Добрый день, коллеги. Прошу совета, видел в реальности такие арки не раз, но не могу осуществить расчет такой арки в скаде. Вернее могу, но при шаге 3м (при котором они стоят в релаьности) не могу добиться "зеленых" элементов. Арка бесшарнирная. Возможно ошибся в условиях закрепления (экспериментировал). Если считать арку одним стержнем, упрощенно, все здорово, если как решетчатую безраскосую, то моменты ломают все. В
Пояса, стойки - Швеллера 8П.
Прикладываю скад и скрин.

UPD. Снег пока приложен только по первой схеме, ветер пока не приложен. Интересует конкретика, действительно ли прочность элементов при таком снеге и шаге исчерпывается или я ошибся в заданиях условий?

[Snajper]

Сообщение от shift Добрый день, коллеги. Прошу совета, видел в реальности такие арки не раз, но не могу осуществить расчет такой арки в скаде. Вернее могу, но при шаге 3м (при котором они стоят в релаьности) не могу добиться "зеленых" элементов. Арка бесшарнирная. Возможно ошибся в условиях закрепления (экспериментировал). Если считать арку одним стержнем, упрощенно, все здорово, если как решетчатую безраскосую, то моменты ломают все. Все ли я верно задал? Либо они реально не несут снег 240 на 3 метра?. Пояса, стойки - Швеллера 8П. Прикладываю скад и скрин.

А ветер в Вашем регионе отсутствует как физическое явление?

[v.psk]

Проверьте расчетные длины для поясов (в плоскости 2 из плоскости 1), в том числе для опорных панелей, и предельные гибкости (принято 120).
Многие сечения на проходят на изгиб, а снег то увеличился.
Сечение лучше кмк из сварной трубы, не швеллера.

Сообщение от Snajper А ветер в Вашем регионе отсутствует как физическое явление?

данное физическое явление имеется, но речь тут не об этом, и то, что он (ветер) не приложен, пока на картину не влияет.
Расчет не окончательный

Сообщение от v.psk Проверьте расчетные длины для поясов (в плоскости 2 из плоскости 1), в том числе для опорных панелей, и предельные гибкости (принято 120). Многие сечения на проходят на изгиб, а снег то увеличился. Сечение лучше кмк из сварной трубы, не швеллера.

к сожалению, поставлена задача исключительно использовать швеллера. из плоскости у панелей стоит 2, в плоскости 1, гибкость 120. Но видите, тут ведь по прочности не проходит (в том числе). Интересует именно прочность для начала.

[Николай Г.]

Задача не ясна. Нужно проверить что-то существующее или законструировать новое? Точность расчета величина условная, да и факторов много разных может быть. Вот у вас каджая ветвь жестко крепится по всем направлениям. Сомнения гложут меня в таком креплении. Дальше могут быть различные нюансы - марки стали, ЖВ, уточнение нагрузки, может снег другой был, может нагрузки уточнялись для конкретного объекта и т.п.
Если новое делаем, то берем необходимые профили на сколько хватает времени/квалификации.

Сообщение от Николай Г. Задача не ясна. Нужно проверить что-то существующее или законструировать новое? Точность расчета величина условная, да и факторов много разных может быть. Вот у вас каджая ветвь жестко крепится по всем направлениям. Сомнения гложут меня в таком креплении. Дальше могут быть различные нюансы - марки стали, ЖВ, уточнение нагрузки, может снег другой был, может нагрузки уточнялись для конкретного объекта и т.п. Если новое делаем, то берем необходимые профили на сколько хватает времени/квалификации.

В общем сегменты арки - Б/У. В схеме приложен снег 240 + дополнительная постоянная нагрузка.
Узел опирания через торцевую пластину, опирание в плоскости арки жесткое. Из плоскости шарнир (исправлю в скаде). Но все же, с учетом приложенных нагрузок, как вы считаете, действительно такая арка не несет с шагом 3 метра?
Узел опирания по сути такой
Мне нужен именно совет, верно ли я замоделировал условия закрепления, и действительно ли такая арка (фактическое существующее сечение) не несет на шаг 3 метра и снег 240.
Расчет был произведен "на коленке", приложена только вертикальная нагрузка в целях назначить шаг арок.

[v.psk]

Снег на такие арки прикладывается для двух вариантов загружения.
Расчетная длина для нп и вп нижней панели =1.

я понимаю, что снег по двум схемам. я же говорю, расчет был прикинут быстро, и уже не несет, у меня закрались сомнения, поэтому я не продолжил прикладывать снег по второй схеме.
что скажете о прочности??
по поводу устойчивости, почему из плоскости 1? связи установлены через прогон.

[Николай Г.]

Сообщение от shift действительно ли такая арка (фактическое существующее сечение) не несет на шаг 3 метра и снег 240.

Ну как видно из линейного расчета - не несет (двукратное превышение прочности уточнение конструирование не исправит). А вот в действительности работа может уйти в упругопластическую стадию или пластический шарнир появится. Скада у меня нет, в чем проблема не знаю, но от момента это спасет. Если проблема в N/A, то уже ни чего не поможет

Сообщение от Николай Г. Ну как видно из линейного расчета - не несет (двукратное превышение прочности уточнение конструирование не исправит). А вот в действительности работа может уйти в упругопластическую стадию или пластический шарнир появится. Скада у меня нет, в чем проблема не знаю, но от момента это спасет. Если проблема в N/A, то уже ни чего не поможет

спасибо
мне это просто напросто кажется странным и я решил посоветоваться на форуме. совсем какие-то дикие коэффициенты

[Virtus]

Возможно деформации прогонов "ломают" арки. Нужно уточнить/проверить рекомендуемые высоты ферм для арок такого пролета.

Сообщение от Virtus Возможно деформации прогонов "ломают" арки. Нужно уточнить/проверить рекомендуемые высоты ферм для арок такого пролета.

считал по плоской схеме арку отдельно, тоже самое.. да и сомнительно это.

[Virtus]

Попробуйте проверьте жесткость фермы. Рекомендуемую высоты фермы и допустимые прогибы.

Сообщение от Virtus Попробуйте проверьте жесткость фермы. Рекомендуемую высоты фермы и допустимые прогибы.

спасибо за совет, но я думаю это все-такие не совсем ферма, ведь узлы жесткие в стойках. это больше как балка виренделя, не знаю, корректны ли для нее рекомендуемые высоты ферм. думаю нет, но я посмотрю.

[Хмурый]

расстояние между поясами какое?

Сообщение от Хмурый расстояние между поясами какое?

35см

[Хмурый]

маловато, но ничто не мешает базы поясов сделать шарнирными, как у двухветвевой колонны.

[v.psk]

Может разучился или не умел выражать мысли. Я про самый нижний элемент арки писал, он же самый нагруженный, для него мю=1.
Момент сопротивления развернутого швеллера 5.31см3 (кстати говоря в каталогах металлопроката от скад он другой), мб в этом случае правильно перейти к шсс.

----- добавлено через ~2 мин. -----

Сообщение от shift 35см

В схеме 31... 35 по наружным граням?

[oleg_ua]

1. Это ферма, просто безраскосная
2. Подобные арки были в ходу когда действовал старый СНиП, в котором снеговая нагрузка была меньше. Объявления о продаже таких б/у ангаров можно встретить до сих пор и расстояние между поясами у них действительно 35-40 см. Для того чтобы понять причину, можно определить нагрузки по старом СНиП и проверить сечения.
3. В исходном проекте на опоре вполне мог предполагаться неподвижный шарнир.
4. При определении снеговой нагрузки принять ангар не "складским сооружением", а "сборно-разборным", с соответсвующим сроком эксплуатации и коэф. надежности (у вас, кажется, есть ГОСТ, учитывающий подобное; у нас в прямо в ДБН это указано)
5. Можно еще, основываясь на усилиях из расчета в Скаде, проверить арку вручную. Так же можно попробовать вручную рассчитать арку на равномерную снеговую нагрузку и сравнить со Скадом.

Сообщение от v.psk Может разучился или не умел выражать мысли. Я про самый нижний элемент арки писал, он же самый нагруженный, для него мю=1. Момент сопротивления развернутого швеллера 5.31см3 (кстати говоря в каталогах металлопроката от скад он другой), мб в этом случае правильно перейти к шсс. ----- добавлено через ~2 мин. ----- В схеме 31... 35 по наружным граням?

Извиняюсь, Скад не под рукой, помню что в районе 35. Давайте абстрагируемся от устойчивости. Решим вопрос с прочностью

[oleg_ua]

Сообщение от Хмурый маловато, но ничто не мешает базы поясов сделать шарнирными, как у двухветвевой колонны.

Видел подобный ангар, где пояса из швеллеров тупо приваривались к опорным фланцам. С малипусенькой косыночкой к полке швеллера. чем не шарнир

Сообщение от oleg_ua 1. Это ферма, просто безраскосная 2. Подобные арки были в ходу когда действовал старый СНиП, в котором снеговая нагрузка была меньше. Объявления о продаже таких б/у ангаров можно встретить до сих пор и расстояние между поясами у них действительно 35-40 см. 3. В исходном проекте на опоре вполне мог предполагаться неподвижный шарнир. 4. Можно еще, основываясь на усилиях из расчета в Скаде, проверить арку вручную. Так же можно попробовать вручную рассчитать арку на равномерную снеговую нагрузку и сравнить со Скадом.

1. Если это ферма, то стойки к поясам примыкают шарнирно. По факту там пластины наварены с обеих сторон стойки, т.е. момент стойка воспримет.
3. Там торцевая пластина толщиной 20мм и болты разнесены где то на 400. Думаете это всё-таки шарнир? В плоскости.И в месте приварки поясов к пластине приварена ещё одна стойка и к пластине и к поясам
4. Думал проверить вручную, но по сути бесшарнирная арка статически неопределима..
Если что не так, поправьте, спасибо

[oleg_ua]

Посмотрел паспорт на подобные ангары, только с раскосной решеткой. Там в нагрузках на фундаменты указаны моменты. Т. е. получается, что таки бесшарнирные. Но, опять же, та приваренная стойка больше выступает ка ребро жесткости для пластины. В приведенной выше фотке справочника Горева, ребро выглядит более солиднее и надежно связано с поясами (пересекает их).

Ручой расчет бесшарнирных арок есть в справочнике Уманского А. А. "Справочник проектировщика промышленных, жилых ит общественных зданий и сооружений" на стр. 514 (формулы для различных типов загружений). На стр. 270 чутка теории по этой теме.

Сообщение от oleg_ua Посмотрел паспорт на подобные ангары. Там в нагрузках на фундаменты указаны моменты. Т. е. получается, что таки бесшарнирные. Но, опять же, та приваренная стойка больше выступает ка ребро жесткости для пластины. В приведенной выше фотке справочника Горева, ребро выглядит более солиднее и надежно связано с поясами (пересекает их). Ручой расчет бесшарнирных арок есть в справочнике Уманского А. А. "Справочник проектировщика промышленных, жилых ит общественных зданий и сооружений" на стр. 514 (формулы для различных типов загружений). На стр. 270 чутка теории по этой теме.

Спасибо большое за конкретику!
Я так понимаю, если сделать шарнир, то от моментов в поясах мы все равно не уйдем. Из-за жёсткой решетки.

[oleg_ua]

не уйдем, но они не должны быть значительными (на мой взгляд). Так как есть один из вариантов ангаров, кода пояса из швеллеров объединяются пластинами из полосы (с двух сторон по полкам)

Сообщение от oleg_ua не уйдем, но они не должны быть значительными (на мой взгляд). Так как есть один из вариантов ангаров, кода пояса из швеллеров объединяются пластинами из полосы (с двух сторон по полкам)

Вы правы, они незначительны, но губительны походу для швеллеров, повернутых малой жёсткостью на изгиб..

[oleg_ua]

Необходимо считать, может оказаться что жесткости вполне достаточно. Так как такие конструкции существуют. И на снег, времен советских СНиП, должны "проходить".

Еще один вопрос коллеги, как разобраться, когда такую конструкций можно считать единым стержнем в скаде, с соответствующим сечением, и когда решетчатую? Задал единым стержнем, создал в конструкторе сечение с разнесенными поясами. И все проходит.. Но момент сопротивления конечно же гораздо больше стал.

[ProjectMaster]

Сообщение от shift Еще один вопрос коллеги, как разобраться, когда такую конструкций можно считать единым стержнем в скаде, с соответствующим сечением, и когда решетчатую? Задал единым стержнем, создал в конструкторе сечение с разнесенными поясами. И все проходит.. Но момент сопротивления конечно же гораздо больше стал.

Мое мнение, что считать нужно как решетчатую ферму. Делать нужно раскосную ферму, она будет легче. Либо в нижней зоне арок (где максимальные моменты ставить раскосы). Раскосы легкие будут, на массу не повлияют, но моменты из поясов снизят.

Кроме прочности нужно рассматривать вопрос устойчивости. Ветер окажет огромное влияние. Его нужно собирать и прикладывать.
А еще лучше после завершения конструирования прогнать геометрически нелинейный расчет.

Единый стержень в SCADе - это жесть. Если Вы можете вручную перевести усилия от единого стержня у усилиям в отдельных элементах - делайте и проверяйте вручную. Если квалификации недостаточно - делайте ферму из стержней.

Сообщение от ProjectMaster Мое мнение, что считать нужно как решетчатую ферму. Делать нужно раскосную ферму, она будет легче. Либо в нижней зоне арок (где максимальные моменты ставить раскосы). Раскосы легкие будут, на массу не повлияют, но моменты из поясов снизят. Кроме прочности нужно рассматривать вопрос устойчивости. Ветер окажет огромное влияние. Его нужно собирать и прикладывать. А еще лучше после завершения конструирования прогнать геометрически нелинейный расчет. Единый стержень в SCADе - это жесть. Если Вы можете вручную перевести усилия от единого стержня у усилиям в отдельных элементах - делайте и проверяйте вручную. Если квалификации недостаточно - делайте ферму из стержней.

Спасибо. Я тоже за решетчатую, как изначально и задал. Конструкции существующие..Ферма со стойками, причем узлы решетки жесткие.
До ветра так и не дошли, вопрос прочности на данном этапе поднимаю чисто для себя.

[IBZ]

Сообщение от shift как разобраться, когда такую конструкций можно считать единым стержнем в скаде, с соответствующим сечением, и когда решетчатую? Задал единым стержнем, создал в конструкторе сечение с разнесенными поясами.

Такую конструкцию по-хорошему нyжно считать 2 раза: в виде единого стержня и как решетчатую. Первый расчет служит для проверки на устойчивость сечения в целом, а второй - для оценки несущей способности по всем факторам отдельных элементов. Можно сделать только первый расчет, а отдельные ветви и стойки проверять по правилам, описанным для двухветвевых решетчатых колонн с обязательным учетом местных моментов в поясах.

[Бахил]

Схема одна - со всеми жёсткими узлами. Общая устойчивость проверяется в программе. Есть там такой пунктик.

Сообщение от IBZ Такую конструкцию по-хорошему нyжно считать 2 раза: в виде единого стержня и как решетчатую. Первый расчет служит для проверки на устойчивость сечения в целом, а второй - для оценки несущей способности по всем факторам отдельных элементов. Можно сделать только первый расчет, а отдельные ветви и стойки проверять по правилам, описанным для двухветвевых решетчатых колонн с обязательным учетом местных моментов в поясах.

спасибо.
Кстати заменил безраскосую решетку на раскосую ради опыта...и картина стала совершенно другая. Пояса стали больше брать энку, моменты упали (которые и ломали пояса в плоскости наименьшей жесткости шевеллера). Все позеленело...
Конструкция существующая, не понимаю, зачем ее сделали безраскосую, да еще из швеллеров. Разве что упрощение изготовления.

[ProjectMaster]

Сообщение от shift Конструкция существующая, не понимаю, зачем ее сделали безраскосую, да еще из швеллеров.

Подобные вещи часто делают по наитию. Реально, если расчетная нагрузка не будет превышена в два раза - вряд ли что куда-нибудь рухнет.

Для IBZ - общую устойчивость можно проверить и на схеме с решетчатой фермой. Единый стержень не нужен.

[oleg_ua]

Сообщение от shift Конструкция существующая, не понимаю, зачем ее сделали безраскосую, да еще из швеллеров.

1. когда создавались подобные ангары, трубы прямоугольные были дефицитом;
2. швеллер проще гнуть - в трубах продавливается внутренняя стенка, боковые выпучивает (чем больше труба, тем больше проявляется);
3. уменьшение номенклатуры материалов - все из одного профиля.
4. ну и тогда снег был меньше
5. проще узлы в безраскосной - стойки режем под прямым углом, швеллер упирается узкой стенкой в пояс - нет необходимости делать "седла".

[vedinzhener]

Сообщение от ProjectMaster Подобные вещи часто делают по наитию. Реально, если расчетная нагрузка не будет превышена в два раза - вряд ли что куда-нибудь рухнет. .

не надо гадать, надо считать и выполнять согласно действующих норм.

Сравнение решеток.
Кстати, в типовой проекте для нефтепромыслов при тех же габаритах арки и шаге 3 метра приведена арка из швеллеров 8П, правда высота по поясам 500 мм, и она раскосая. Ну там и снег поменьше.

[IBZ]

Сообщение от ProjectMaster Для IBZ - общую устойчивость можно проверить и на схеме с решетчатой фермой. Единый стержень не нужен.

Для проверки по СП требуется как минимум N и M для стержня в целом, а есть еще и расчетная длина. Лично мне проще задать второй расчет.

[ProjectMaster]

Сообщение от IBZ Для проверки по СП требуется как минимум N и M для стержня в целом, а есть еще и расчетная длина. Лично мне проще задать второй расчет.

В потере устойчивости плоских ферм большое значение имеет форма, связанная с выходом одного из поясов из плоскости (один только пояс явно теряет устойчивость). Одним стержнем эту форму поймать проблематично. Всегда лучше дополнительно общую устойчивость проверить.

[vedinzhener]

Сообщение от ProjectMaster В потере устойчивости плоских ферм большое значение имеет форма, связанная с выходом одного из поясов из плоскости (один только пояс явно теряет устойчивость). Одним стержнем эту форму поймать проблематично. Всегда лучше дополнительно общую устойчивость проверить.

для подобного рода конструкций, делается насколько знаю раскрепление сплошным настилом из плоскости или часто распорки ставят

[IBZ]

Сообщение от ProjectMaster В потере устойчивости плоских ферм большое значение имеет форма, связанная с выходом одного из поясов из плоскости (один только пояс явно теряет устойчивость). Одним стержнем эту форму поймать проблематично. Всегда лучше дополнительно общую устойчивость проверить.

Так и не надо - этот расчет только для проверки потери устойчивости конструкции в целом в своей плоскости. Для проверки пояса у нас есть второй расчет где уже присутствуют продольные силы и моменты для всех элементов. По нему мы и выполним проверку пояса на устойчивость как в плоскости, так и из неё.

[oleg_ua]

Сообщение от vedinzhener для подобного рода конструкций, делается насколько знаю раскрепление сплошным настилом из плоскости или часто распорки ставят

к посту 23 я прикрепил паспорт на подобное сооружение. Раскреплено деревянными брусками, крепление - 2 болтика М6 или М8. Настил - оцинкованная жестянка с очень низкой волной.

В том же паспорте указано на какой нагрузки оно рассчитывалось и что было изготовлено в 1988 году.

В жизни стойки в ферме действительно так редко стоят? Мне кажется они должны быть по-чаще.

[ProjectMaster]

Сообщение от IBZ Так и не надо - этот расчет только для проверки потери устойчивости конструкции в целом в своей плоскости. Для проверки пояса у нас есть второй расчет где уже присутствуют продольные силы и моменты для всех элементов. По нему мы и выполним проверку пояса на устойчивость как в плоскости, так и из неё.

СП 16.13330.2011 п. 4.2.5:
Пространственные стальные конструкции следует, как правило, рассчитывать как единые системы с учетом факторов, определяющих напряженное и деформированное состояние, особенности взаимодействия элементов конструкций между собой и с основанием, геометрической и физической нелинейности, свойств материалов и грунтов.

Имхо, мы обязаны делать пространственный расчет для всего чуть более пространственное, чем плоская рама.

[oleg_ua]

Вот фотки одного из вариантов исполнения ангара. Пояса - гнуты швеллер 100х50х5 мм, стойки - полоса 100х4 мм.

[v.psk]

oleg_ua, кстати говоря возможно тс стоит обратить внимание на переменный шаг решетки по фото.

[oleg_ua]

Сообщение от v.psk oleg_ua, кстати говоря возможно тс стоит обратить внимание на переменный шаг решетки по фото.

в смысле расчетная схема - бесшарнирная арка?

[v.psk]

oleg_ua, ну он вроде с этого и начинал, я может потерял нить но шсс он не считал, но посчитал с раскосами.

[oleg_ua]

да, но нагрузка у него 240 кг/м2, при шаге 3 м это 720 кг/м2 (ну грубо конечно). куда там с теми швеллерами восьмыми.
Блин в 2010 году такую конструкцию собирали, не могу фото ферм найти. Но швеллерки там явно гуще стояли.

Напоминаю, конструкции б/у существующие.
Сопряжение стоек с поясами я считал как жёсткое ввиду большого отношения сечения к длине элемента и заварке фасонке и с двух сторон. Потом поменял на раскосую ради интереса, но узлы оставил жёсткие по той же причине. Стойки на фото из листа по-моему вообще вещь сомнительная на тему устойчивости? Поправьте если не так. Сошлись на том, чтобы не применять данные фермы. Заказчик нашел другие) из трубы круглой. Тип решетки треугольная со стойками. Я их прикинул , 3 метра тянут, при условии усиления приопорного сжатого раскоса.

[oleg_ua]

Вот еще образец фермы со стойками из полосы. Все работает отлично.

[IBZ]

Сообщение от ProjectMaster П 16.13330.2011 п. 4.2.5: Пространственные стальные конструкции следует, как правило, рассчитывать как единые системы с учетом факторов, определяющих напряженное и деформированное состояние, особенности взаимодействия элементов конструкций между собой и с основанием, геометрической и физической нелинейности, свойств материалов и грунтов.

За 40 лет работы расчетчиком МК ни разу не встречал расчета, который бы хоть на половину соотвествовал данным требованиям
Много лет назад на преподаватель по сопромату сказал очень верную, на мой взгляд, фразу: "Попытки учесть в расчетах все и вся для повышение его точности приводят весьма часто к прямо противоположному результату" Я лично в течении всей своей трудовой деятельности следовал этому правилу.

Сообщение от ProjectMaster Имхо, мы обязаны делать пространственный расчет для всего чуть более пространственное, чем плоская рама.

Не разделяю. СП в пункте 4.2.4 совершенно явно говорит о плоских расчетных схемах.