[tentovic]

У обычного здания все понятно - покрытие обладает собственной жесткостью. А вот если покрытие - тент, гибкий и высокодеформативный материал, насколько реально-достоверно будут определены собственные частоты?



Пожалуй реальна. Амплитуда у тента большая просто.
Прилетело 0,19 Гц, по СП ветровые невнятно-ужасные: "для сооружений, у которых вторая собственная частота меньше предельной, необходимо производить динамический расчет с учетом s первых форм собственных колебаний. Число s следует определять из условия fs < flim < fs+1".

[Cfytrr]

Вы тент на ветровую нагрузку считаете или каркас на который этот тент натянут? Если какркас то и первую форму колебаний вы должны определять для каркаса, а не для колыхающейся тряпочки

[tentovic]

На ветровую считаю здание целиком. Нагрузка приложена к поверхности - тенту. Через него - на каркас.

[Cfytrr]

Форму колебаний находите для каркаса, тент убирайте из расчета. Массу тента учитывайте в виде дополнительной массе элементов каркаса к которым тент прикреплен.

[tentovic]

Обоснуйте.

[ingt]

Тент работает геометрически нелинейно? Собственные частоты с учетом нелинейности определяли?

[tentovic]

Сообщение от ingt Тент работает геометрически нелинейно? Собственные частоты с учетом нелинейности определяли?

1. Да, нелинейно.
2. Нет. Я не настолько хорош в теории, поэтому и спрашиваю.

Собственные частоты определяет программа. Насколько это правильно - вопрос темы.
Зайдем издалека. Представьте, что у вас не тент, а стальные листы. Будет большой ошибкой посчитать все совместно? Или, следуя традиции, надо вычленять их из каркаса и добавлять отдельной массой?
Если можно считать совместно, вернемся к тенту с его нелинейностью.

На каркас не воздействует напрямую ветровая нагрузка. Колебания также передаются на него тентом. Будут ли колебания каркаса иметь частоту отличную от колебаний тента?

[ingt]

Сообщение от tentovic Собственные частоты определяет программа. Насколько это правильно - вопрос темы.

Если нелинейность учитывается, то и правильно. См. параметры расчета собс. форм.
Можете проверить: при увеличении натяжения тента, частота должна расти. Если ничего не меняется, то расчет линейный и некорректный (для тента).

----- добавлено через ~6 мин. -----
Для тента не критичны явления указанные в СП 20?

11 Воздействия ветра Для зданий и сооружений необходимо учитывать следующие воздействия ветра: (...) в) резонансное вихревое возбуждение (см. раздел 11.3 и приложение В.2); г) аэродинамически неустойчивые колебания типа галопирования, дивергенции и флаттера.

[tentovic]

Сообщение от ingt Если нелинейность учитывается, то и правильно. См. параметры расчета собс. форм. Можете проверить: при росте натяжения тента, частота должна расти. Если ничего не меняется, то расчет линейный и некорректный (для тента).

Насколько помню (память, увы, девичья), при росте преднапряжения тента частота росла. Проверю позже на модельке попроще. Допустим все ок. Каркас, по логике, своей жизнью жить не будет. Это реальная частота всей системы? Или наложения-биения? Да ну, нет. С чего бы...
Сарай, конечно, непропорционально высокий. Такой низкой частоты раньше вроде не было

----- добавлено через ~8 мин. -----

Сообщение от ingt аэродинамически неустойчивые колебания типа галопирования, дивергенции и флаттера.

Это очень может быть на открытых мембранах с трос-подбором по кромке. И надо бы эти эффекты, по хорошему, отдельно рассчитывать. Но... На закрытом павильоне не должно такого быть. В теории. А на практике, падение тента на прогоны с ударом - обычная практика на немецких больших палатках.

[Shtirlic]

Сообщение от tentovic . Амплитуда у тента большая просто.

Не знаком с этой программой, но предполагаю что у вас на картинке не амплитуда в м, а безразмерная величина

[tentovic]

Сообщение от Shtirlic Не знаком с этой программой, но предполагаю что у вас на картинке не амплитуда в м, а безразмерная величина

Конечно безразмерная. Там все указано над шкалой. Что не отменяет большую амплитуду и низкую частоту колебаний у тента

***

7.4.6 DYNAMIC EFFECTS
Typically the structural calculations will be undertaken using statically applied loads.
However in rare cases dynamic effects of the wind may need to be considered.
In relation to “global resonant behaviour” membrane structures have low natural frequencies
(Nf ) and values of 1.5 to 0.5 are typical. However, due to their very low weight and their well
damped behaviour, negative effects like dynamic amplifications are very small and can be
neglected in most cases. They are also commonly seen as lightly damped structures in terms
of their structural damping ratio. However, tests on aero-elastic wind tunnel models1 particularly
for enclosed membrane structures illustrate a highly damped behaviour that does not
cause aerodynamic instability. Similarly, for open sided structures it seems that a large degree
of damping is provided by the moving air volumes. For the estimation of dynamic amplification
factors the wind tunnel experts assume damping ratios between 1.5% and 3%
– neglecting aerodynamic damping. However, within the membrane structure industry higher
values of damping are thought to be appropriate as the composite nature of the material and
the crimp interchange between the yarns will naturally cause high damping due to friction.

***

7.4.6 ДИНАМИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ
Как правило, структурные расчеты выполняются с использованием статически приложенных нагрузок.
Однако в редких случаях может потребоваться учитывать динамическое воздействие ветра.
По отношению к «глобальному резонансному поведению» мембранные структуры имеют низкие собственные частоты.
(Nf ) и значения от 1,5 до 0,5 являются типичными. Однако из-за их очень малого веса и хорошей
демпфированное поведение, негативные эффекты, такие как динамическое усиление, очень малы и могут быть
пренебрегают в большинстве случаев. Они также обычно рассматриваются как слегка демпфированные конструкции с точки зрения
коэффициента структурного демпфирования. Тем не менее, испытания моделей аэроупругой аэродинамической трубы1 особенно
для закрытых мембранных конструкций иллюстрируют сильно демпфированное поведение, которое не
вызвать аэродинамическую нестабильность. Точно так же для открытых структур кажется, что большая степень
демпфирование обеспечивается движущимися воздушными потоками. Для оценки динамического усиления
факторы, эксперты аэродинамической трубы предполагают, что коэффициент демпфирования составляет от 1,5% до 3%.
– без учета аэродинамического демпфирования. Однако в индустрии мембранных конструкций выше
значения демпфирования считаются подходящими, поскольку составной характер материала и
извитость между нитями, естественно, вызовет сильное демпфирование из-за трения.

***

Как-то СП, с его акцентом на частоты собственных колебаний, плохо годится для сбора нагрузок на тентовые конструкции.

[Cfytrr]

У вас тент повышает жесткость каркаса, или просто висит на нем как покрывало?

[Бахил]

Сообщение от tentovic 7.4.6 ДИНАМИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ

Всё написано: считать не надо. При высоком демпфировании колебаний нет. Правда этот пассаж:

Сообщение от tentovic коэффициент демпфирования составляет от 1,5% до 3%. – без учета аэродинамического демпфирования

какая-то лажа.

[ingt]

Сообщение от tentovic (...) 7.4.6 DYNAMIC EFFECTS Typically the structural calculations will be undertaken using statically applied loads. However in rare cases dynamic effects of the wind may need to be considered. In relation to “global resonant behaviour” membrane structures have low natural frequencies (Nf ) and values of 1.5 to 0.5 are typical. However, due to their very low weight and their well damped behaviour, negative effects like dynamic amplifications are very small and can be neglected in most cases. They are also commonly seen as lightly damped structures in terms (...)

Это откуда?

[olf_]

А в СП 384.1325800.2018 что пишут?
Прислушайтесь к Cfytrr

[tentovic]

Сообщение от olf_ А в СП 384.1325800.2018 что пишут? Прислушайтесь к Cfytrr

"5.1 Нагрузки и воздействия на КСТ следует определять в соответствии с СП 20.13330."

"5.14 Предварительное напряжение мягкой оболочки КСТ должно
обеспечивать ее устойчивую работу под знакопеременными нагрузками, не
допуская возникновения аэродинамических неустойчивых колебаний в
соответствии с СП 20.13330".

По сути - все правильно, практически - не (или трудно) применимо.

***

Есть общепринятые в мире методы по определению того же преднапряжения. Можно натянуть тент так, чтобы не образовывался снеговой мешок, к примеру. А можно натянуть так, чтобы удовлетворить требованиям СП 20.13330. На очень маленьком пролете применить тяжелый и очень дорогой материал, получив почти жесткое покрытие Только кому оно такое надо? Поэтому даже еврокод, по которому ветровая в два раза больше, не смотрится так печально.

"6.2 Определение cscd
(1) Значение коэффициента cscd допускается определять следующим образом:
а) для здания высотой h < 15 м допускается принимать cscd = 1;
b) для фасадов и элементов покрытия, имеющих собственную частоту колебаний
более 5 Гц, допускается принимать cscd = 1;
с) для каркасных зданий, которые имеют несущие стены и высота которых менее
100 м и не превышает четырехкратного размера здания по нормали к направлению
действия ветра, допускается принимать cscd = 1".

Есть и с подробностями вариант. Но дальше этого пункта никто не лезет. Аналог российского Wm умножается на одну конкретную цифру из графика (~2), получается пиковое значение скоростного напора для расчета. В том же RFEM это самым примитивным образом реализовано. Однако формальные требования соблюдены.

***

Сообщение от olf_ Прислушайтесь к Cfytrr

Зачем? Проще надуть клиента и экспертизу (если она случится)?
Нельзя прикладывать нагрузки от тента к каркасу. Это метод для жестких покрытий. Перекочевавший из времен, когда считали поэлементно, врукопашную, с массой допущений.
Нагрузка передается на каркас через тент, тент (в составе сооружения) определяет частоту колебаний.

----- добавлено через ~7 мин. -----

Сообщение от ingt Это откуда?

"European Design Guide for Tensile Surface Structures" - исследовательская группа специалистов пыталась заложить базу под будущий еврокод по тентовым конструкциям.

Сообщение от Бахил Всё написано: считать не надо. При высоком демпфировании колебаний нет.

Практически - да.
Для расчета тентовых палаток был идеален советский СНиП: давление по скорости превышаемой раз в 5 лет и на пульсационную можно забить.
Еврокод и 50 лет - для палаток много. Можно, конечно, снижать через коэффициент, по предполагаемому сроку эксплуатации. Но это все полумеры.

----- добавлено через ~9 мин. -----

Сообщение от Cfytrr У вас тент повышает жесткость каркаса, или просто висит на нем как покрывало?

Странная постановка вопроса. Это не жесткий диск из бетона. Тент преднапряжен. Одни элементы каркаса он гнет, другие сжимает. Сдвиговая жесткость оставляет желать. Незначительно - повышает.
На заре карьеры, когда пришел на свою первую контору, там были двускатные палатки по 4...5 метров пролетом с узлами на шарнирах, коротких кусочках штырей-трубок. Без тента каркас перекашивало и заваливало набок. Вот там - да, тент не просто повышал жесткость каркаса, он ее полностью обеспечивал, заменяя собой связи.