[Aragorn]

Не судите строго. Сам не расчетчик, поэтому может где-то закралась ошибка.
Задал в SCAD раму производственного здания. Для интереса приложил условную горизонтальную нагрузку в 10 т в точке опоры нижнего узла фермы на стойку (видно на рисунках). Теперь сравнил 2 варианта:
1) Покрытие не образует жесткого диска перекрытия.
2) Покрытие образует жесткий диск перекрытия.


Исходя из теории, жесткий диск обеспечивает одинаковые перемещения по всей своей длине.
Вопрос 1: Правильно ли моделировать жесткий диск перекрытия, создав объединений перемещений по Х верхних узлов колонн и ферм.
Вопрос 2: Если все правильно, то почему такое большое усилие получается в нижнем поясе.
Вопрос 3: Если считать по учебникам, то ферма у них считается не зависимо от горизонтальных усилий (или я ошибаюсь?).
Вопрос 4 (отвлеченный): При расчете ферму надо ли перебирать возможные сочетания усилий от снега, т.е. на возможность того, что навалило снега по-максимуму, а отчищать начинают по полосам, в результате предугадать, какой узел фермы нагружен, а какой нет не представляется возможным.
Я понимаю, что для кого-то эти вопросы покажутся слишком сложными, но мне больше не у кого спросить. Спасибо.

[Ник_Ник]

Чего-то у Вас не то. Если для нижнего пояса фермы еще можно допустить сплошной рамный элемент на весь пролет, то для верхнего пояса в середине надо ввести шарнир.
Вопр.1 У Вас плоская система ХОZ. Объединение перемещений узлов верхнего пояса фермы по оси Х в этой плоскости приведет к неправильному результату.
Жестким диск перекрытий считается только в горизонтальной плоскости для создания пространственной жесткости всего сооружения., поэтому по оси У (вдоль пролета плит покрытий) еще моно допустить, но тогда у Вас д.б. другая схема. Реально плиты крепятся в 3(трех) точках, т.к. четвертая обычно не приваривается (не залезть электродом после того как установлена замыкающая плита четвертая плита в узле). Кроме того, жесткость ребристых плит покрытия на изгиб как буквы П ( учет их изгиба как буквы П в точках приварки к поясу фермы) на порядок ниже, чем жесткость стержня пояса фермы на сжатие, поэтому не учитывается .
Вопр.2 -? По логике сжимающее усилие в конце стержня нижнего пояса д.б. меньше, чем в начале( у узла приложения), но надо сначала ввести шарниры во всех узлах фермы, потом смотреть. А так – хез.
Вопр.3. Не ошибаетесь. Не учитывают. И наверно правильно деют. Если бы это влияло на работу конструкции, давно бы уже все фермы попадали в результате изменения знака усилий в нижнем поясе при боковом ветре. Просто эти усилия намного меньше усилий от собственного веса плит, фермы и т.д. Кроме того ветер ведь ешё приложен и к верхнему поясу фермы, да и жесткость фермы на сжатие ветровой нагрузкой во много-много раз выше изгибной жесткости колонн, поэтому изгиб колонн будет одинаковый.
Вопр.4. Такое наверно никто не учитывает. Наоборот, в расчетах снег лучше (для Вас) учитывать на максимум, т.к. фазы луны непредсказуемы в данном случае. Во всяком случае дяденьки, составляющие СНиПы, увеличили снежок для проектировщиков, т.е. подперли свою попку, а Вы, что, хуже их?
Николай.

[Говард Тич]

Сообщение от Ник_Ник Вопр.3. Не ошибаетесь. Не учитывают. И наверно правильно деют. Если бы это влияло на работу конструкции, давно бы уже все фермы попадали в результате изменения знака усилий в нижнем поясе при боковом ветре. Просто эти усилия намного меньше усилий от собственного веса плит, фермы и т.д. Кроме того ветер ведь ешё приложен и к верхнему поясу фермы, да и жесткость фермы на сжатие ветровой нагрузкой во много-много раз выше изгибной жесткости колонн, поэтому изгиб колонн будет одинаковый.

Ветер учитывают.
Усилия берутся из расчета рамы.

[Aragorn]

У Вас плоская система ХОZ. Объединение перемещений узлов верхнего пояса фермы по оси Х в этой плоскости приведет к неправильному результату.

Это пространственная схема.

[Ник_Ник]

Aragorn,
если Вы в фильтрах изображений включите показ общей системы координат, то увидите, что все элементы находятся в плоскости ХОЗ, т.е. это – плоская система, даже если она и заявлена как 5 типа. Поэтому объединение перемещений по Х, т.е. в плоскости системы любых узлов этой фермы приведет к неправильному результату. Объединять можно только в направлении из плоскости ХОЗ, да и то это приведет к неправильной оценке работы как пространственной системы (при анализе пространственной работы каркаса всего здания), потому, что этим объединением Вы исключите возможность закручивания каркаса здания в плане, что на самом деле бывает в реальных конструкциях при разных боковых нагрузках на каждую плоскую раму ( например крановые, ветер по углам здания сильней и т.п.).
Николай.

[Aragorn]

А как тогда правильно задать жесткий диск?

Поэтому объединение перемещений по Х, т.е. в плоскости системы любых узлов этой фермы приведет к неправильному результату

Все равно не понял, почему нельзя объединять перемещения? Ведь по факту при работе жесткого диска перемещения верхних узлов схему будут в направлении X одинаковые.

[Ник_Ник]

А никак, в направлении оси Х диск покрытия не является жестким, по сравнению с продольной жесткостью EF стержней. Я Вам это написАл при ответе на первый вопрос. Объединение перемещений по Х узлов пояса эквивалентно введению абсолютно жестких вставок по оси Х между этими узлами и ферма по верхнему поясу становится геометрически неизменяемой вдоль оси Х – расстояние по горизонтали между узлами фермы становится постоянной величиной, не зависящей ни от жесткости стержней, ни от нагрузок на нее. Это же противоречит здравому смыслу.
В стержнях поясов такой фермы продольные усилия имеют величину порядка -цать/-сят/ -сотни тонн. Попробуйте букву П плиты покрытия сдавить такой горизонтальной силой, приложив ее в опорные точки плиты. Она примет форму буквы греческого алфавита «набла» - треугольник, поставленный на вершину. Кроме того, есть еще много других причин, почему жесткость диска плит в горизонтальной плоскости нельзя учитывать при расчете конструкции, которая несет этот диск.
Николай.

[Ник_Ник]

Когда ведут речь о том, что диск перекрытия в горизонтальной плоскости можно считать абсолютно жестким и недеформируемым, то разговор идет о ПРОСТРАНСТВЕННОЙ работе здания в целом. Такое допущение становится возможным потому, что изгибная жесткость вертикальных элементов зданий ( колонны) на порядки меньше жесткости на сжатие плит в срединной поверхности. Такое допущение на результат расчета усилий в колоннах и элементов, обеспечивающих пространственную жесткость здания, практически не влияет, но упрощает и ускоряет вычисления. Но оно неприменимо для расчета элементов, воспринимающих нагрузку из плоскости диска перекрытий.
Как пример, к чему может привести такой подход, наложите связи по оси Х на опорные узлы фермы в Вашей схеме и приложите в какой-нибудь узел верхнего пояса в пролете вертикальную силу. Вы получите СЖАТЫЙ нижний пояс фермы. Дикость? Так же и в Вашем случае при попытке объединения перемещений узлов фермы в плоскости фермы имеем результат не соответствующий ее реальной работе.
Николай.

[Aragorn]

Спасибо Николай. Как тогдп задать жестки диск перекрытия?
Может кто-нибудь еще посоветует? EUDOGEN всегда в таких темах участвует.

расстояние по горизонтали между узлами фермы становится постоянной величиной, не зависящей ни от жесткости стержней, ни от нагрузок на нее. Это же противоречит здравому смыслу.

Если плиты приварены к прогонам, которые в свою очередь приварены или закреплены болтами к узлам фермы, это расстояние будет одинаковым, или с учетом небольшой податливости - почти равным. Может я спрашиваю элементарные вещи, но хочу разобраться.

[Ильнур]

Попытку усложнить расчетную схему учетом работы диска можно сопоставить с попыткой усложнить загружения введением весьма оригинального варианта снеговой нагрузки. Похвально конечно стремление к идеалу, но так уж далеко не надо наверно заходить. Считайте раму со стандартными нагрузками и без заморочек с диском.
Почему? По снегу - если что, там запас 40%; а от дураков ничто не спасет (ну не будете же вы учитывать вариант например с очищением в круге диаметром 4м с отвалом в вал вокруг ). По диску - задайтесь обратным вопросом - может ли реальная плитная система с реальными монтажными узлами обеспечить абсолютную жесткость вдоль пояса или равенство перемещений? Ну конечно нет! И не для этого этот диск. И вообще не для диска эти плиты. Просто учитываем их как диск в системе жесткости (или неизменяемости) сооружения в пространстве.

[Aragorn]

Неужели эта задача такая сложная? Скажите как считать!!!

[DonMof]

Aragorn, Ник_Ник, Ильнур, почему то вы рассматриваете как "жесткий" диск только ж/б плиты приваренные к фермам, а как насчет профилированного настила по прогонам?
Согласно рекомендаций по использованию профнастила, в сочетании с прогонами настил работает тоже как жесткий диск, насколько это правильно и необходимо учитывать ли это???

[Pek]

2Aragorn
А в чем собственно неоходимость объединения перемещений?
Расчет ферм покрытия - процедура обкатанная. Зачем изобретать велосипед?

[Ильнур]

А профнастил тем более податлив. Сдвиговую жесткость сравните.

[Aragorn]

2Aragorn А в чем собственно неоходимость объединения перемещений? Расчет ферм покрытия - процедура обкатанная. Зачем изобретать велосипед?

Для того, чтобы определить реальные прогибы, отклонения и усилия.

[Ильнур]

Если подразумевать под реальными совсем реальные-реальные, их можно определить только тензометрами, микрометром и т.д. на законченном объекте при реальных условиях в течение всего срока эксплуатации.

[Aragorn]

Я не расчетчик, думал, что на самом дле все не так уж сложно. А оказывается ...

[Pek]

Aragorn
Боюсь, "реальные" условия не получаться Жесткий диск (читай абсолютно твердое тело)- идеальная модель, и введя его в расчет вы отклоняетесь от реальной работы.. Только, думаю, отклоняетесь вовсе не в запас
Тут про подобные изыскания "высокореальных" методик уже не раз говорилось.

[Pek]

Aragorn
В расчете фермы и правда ничего сложного нет. Если воспользоваться классическим "неточным" подходом.

[Aragorn]

Сейчас у Олега Павловича спрошу.
Один из лучших расчетчиков в г. барнауле

[Ильнур]

Ждем-с..

[Aragorn]

Отдам наверное на расчет и посмотрю, как делать правильно. Вообще он сказал, что нужно считать пространственную систему и жесткий диск создавать при помощи 44 элемента (мог уже забыть, я в SCADe не силен). Но так мне и не объяснил - почему нельзя объединять перемещения. Вот в книжке написано (Стрелецкий 1961 год, Металлические конструкции): "в расчетном отношении такую кровельную конструкцию можно рассматривать как жесткий диск, обеспечивающий одинаковое смещение всех рам блока в уровне верхних поясов ферм". Хотя дальше: "В действительности кровлю нельзя рассматривать как абсолютно жесткий диск, так как между плитами настила кровли могут происходить небольшие сдвиги. Поэтому в цехах с тяжелым режимом работы, где особенно важна поперечная жесткость, расчитывать на полную жесткость настила нельзя и проектировать конструкции следует такими, чтобы требуемая жесткость (горизонтальное смещение на уровне подкрановых балок менее 1/2500 высоты головки рельса) обеспечивалась без учета пространственной работы каркаса, назначая продольные связи в запас жесткости.
Да, интересно, дальше приведены результаты экспериментов учета податливости оснований фундаментов, которые сложно учесть в расчете. Оказалось деформации без учета упругости оснований меньше в 1.7 раза (даже при жестком настиле).
В общем - всё сложно.

[Ильнур]

"одинаковое смещение всех рам блока в уровне верхних поясов". Вот именно рам. И речь идет здесь о жесткости каркаса. И о перемещениях каркаса. Но не о ужесточении по верхним поясам ферм.

[4teenz]

Сообщение от Ник_Ник Реально плиты крепятся в 3(трех) точках, т.к. четвертая обычно не приваривается (не залезть электродом после того как установлена замыкающая плита четвертая плита в узле).

На этом можно было ставить точку в рассуждениях. Я спрашиваю у автора - есть ли некий физический смысл в объединении перемещений по верху шатра? Обоснуйте пожалуйста чем вы обеспечите совместность перемещений верхнего пояса. Вы ввели чепуху в качестве исходных данных и получили чепуховый результат - программа нашла некое "среднее" перемещение по узлам верхнего пояса, с учётом чего осреднила весь упругий потенциал решётки - вы же читаете результат - посмотрите - у вас усилия в симметричных раскосах почти зеркальны - как это соотносится с приложенной нагрузкой? + засчёт неправильно вычисленного перемещения крайнего по шатру узла у вас вылезло положительное усилие в ригеле пристройки. Если хотите сэкономить на пространственной работе в старом СНиП "стальные конструкции" рекомендуется учитывать соответствующий коэффициент.

[eilukha]

Вопрос 1: Правильно ли моделировать жесткий диск перекрытия, создав объединений перемещений по Х верхних узлов колонн и ферм.

- нет!!! У вас получается подобие мгновенно-изменяемой системы с неограниченным ростом усилий. Offtop: (Вообще не надо лишний раз баловаться объединением перемещений, особенно, если "Сам не расчетчик", здесь очень легко ошибиться) В плоской модели зачем о диске думать?