[Алексей_Л.]

Здравствуйте, уважаемые коллеги.
Вопрос в теме:
1) Каким видом конструкций перекрыть пролет 40 м, вообще (будь то фермы плоский, или пространственные, или рамы, или другие не ведомые мне варианты).
2) И какого расхода материала на м2 при них можно достичь.
3) С каким шагом располагать такие конструкции.
4) Где смотреть примеры? Что почитать? (Катюшин читан).
5) На сколько рама из двутавров переменного сечения выгоднее плоской решетчастой фермы (с уголков или из трубы ГСП) на колоннах (с шарнирным прикреплением ферма-колона и жесткой заделкой в фундаменты (по геологии сваи)). Если рама из двутавра переменного сечения - буду делать затяжку для восприятия распора.
Здание ледового стадиона. Отметка низа несущих конструкций покрытия +8,0 м. Пролет 40,0 м. Снег 200 кг/м2.

[Старый Дилетант]

Сообщение от ETCartman Зависит от возможностей местного изготовителя. Самое простое везде - ферма из уголков в тавр - можно сварить сравнительно качественно на ровном бетонном полу

Грустно. Все же не 40-е года XX века, когда массовое применение этих ферм было продиктовано технологической отсталостью и общей низкой квалификацией работников.
Думаю в большой степени в этом виновно образование, где расчет этих ферм входит в обязательную программу и очень хорошо проработан. К сожалению часто и преподаватели кандидаты наук кроме них толком ничего не знают.

Сообщение от Vavan Metallist Где ж они такие профили то возьмут

Уралтрубпром катает до 500*500*22.
Я применяю 300*300 без специального согласования с Заказчиком - покупают без проблем. Было дело договорились о поставке 400*400, но применять не стали из-за малого объема.

Другое дело, что в данной ферме они выглядят странно.
Было бы понятно, например, при беспрогонном покрытии, разреженной решетке, внеузловой нагрузке.

Картинка снизу чисто для примера - информация к размышлению.
Применительно к теме можно применить:
- ломаный ВП, наверное лучше из двутавра
- восходящий подкос убрать
- поставить птичку из раскосов посередине как в предыдущей (пост 34)
- НП можно из парных уголков
- Стойки и птичка из квадратной трубы
- Количество переломов в пределах ската - по усмотрению. Можно вообще не делать (стандартная малоэлем. ферма)
- Поиграться уклонами, переломами, расположением стоек, эксцентриситетом, стараясь получить равные моменты пролетные и опорные моменты
- В некоторых случаях бывает целесообразно поставить стойку без перелома НП посередине (между птичками), тогда включатся в работу двустороннем загружении и должен уменьшиться момент в ключе.

Можно попробовать исходную схему с картинки.
В ней меня несколько смущает длинный восходящий сжатый раскос.
Попробовать поменять местами переломы ВП и НП - ВП разместить ближе к опоре, а НП - к середине.
Теоретически линзообразное очертание фермы одно из самых рациональных.

[ETCartman]

Сообщение от Старый Дилетант Грустно. Все же не 40-е года XX века,

Нет - не вижу ничего грустного. Наоборот просто и функционально. Ограничение только по агрессивности среды но в целом такие фермы прекрасно работают даже на открытом воздухе типа галерей
С точки зрения эстетики - например у нас валмарты перекрыты подобными. Кто то решил что труба красивей почему то - а какая разница то? Фасонки если они не громадных размеров выглядят вполне окей

[Steelconstruction]

Старый дилетант, поясните пожалуйста: в посте 34 на фото вы распорками раскрепляете верхний пояс двутавра. Понятно, что стержни фермы сжато-изгибаемы. И раскрепление нужно по всему сечению. Так же в литературе сказано, что парные связи ставят от 600 мм. Но все таки, так и хочется поставить решетчатые распорки для раскрепления верхнего и нижнего пояса. Все таки высота 550 мм и за один пояс не хочется крепить. Что вы думаете? Я бы сделал решетчатые.

[Старый Дилетант]

Сообщение от ETCartman Нет - не вижу ничего грустного. Наоборот просто и функционально. Ограничение только по агрессивности среды но в целом такие фермы прекрасно работают даже на открытом воздухе типа галерей С точки зрения эстетики - например у нас валмарты перекрыты подобными. Кто то решил что труба красивей почему то - а какая разница то? Фасонки если они не громадных размеров выглядят вполне окей

1. Прекрасно работают любые грамотно запроектированные конструкции.
2. Насчет функциональности не уверен. Сжатое сечение из парных уголков пожалуй одно из самых нерациональных (материал сконцентрирован в районе ц.т.), труба - наоборот -самое рациональное.
Прокладки.. Неудобно окрашивать зазор и контролировать там коррозию.. Собирает больше пыли углах (двутавр, правда тоже).. Много узлов.. Сечение чувствительно к эксцентриситету.. Строительный коэффициент.
Меня фасонки совершенно не смущают.

Очевидно, что ферма из прямоугольных труб, при прочих равных - самое простое и экономичное решение, благодаря эффективности сечения и бесфасоночным узлам. Правда требует большей точности изготовления.

Беда советской системы в том, что у нас принимали что-либо одно, а остальное отметали.
Так и с фермами - приняли из парных уголков за основу , а все остальное отмели (я имею ввиду массовое ПГС)
Многое, что появляется сейчас и приходит с запада было давно известно.
Я сам применяю парные уголки в затяжках (НП), раскосах и стойках.
Убежден что классические фермы из парных уголков продвигать не надо, а вот выбить из головы стоило бы - уж очень глубоко они там засели.
И, что печально, многие считают их единственно верными.

Кстати у замкнутых сечений с коррозионной стойкостью не все так безоблачно.
Я уже писал в одной теме, что, по рассказам обследователя, которому я доверяю на 100%, в полости ферм из труб одного плавательного бассейна периодически накапливается вода, после того как в них сверлят отверстия, выпускают воду и заваривают, по всей видимости образуется конденсат.

Сообщение от Steelconstruction вы распорками раскрепляете верхний пояс двутавра. Понятно, что стержни фермы сжато-изгибаемы. И раскрепление нужно по всему сечению. Так же в литературе сказано, что парные связи ставят от 600 мм. Но все таки, так и хочется поставить решетчатые распорки для раскрепления верхнего и нижнего пояса. Все таки высота 550 мм и за один пояс не хочется крепить. Что вы думаете? Я бы сделал решетчатые.

По большому счету, Вы наверное правы.
Я обычно НП двутавра не раскрепляю, но возможно я не прав, в том, что делаю это без расчета.
В данном объекте связи и распорки по ВП я заложил для передачи ветровой нагрузки (в общем для проформы) верхний пояс раскреплен по всей длине профнастилом ~ Н153 пристреленным в каждой волне, кроме того перегибы закрепляют сечение от поворота и соответственно НП двутавра,
кроме того обратный момент обычно присутствует на небольшой длине.Сморозил очередную глупость - при относительно небольшой высоте фермы все сечение обычно сжато
Думаю, НП можно раскреплять подкосиками к распоркам ВП или, к прогонам, если таковые имеются.

Вообще при беспрогонном решении я за устойчивость НП двутавра нисколько не беспокоюсь

[крокодил]

Сообщение от Старый Дилетант Беда советской системы в том, что у нас принимали что-либо одно, а остальное отметали. Так и с фермами - приняли из парных уголков за основу , а все остальное отмели (я имею ввиду массовое ПГС)

Просто раньше труба стоила в 2-3 раза дороже уголка, да и сортамент был скудный, а сейчас делать фермы из уголка, при прочих равных, - бред сивой кобылы))). Ваша арка с затяжкой зачет, только почему НП не из трубы?

[Steelconstruction]

Старый дилетант, спасибо. Согласен что без прогонное покрытие лучше раскрепляет ВП, и толщина стенки двутавра играет существенную роль в поддержании НП. Конечно можно найти время и прикинуть все это. Но я все равно за парные связи даже если у меня все пройдет по расчету, т.к. предпочитаю в данной конкретной ситуации чистую работу только каркаса здания.


Но вопрос еще один есть, все это реально только при защемлении ВП профлистом. То есть жесткости достаточно при прикреплении профлиста к двутавру саморезами и лежании его (профлиста) просто на двутавре? Оцениваете ли вы это как-то?

[Старый Дилетант]

Сообщение от Steelconstruction Но вопрос еще один есть, все это реально только при защемлении ВП профлистом. То есть жесткости достаточно при прикреплении профлиста к двутавру саморезами и лежании его (профлиста) просто на двутавре? Оцениваете ли вы это как-то?

В покрытиях с профнастилом по сер. 1.460.2-10/88 и других, где фахверк опирается на связи в уровне НП, горизонтальные связи по ВП не устанавливаются. В сер. 1.460.3-23.98 связи ставят при высоте более 10,8 м, кранах г/п 15 т и более, IV ветровом районе, и пролете 30 м.

Методика учета диафрагм из профнастила есть -
"Рекомендации по учету жесткости диафрагм из стального профилированного настила в покрытиях одноэтажных производственных зданий при горизонтальных нагрузках"., ЦНИИПСК, 1980
"Рекомендации по применению стальных профилированных настилов нового сортамента..." ЦНИИПСК 1985
"СТО 0043-2005 Настилы стальные профилированные для покрытий зданий и cооружений. Проектирование, изготовление, монтаж" ЦНИИПСК

Иногда считаю диафрагмы.

Применяю настил довольно жесткий, для беспрогонных не менее Н114, в V снеговом при шаге 6 м проходил с натяжкой, при увеличении до 350 кгс/м2, скорее всего не пройдет.
Для прогонов - Н75, Н60, шаг прогонов обычно ~ 3м
Крепление всегда в каждой волне, так что фактически все покрытие является диафрагмой.

[Steelconstruction]

Сообщение от Старый Дилетант В покрытиях с профнастилом по сер. 1.460.2-10/88 и других, где фахверк опирается на связи в уровне НП, горизонтальные связи по ВП не устанавливаются. В сер. 1.460.3-23.98 связи ставят при высоте более 10,8 м, кранах г/п 15 т и более, IV ветровом районе, и пролете 30 м.

Старый дилетант, это все понятно, я согласен. Все видел и читал. Но вопрос был о выпучивании нижнего пояса и как он поддерживается стенкой и ВП.

Может там по эпюре моментов получается, что НП и не сжимается (момент растягивает нижний пояс)?


Не дождался ответа. Пришлось посчитать (не подробно конечно), и все стало понятно. Действительно эпюра моментов в ВП зависит от стрелы подъема и тем самым, либо разгружает, либо догружает НП. Все таки наблюдаются участки в НП на которые следует обратить внимание.


Старый дилетант, спасибо за конструкцию. Я не учел влияние изгибающего момента (разгружающий эффект) и поэтому ход мысли пошел дальше, решая проблему которой нет по всей длине двутавра.

[ETCartman]

Сообщение от крокодил а сейчас делать фермы из уголка, при прочих равных, - бред сивой кобылы

Это смотря где и если есть квалифицированный изготовитель. Потому что из уголков можно делать кем угодно, а молодечно не кем угодно - надо точно отрезать и правильно приварить.
А так при равной цене металла они действительно выгодней - меньше сварки и более эффективное сечение

[Старый Дилетант]

Сообщение от Steelconstruction Но вопрос был о выпучивании нижнего пояса и как он поддерживается стенкой и ВП.

Не знаю (Не понял, что вопрос в посте 86 касается нижнего пояса. в ответе лил воду). Прошу вопросы задавать конкретнее - я по природе тугодум.
Я считаю, что профнастил не защемляет ВП в вертикальной плоскости, а только раскрепляет (если хотите - защемляет) в своей плоскости ската.
Наверное есть зависимость от ширины и высоты двутавра, гибкости стенки, сопротивления кручению.

Выдержки из СП 16.13330.
"9.2.7 Расчет на устойчивость внецентренно сжатых (сжато-изгибаемых) элементов двутаврового сечения, непрерывно подкрепленных вдоль одной из полок, следует выполнять по приложению Ж."
"Приложение Ж. Коэффициент устойчивости при изгибе "фи"(b)"
Тупик.

----- добавлено через ~24 мин. -----

Сообщение от ETCartman уголков можно делать кем угодно, а молодечно не кем угодно - надо точно отрезать и правильно приварить

Не совсем так, хотя требования к точности элементов из ГСП, конечно выше.
Если ферма не совсем типовая, то нужен грамотный проектировщик, чтобы не наломать дров.
Был свидетелем того, как авторитетный в городе (и не только) расчетчик, давал эскиз фермы с неправильными фасонками.
Другой случай. Недавно рассматривал чертеж треугольной фермы, так у меня волосы стали дыбом от опорного узла (сейчас типовых таких ферм нет, а со старыми решениями проектант не знаком, и понятия конструировании нулевые, КМД-шник оказался того же пошиба и узел не исправил)
Чтобы изготовить ферму правильно, тоже должна быть достаточная квалификация.
Ферму тоже ГСП при желании тоже можно разложить, отрезать и разметить по месту.

Может можно сказать, что "из уголков можно делать кем угодно" при квалифицированном контроле

[Steelconstruction]

Сообщение от Старый Дилетант Не знаю (Не понял, что вопрос в посте 86 касается нижнего пояса. в ответе лил воду). Прошу вопросы задавать конкретнее - я по природе тугодум. Я считаю, что профнастил не защемляет ВП в вертикальной плоскости, а только раскрепляет (если хотите - защемляет) в своей плоскости ската. Наверное есть зависимость от ширины и высоты двутавра, гибкости стенки, сопротивления кручению. Выдержки из СП 16.13330. "9.2.7 Расчет на устойчивость внецентренно сжатых (сжато-изгибаемых) элементов двутаврового сечения, непрерывно подкрепленных вдоль одной из полок, следует выполнять по приложению Ж." "Приложение Ж. Коэффициент устойчивости при изгибе "фи"(b)" Тупик.

Спасибо, вопрос решен.

Этим приложением никогда не пользовался (я про непрерывное закрепление сжатого пояса для сжато изгибаемых элементов; фи "b" конечно изучено много лет назад). Но в таких случаях моделирую пластинами двутавры в Лире (один пояс раскреплен по длине, а второй нет. Он теряет устойчивость) и смотрю поведение полок и стенки. Но как писал выше я за парные связи или подкосы. Остается теперь попробовать все формулами. Интересно конечно. Если будет время проанализирую вашу ферму/арку подробно с вашей схемой связей.

[Старый Дилетант]

Сообщение от Steelconstruction Я не учел влияние изгибающего момента (разгружающий эффект) и поэтому ход мысли пошел дальше, решая проблему которой нет по всей длине двутавра.

Сообщение от Steelconstruction Спасибо, вопрос решен. Этим приложением никогда не пользовался (я про непрерывное закрепление сжатого пояса для сжато изгибаемых элементов; фи "b" конечно изучено много лет назад). Но в таких случаях моделирую пластинами двутавры в Лире (один пояс раскреплен по длине, а второй нет. Он теряет устойчивость) и смотрю поведение полок и стенки. Но как писал выше я за парные связи или подкосы. Остается теперь попробовать все формулами. Интересно конечно. Если будет время проанализирую вашу ферму/арку подробно с вашей схемой связей. Последний раз редактировалось Steelconstruction, сегодня в 03:05.

Вопрос не решен, а скорее только поставлен.

Пункт 9.2.7 какой-то очень странный для нормативного документа. Наверное в нем очень тонкий намек, понять который дано далеко не каждому.
Ведь для сжатоизогнутых элементов фи b используется только для определения С при mx>10

Я расчетными программами владею очень слабо и боюсь в этой жизни не освою.
Проблема на самом деле интересная и хотелось бы уяснить граничные условия и расчетную длину нераскрепленного пояса , чтобы не надеяться на интуицию, которая может и подвести
Если Вам на самом деле интересно, предлагаю (по крайней мере в первую очередь) не рассматривать конкретно эту схему, а подойти системно,
начиная с центрально сжатого стержня, взяв за основу худшие характеристики двутавров типа Б - максимальное отношение ширины к высоте и гибкость стенки и соответственно полки, рассмотреть сплошное и точечное раскрепление.
Эта тема интересна и для каркасов, например, чтобы уяснить в каких случаях можно ограничиться одноплоскостными связями, раскрепляющими одну полку (например когда в створе колонн мешает фахверк).
Если, что-то посчитаете, держите в курсе.

Непосредственно для этого случая у моей фермы НМВ слишком большая высота, которая может быть оправдана только эстетикой, да и специалисты по льду говорили, что для льда, чем большие объем помещения - тем лучше, еще снег на кровле не держится. Но я бы уменьшил.

[nick.klochkov]

судя по картинке - двухшарнирная рама (сварной двутавр переменного сечения)
если катюшин читан - флаг в руки, там есть и оптимизация сечений

[Rustam32]

Алексей_Л., не подскажите как в Вашем случае удалось обойти требование по минимальной высоте до низа выступающих конструкций 10 м для ледовых арен (СП 31-112-2007). Делаю сейчас подобный проект. Пролет у меня 40 м. Пока предложил два варианта: ферма трапециевидная и рама переменного сечения. Меня же склоняют к арке, т.к. мои варианты приводят к увеличению объема здания свыше 25000 м3

[ФАХВЕРК]

Никто не думал низ на ЖБ заменить, а в этом случае простор для творчества становится ещё большим)

[Старый Дилетант]

Сообщение от Rustam32 не подскажите как в Вашем случае удалось обойти требование по минимальной высоте до низа выступающих конструкций 10 м для ледовых арен (СП 31-112-2007). Делаю сейчас подобный проект. Пролет у меня 40 м. Пока предложил два варианта: ферма трапециевидная и рама переменного сечения. Меня же склоняют к арке, т.к. мои варианты приводят к увеличению объема здания свыше 25000 м3

Это требование обходить не надо. Лучше, наоборот, уточнить высоту у федераций, чтобы можно было проводить соревнования.
Потом будет обидно, если из-за недостатка высоты не смогут провести международные соревнования.
А если дворец универсальный - то желательно учесть волейбол, баскетбол и пр.
Арка - хорошая конструкция. Если проблема с распорными фундаментами, то можно затяжку разместить ниже уровня пола.
Арку можно сделать решетчатой с поясами из прямоугольных труб уложенных плашмя - во-перых так легче гнуть, в во вторых бОльшая жесткось из плоскости позволит уменьшить количество распорок по НП.

Можно запроектировать раму с криволинейным ригелем (нечто среднее между аркой и рамой). В этом случае рационально максимально увеличить опорный момент в сопряжении ригеля со стойкой.

Можно и в Вашей раме предусмотреть переломы ригелей в пролете, понизив этим высоту.

----- добавлено через ~8 мин. -----

Сообщение от ФАХВЕРК Никто не думал низ на ЖБ заменить, а в этом случае простор для творчества становится ещё большим)

А что это принципиально изменит?

[Yu Mo]

Сообщение от Steelconstruction Старый дилетант сечения для арки/фермы подсказал

Арка-ферма с разрежённой решёткой и сжато-изогнутым поясом штука хорошая, но не всегда она нормально работает на несимметричную нагрузку, например, неравномерный, или односторонний снег. Капризничает иногда. (А между тем, п. 10.3, 10.4 СП 20.13330.2016 и аналогичные пункты более ранних норм по нагрузкам требуют того).

[Старый Дилетант]

Сообщение от Yu Mo Арка-ферма с разрежённой решёткой и сжато-изогнутым поясом штука хорошая, но не всегда она нормально работает на несимметричную нагрузку, например, неравномерный, или односторонний снег. Капризничает иногда. (А между тем, п. 10.3, 10.4 СП 20.13330.2016 и аналогичные пункты более ранних норм по нагрузкам требуют того).

Требование учета неполного загружение было всегда.
Односторонняя нагрузка, наверное, такой же враг и рам.
Думаю, причиной 99% ежегодных обрушений арочных складов является неравномерное загружение снегом.
Удивляюсь, что многие вообще не считают на неполные загружения (на части пролета, пролеты через один и т. д.) и это пропускает экспертиза.

В моем случае раскосы предусмотрены прежде всего для восприятия односторонней нагрузки. При симметричном загружении они (при отсутствии в узле перелома затяжки)не работают.

[Steelconstruction]

Старый дилетант. Я думаю что можно еще воспользоваться рекомендациями Катюшина в его книге о рамах. Там начиная с страницы 186, он советует считать пояс как стойку. Я пока не вдовался в сниповское решение. Будет время подумаю.

[ФАХВЕРК]

Сообщение от Старый Дилетант А что это принципиально изменит?

Многое. Разница есть когда рама целиком из стали и когда только ригель (балка).