить высоту сечения, оставив неизменным EI?

[Манифест]

IBZ не понял в чем видите ошибку. Вот приложение справа балка с увеличенной высотой (соответстенно жесткостью), она тянет усилия на себя и момент в ней не уменьшился а наоборот увеличился. В этом я и согласился с Бармаглотище что разнесение поясов момент не уменьшает. Просто Бармаглотище технично уводит разговор от ригеля на колонны. Ну а проектировать ферму, таким же очертанием и жесткостью как балка никчему. В этом и приемущество ферм, что они дают свободу действий когда сортамент на балки исчерпан.

[Alyans007]

Мне вот интересно, раз пошла такая пьянка, вопрос, есть ферма высотой 3.15 и есть балка, по жесткости и нагрузкам допустим проходит 50 двутавр, вопрос, я понимаю, что нагрузка теоретически, вроде бы одинаково перейдет, но фактически, крепление на 3.15 и на 0 передаст по половине нагрузки, и в случае с балкой 50, к примеру, там уже передача будет более выражена в определенном месте, значит ферма, передаёт более "распределенный" момент чем балка?

[hentan]

Сообщение от Бармаглотище увеличить высоту сечения, оставив неизменным EI?

имхо, сделать это проблематично, Е-в любом случае неизменна для металла, остается I, но увеличив высоту пояса сложно будет подобрать такое же значение...

[Бармаглотище]

Сообщение от Манифест IBZ не понял в чем видите ошибку. Вот приложение справа балка с увеличенной высотой (соответстенно жесткостью), она тянет усилия на себя и момент в ней не уменьшился а наоборот увеличился. В этом я и согласился с Бармаглотище что разнесение поясов момент не уменьшает. Просто Бармаглотище технично уводит разговор от ригеля на колонны. Ну а проектировать ферму, таким же очертанием и жесткостью как балка никчему. В этом и приемущество ферм, что они дают свободу действий когда сортамент на балки исчерпан.

IBZ говорит о том, что момент в узле прямоугольной рамы обратно пропорционален отношению жесткость ригеля/жесткость колонны.
Именно в узле. Ибо совместность поворота.
При бесконечной жесткости ригеля (гипотетической) по отношению к колонне узел превращается в шарнир (гипотетический).

Но я-то изначально говорил про неизменное EI. И именно про узел сопряжения.

[Манифест]

Alyans007 - если правильно тебя понял, то да разнесенные пояса фермы уменьшат пару сил N (не беру во внимание собственнтый вес и т.д.)

[Alyans007]

А как это можно использовать? где об этом умную книжку почитать?

[Бармаглотище]

Книжка простая.

M=N*h, где М - момент, т*м; N - сила, т; h - плечо, м.

Пользуйся

[wvovanw]

Сообщение от Alyans007 где об этом умную книжку почитать?

сообщ. 22, там и с расчетом и с картинками

[IBZ]

Сообщение от Бармаглотище Или вы считаете, что нельзя увеличить высоту сечения, оставив неизменным EI?

Можно, но "мазохизмом" попахивает

[ФАХВЕРК]

Можно вот так попробовать....

[Бахил]

Offtop: Ручка корейская. А где фломастеры?
ФАХВЕРК, так вроде речь о ферме...

[wvovanw]

Offtop:

Сообщение от Бахил ФАХВЕРК, так вроде речь о ферме...

не мешай человеку рисовать)))

[Meknotek]

Сообщение от Бахил Offtop: Ручка корейская. А где фломастеры?

Offtop: Карандаш

Сообщение от Бахил ФАХВЕРК, так вроде речь о ферме...

А в чем принципиальная разница?
фрагмент

[ФАХВЕРК]

Offtop:

Сообщение от Бахил Offtop: Ручка корейская. А где фломастеры?

edding 345 (цифра символичная....)

Сообщение от Бахил ФАХВЕРК, так вроде речь о ферме...

Ды куда тут ферму-то.... пролет-то вишь какой маленький.... и объём съедим....

Сообщение от wvovanw не мешай человеку рисовать)))

Это экспресс-тест на решение компоновочных задач при приёме на работу.... как в той теме было. Итог решения задачи - быстро, просто, надёжно, расчетоподдаваемо даж после того как поддал, унифицированно и с минимальным количеством узлов быстро считаемых....

[wvovanw]

Meknotek, связь горизонтальная подходит к оси пояса фермы?

[Meknotek]

Сообщение от wvovanw Meknotek, связь горизонтальная подходит к оси пояса фермы?

обычная (для "крановых" зданий) ГСка. Как "идет" можно глянуть например в серии "молодечно" (с уклоном 10% и прогонами)

[ФАХВЕРК]

Ну вот уклон.... практичнее на один скат. Двухскатный - будем с балкой прыгать.... или прогоны на пни поставить, но чуть не чистое решение по устойчивости будет.

[Meknotek]

Сообщение от ФАХВЕРК Ну вот уклон.... практичнее на один скат. Двухскатный - будем с балкой прыгать.... или прогоны на пни поставить, но чуть не чистое решение по устойчивости будет.

Offtop: а если пни рассчитать на Qfic?

[DEM]

Сообщение от ФАХВЕРК Можно вот так попробовать....

Такое решение в этажерках не приемлемо....
Т.к. обязательно найдется "м-к" который связи срежет.
И на-ся ваша этажерка к чертовой бабушке....
Суд конечно оправдает, но волоски на попе поседеют...

[Meknotek]

Сообщение от DEM Такое решение в этажерках не приемлемо.... Т.к. обязательно найдется "м-к" который связи срежет.

хочется взять и спросить: "казалось бы, причем тут этажерки?"

[DEM]

Meknotek
Потому как на здание не очень похоже...
Больше похоже на рабочую площадку в большом цехе.

[Meknotek]

Сообщение от DEM Meknotek Потому как на здание не очень похоже... Больше похоже на рабочую площадку в большом цехе.

Хорошо, а если в "классическом" рамно-связевом кто-то отрежет связь? И кран "нажмет на тормозааа".. Тоже рамы "из плоскости" делать? А если кто-то отрежет связь по покрытию? А почему только связь? А если колонну перережут? (в БСК такое было....)

[DEM]

А по чати схемы ТС.
Ну дык там единственное что надо учесть это то, что нижний пояс будет сжат в районе колонны и понадобится связь в этом месте.
Такое решение у меня было 7 лет назад...
От верхнего пояса кидается ВС на нижний пояс и все....

----- добавлено через ~2 мин. -----

Сообщение от Meknotek Хорошо, а если в "классическом" рамно-связевом кто-то отрежет связь?

НУ в здании это одно....
А вот этажерка это другое....
ТС скинь схему здания в dwg формате накидаю тебе связи....

[ФАХВЕРК]

DEM, смотри на

Сообщение от pansan Надстроить 2-й этаж над существующим одноэтажным зданием (12х20 м).

могут , конечно, СВ срезать, но вряд ли в этом случае. В промке - 307,5% и не спросят и не позвонят..... а тут глухая стена. Добавлять тут нечего. Если только с проёмами свериться.

[Бахил]

А вообще о чём речь? Первоначальный пост или уже что то другое?

[ФАХВЕРК]

Бахил, первоначальный.

[Бахил]

Балку кинуть вместо фермы.

[Meknotek]

Сообщение от Бахил А вообще о чём речь? Первоначальный пост или уже что то другое?

Offtop: Дык уже третья страница, давно оффтоп пошел

[Бахил]

Вообще не вижу проблем.

[ФАХВЕРК]

Я по теме булькнул. Что ТС просил - то и подсказал.

[DEM]

12 м...
ФИгня, балку и на 14 м делали....

[pansan]

Доброго времени суток.
Огромное спасибо всем за помощь и ликбез.
Вылаживаю измененную схему. Прошу еще раз просмотреть ее и "порвать" как в первый раз.
У меня так и остались открытыми вопросы (не могу разобраться, мозг дымит):
1) Как смоделировать примыкание фермы к колонне?
2) Какую расчетную длину верхнего пояса задавать из плоскости?
Задаю 6м, т.е. расстояние между распорками (для фермы вне связевого блока) - в результате расчет выдает спаренный уголок 140х6.
Задаю 2м, т.е. расстояние между узлами примыкания связей (для фермы в связевом блоке) - в результате расчет выдает ~63x5.

ps: кранов никаких нет, эксплуатация во 2м районе (до -40). Покрытие: профлист по прогонам.

[and.rey]

Сообщение от DEM 12 м... ФИгня, балку и на 14 м делали....

Хотелось бы увидеть расчет стенки колонны из 40Ш1 на срез в узле 3 ...

[Бармаглотище]

Offtop:

Сообщение от pansan Вылаживаю схему.

уже страшно

П.С. А в лире не все работают, дада

[DEM]

and.rey
это было 100 лет назад...
да и не вижу в этом узле ничего криминального...