Инженерные консультации
| Правила | Регистрация | Пользователи | Поиск | Сообщения за день | Все разделы прочитаны |  Справка по форуму | Файлообменник |

Вернуться   Форум DWG.RU > Архитектура и Строительство > Конструкции зданий и сооружений > Металлические конструкции > Можно ли принимать узлы ферм шарнирными?

Можно ли принимать узлы ферм шарнирными?

Ответ
Поиск в этой теме
Непрочитано 15.08.2021, 08:46 #1
Можно ли принимать узлы ферм шарнирными?
eilukha
 
Регистрация: 10.09.2007
Сообщений: 10,605

Имеем в СП 16:


Вопросы:
  1. Не будет ли ошибкой одновременно применить указанные пункты, т. к. в одном предполагается шарнирность узлов (в т. ч. узлов пояса), а в другом неразрезность пояса?
  2. Тот же вопрос с заменой п. 10.1.2 на п. 10.1.1 (если узлы шарнирные, то мю может быть только 1):
  3. На засыпку.
  4. Ещё
  5. Есть ли в еврокодах пункт аналогичный п. 15.2.2 СП 16 для парных уголков?
Приложение: пример влияния момента на устойчивость.
Ещё по теме: Марахина_Уголковые фермы, Городецкий
8.21 Жёсткие соединения элементов в узлах решетчатых ферм допускается принимать при расчёте шарнирными, если при таком допущении конструкция сохраняет свою неизменяемость, при этом для главных ферм отношение высоты сечения к длине элементов не должно, как правило, превышать 1:15.

Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: 2021-08-15_9-25-27.png
Просмотров: 3208
Размер:	52.1 Кб
ID:	239760  Нажмите на изображение для увеличения
Название: 2021-08-15_9-29-39.png
Просмотров: 3213
Размер:	83.0 Кб
ID:	239761  Нажмите на изображение для увеличения
Название: 2021-08-15_9-54-49.png
Просмотров: 3182
Размер:	107.4 Кб
ID:	239764  

Вложения
Тип файла: pdf Марахина_Уголковые фермы.pdf (297.0 Кб, 31 просмотров)


Последний раз редактировалось eilukha, 30.11.2021 в 16:39.
Просмотров: 28954
 
Непрочитано 15.08.2021, 09:40
#2
Бахил

?
 
Регистрация: 17.06.2014
Царицын
Сообщений: 10,769


Возможны три варианта:
1. Все узлы шарнирные - п. 10.1.1
2. Верхний пояс неразрезной, решётка шарнирная -п. 10.1.2 для поясов
3. Все узлы жёсткие (хотя вряд ли) - п.?
п.15.2.2 всего лишь устанавливает условия пренебрежения моментами.
__________________
В конструктивных дискуссиях каждый участник укрепляется в своих заблуждениях.
Бахил вне форума  
 
Непрочитано 15.08.2021, 10:45
#3
IBZ

Расчетчик МК
 
Блог
 
Регистрация: 06.05.2006
Ростов-на-Дону
Сообщений: 5,448


Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
Не будет ли ошибкой одновременно применить указанные пункты, т. к. в одном предполагается шарнирность узлов (в т. ч. узлов пояса), а в другом неразрезность пояса?
Нет, не будет. Разный подход при различных расчётов - обычное дело в наших нормах. Возьмет, например, сжатые внеопорные элементы решетки уголковой фермы: для статики тут чистый шарнир, а для расчётной длины коэффициент Мю=0,8, учитывающий некое частичное защемление. Думаю, что связано это с тем, что некий небольшой момент на начальной стадии загружения элементы способны воспринять. Его величина может быть проигнорирована в статических расчётах (читаем в книгах разделы с условным названием "Реальная работа ферм"), но некоторого ограничения податливости вполне достаточно при расчётах на устойчивость.

Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
Тот же вопрос с заменой п. 10.1.2 на п. 10.1.1 (если узлы шарнирные, то мю может быть только 1):
Да то же самое, только тут жесткости достаточно ещё и для снижения значения Мю=0,9 и при расчётах на устойчивость элементов решетки (кроме опорных) из плоскости фермы.
IBZ вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 15.08.2021, 10:47
#4
eilukha


 
Регистрация: 10.09.2007
Сообщений: 10,605


Цитата:
Сообщение от Бахил Посмотреть сообщение
1. Все узлы шарнирные - п. 10.1.1
- почему для раскосов мю меньше 1, если шарнирные?
Цитата:
Сообщение от Бахил Посмотреть сообщение
п.15.2.2 всего лишь устанавливает условия пренебрежения моментами
- можно ли пренебрегать моментами и применить п. 10.1.2?

----- добавлено через ~6 мин. -----
Цитата:
Сообщение от IBZ Посмотреть сообщение
связано это с тем, что некий небольшой момент на начальной стадии загружения элементы способны воспринять
- СП связывает условия применения шарнирной схемы с температурой эксплуатации, это, как мне кажется, указывает на наличие пластических деформаций при таких допущениях.
eilukha вне форума  
 
Непрочитано 15.08.2021, 11:11
#5
IBZ

Расчетчик МК
 
Блог
 
Регистрация: 06.05.2006
Ростов-на-Дону
Сообщений: 5,448


Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
... указывает на наличие пластических деформаций при таких допущениях.
Это именно так. Только это не допущения, а результаты исследований - смотрим, например, учебник Н.С. Стрелецкого "Металлические конструкции" 1961 года издания стр. 374.
IBZ вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 15.08.2021, 11:49
#6
eilukha


 
Регистрация: 10.09.2007
Сообщений: 10,605


Как мне кажется, есть два вида моментов:
  1. Моменты от жёсткости узлов, о которых говорит СП, исчезают (вернее не растут) при деформировании стержней (в т. ч. с пластикой).
  2. Моменты от расцентровок, имеют другой характер - они есть всегда, деформации не снижают и не ограничивают их, поэтому их следует учитывать всегда.
Как можно на практике не учитывать моменты первого и учитывать моменты второго вида?

Последний раз редактировалось eilukha, 15.08.2021 в 12:11.
eilukha вне форума  
 
Непрочитано 15.08.2021, 12:34
#7
IBZ

Расчетчик МК
 
Блог
 
Регистрация: 06.05.2006
Ростов-на-Дону
Сообщений: 5,448


Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
Как можно на практике не учитывать моменты первого и учитывать моменты второго вида?
Разделением моментов не заморачиваюсь . Для себя я данный вопрос решил так: уголковые фермы всегда считаю по шарнирной схеме, фермы из замкнутых сечений - по жесткой схеме для всех элементов, фермы с поясами из швеллеров/двутавров чаще всего по смешанной схеме (пояса по неразрезной, решетку -- по шарнирной). Для ферм из замкнутых сечеий поступаю так потому, что неучет моментов от жесткости узлов может иметь неприятные последствия: фактически сечение решетки момент вполне держит без всякой пластики, а мы его игнорируем. Последнее обстоятельство вполне может повлиять на переоценку несущей способности непосредственно узла. Учитывая же оба вида моментов, я автоматически избегаю этой опасности.

P.S. Если уж на то пошло, то типов моментов в фермах с узловой нагрузкой и замкнутыми сечениями три: от общей деформации поясов, от жесткости узлов и расцентровки примыкания решетки к поясам.
IBZ вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 15.08.2021, 13:07
#8
eilukha


 
Регистрация: 10.09.2007
Сообщений: 10,605


Цитата:
Сообщение от IBZ Посмотреть сообщение
уголковые фермы всегда считаю по шарнирной схеме
- тут с расцентровкой проблем обычно нет.
Цитата:
Сообщение от IBZ Посмотреть сообщение
уголковые фермы всегда считаю по шарнирной схеме, фермы из замкнутых сечений - по жесткой схеме
- отчего по-разному? Даже если нет расцентовки момент учитываете? СП для обоих видов позволяет не учитывать момент.
Цитата:
Сообщение от IBZ Посмотреть сообщение
переоценку несущей способности непосредственно узла
- можно для узлов момент учитывать, а для сечений нет.
Цитата:
Сообщение от IBZ Посмотреть сообщение
от общей деформации поясов
- тоже первый тип, т. к. эти моменты обнуляются после деформирования стержней (и так же исчезают при наличии шарниров).
Наверное, можно ещё различать моменты от отсутствия шарниров в раскосах и от отсутствия шарниров в поясе. Моменты в поясах не меняют знак в пределах панели, поэтому они более опасны, чем моменты в раскосах, где моменты имеют разный знак по концам.
Цитата:
Сообщение от IBZ Посмотреть сообщение
сечение решетки момент вполне держит без всякой пластики, а мы его игнорируем
- разве о уголках нельзя сказать тоже самое?

Последний раз редактировалось eilukha, 15.08.2021 в 13:23.
eilukha вне форума  
 
Непрочитано 15.08.2021, 13:46
#9
nickname2019


 
Регистрация: 18.11.2019
Сообщений: 1,039


Смысл возиться с установкой шарниров может быть, если крепление в узле на один болт, чтобы привести расчетную схему к реальности.
Во всех остальных нормальных расчетных схемах установка шарниров:
1. либо ничего не даст, так как результаты с шарнирами и без будут примерно одинаковыми (при узловой передаче нагрузок)
2. исказит усилия в расчетной схеме (при внеузловых нагрузках, когда возникают моменты в верхнем поясе)
3. исказит усилия в случае, если по каким-то причинам моменты в элементах фермы возникли (например - некорректная схема).

Но тут надо понимать, что, например, при подборе/проверке сечений элементов ферм из уголков Scad ИГНОРИРУЕТ моменты, что может привести к аварийной ситуации.
nickname2019 вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 15.08.2021, 14:05
#10
eilukha


 
Регистрация: 10.09.2007
Сообщений: 10,605


Цитата:
Сообщение от nickname2019 Посмотреть сообщение
при подборе/проверке сечений элементов ферм из уголков Scad ИГНОРИРУЕТ моменты
- только если уголки одиночные, в парных момент учитывается.
Цитата:
Сообщение от nickname2019 Посмотреть сообщение
ничего не даст
- учёт момента даёт +1 размер профиля или +1 размер толщины стенки для сжатых элементов.
Цитата:
Сообщение от nickname2019 Посмотреть сообщение
при внеузловых нагрузках
Цитата:
Сообщение от nickname2019 Посмотреть сообщение
некорректная схема
- это очевидно, речь не об этом.
eilukha вне форума  
 
Непрочитано 15.08.2021, 14:13
#11
IBZ

Расчетчик МК
 
Блог
 
Регистрация: 06.05.2006
Ростов-на-Дону
Сообщений: 5,448


Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
тут с расцентровкой проблем обычно нет.
С расцентровкой - нет. А вот поставить прогон мимо узла, встречал неоднократно .

Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
отчего по-разному? Даже если нет расцентовки момент учитываете? СП для обоих видов позволяет не учитывать момент.
Вот вспоминал-вспоминал и не припомнил ни одного случая, когда бесфасоночные узлы удавалось бы сцентрировать .

Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
можно для узлов момент учитывать, а для сечений нет.
Как-то нелогично и требует дополнительного анализа.

Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
тоже первый тип, т. к. эти моменты обнуляются после деформирования стержней (и так же исчезают при наличии шарниров).
Это так, но момент сопротивления элементов из ГСП или круглых труб значительно (раза в 2) выше, чем у уголков. Не факт, что возникающие моменты в решетке приведут к пластике, скорее даже нет.

Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
разве о уголках нельзя сказать тоже самое?
Про уголки написана во всех более-менее приличных учебниках, про ГСП - не читал. А вот что там совсем другая работа, чем у фасонки, это факт. Да и сами фасонки, как правило, никто не считает, принимают по таблице и всё.

Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
учёт момента даёт +1 размер профиля или +1 размер толщины стенки для сжатых элементов.
Ну разве только для опорного раскоса у ферм конфигурации "Молодечно". Как по мне, так в этом элементе он и не помешает .

Последний раз редактировалось IBZ, 15.08.2021 в 14:22.
IBZ вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 15.08.2021, 14:35
#12
eilukha


 
Регистрация: 10.09.2007
Сообщений: 10,605


Цитата:
Сообщение от IBZ Посмотреть сообщение
Вот вспоминал-вспоминал и не припомнил ни одного случая, когда бесфасоночные узлы удавалось бы сцентрировать
- согласен. Вот только момент о расцентровки может сильно меньше момента от жёсткости узлов.

Цитата:
Сообщение от IBZ Посмотреть сообщение
Не факт, что возникающие моменты в решетке приведут к пластике
- отчего ж нет, если усилие соответствующее будет? Не вижу тут разницы с трубами или двутаврами. Разве возможность образование шарнира пластичности зависит от вида сечения?
Цитата:
Сообщение от IBZ Посмотреть сообщение
Ну разве только для опорного раскоса у ферм
- у верхнего пояса тоже.

----- добавлено через ~3 мин. -----
Цитата:
Сообщение от IBZ Посмотреть сообщение
фасонки, как правило, никто не считает, принимают по таблице
- это повышает вероятность образования в них шарнира пластичности? (Или то что в этих таблицах моментов нет)?
eilukha вне форума  
 
Непрочитано 15.08.2021, 14:40
#13
ZVV


 
Регистрация: 06.06.2012
Харьков, Украина
Сообщений: 2,454


Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
Имеем в СП 16: 15.2.2, 10.1.2.
Не будет ли ошибкой одновременно применить указанные пункты, т. к. в одном предполагается шарнирность узлов (в т. ч. узлов пояса), а в другом неразрезность пояса?
Я думаю, данные пункты можно применять одновременно.
Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
Тот же вопрос с заменой п. 10.1.2 на п. 10.1.1 (если узлы шарнирные, то мю может быть только 1):
Аналогично. Думаю, пункты 15.2.2 и 10.1.1 можно применять одновременно.

С физической точки зрения, я бы предположил следующий механизм работы конструкции, позволяющий не учитывать моменты от жесткости узлов при расчете элементов на прочность/устойчивость, но при этом учитывать частичное защемление в узлах. Во первых, шарнир пластичности, не подразумевает, что моменты обнуляются. При образовании в сечении пластического шарнира, момент в узле остается постоянным при увеличении угла взаимного поворота, примыкающих к пластическому шарниру участков. Во вторых, поскольку в сечении элементов ферм преобладают напряжения от продольной силы, то напряжения от момента догружают волокна с одной стороны с частичным переходом в пластику, но при этом разгружая волокна с другой стороны, которые продолжают работать в упругой стадии. Тем самым, за счет части сечения, работающей упруго сохраняется связь между смежными элементами, которая препятствует их взаимному свободному повороту.

В отечественной практике так сложилось, что интерпретация конкретных требований норм отражается в ВУЗовских учебниках по металлическим конструкциям. Официальных примеров от разработчиков норм по расчету конструкций, насколько я знаю, не существует. Поэтому остается только искать примеры в учебниках. Расчет ферм есть и в Белене и Гореве и в справочнике Кузнецова. В последнем, кстати, есть пример расчета ферм молодечно с раздельным учетом моментов от жесткости узлов и от расцентовки элементов решетки.
Если есть много свободного времени, можно дополнительно перепроверить принятую интерпретацию положений норм путем расчета конструкции с использованием МКЭ при учете геометрической и физической нелинейностей.

В США разработчики норм (AISC) выпускают документ с примерами расчетов по нормам "Design examples", где можно посмотреть перечень проверок и ход их выполнения. Очень полезная вещь, на мой взгляд. Offtop: Правда, в предисловии написано предостережение в таком духе, что это всего лишь примеры, а вся ответственность о надежности конкретных реальных конструкций лежит на проектировщике.

У меня к участникам обсуждения тоже есть вопрос. Положение о возможности принимать узлы ферм шарнирными находится в разделе "15.2 Фермы и структурные плиты покрытий". Получается, что для ферм вертикальных и горизонтальных связей каркасов зданий и сооружений, а также ферм, образованных поясами и решеткой башен, узлы примыкания элементов следует принимать жесткими?
Интересные указания на эту тему встречал в СТО 02494680-049-2005 "Конструкции стальные строительные. Основные принципы расчета", пункт 5.3, который выпущен до введения первой редакции СП 16:

Как понимать условие "- к опорным узлам подходят не менее двух элементов в каждой плоскости конструкции"?. И почему выделены именно опорные узлы?

Последний раз редактировалось ZVV, 15.08.2021 в 14:46.
ZVV вне форума  
 
Непрочитано 15.08.2021, 14:48
#14
ZVV


 
Регистрация: 06.06.2012
Харьков, Украина
Сообщений: 2,454


Слетело вложение к предыдущему посту:
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: СТО.png
Просмотров: 1983
Размер:	81.4 Кб
ID:	239771  
ZVV вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 15.08.2021, 14:57
#15
eilukha


 
Регистрация: 10.09.2007
Сообщений: 10,605


Цитата:
Сообщение от ZVV Посмотреть сообщение
"15.2 Фермы и структурные плиты покрытий". Получается, что для ферм вертикальных и горизонтальных связей каркасов зданий и сооружений, а также ферм, образованных поясами и решеткой башен, узлы примыкания элементов следует принимать жесткими?
- смотря к чему применять слово «покрытий», только к плитам или к фермам тоже. Раз тут есть пластика, то имеется некоторый смысл ограничить частые знакопеременные усилия (примерно равной величины), кои есть в связях и коих нет в плитах и фермах. С другой стороны, узлы с пластикой применяются в распорках из ГСП.

----- добавлено через ~12 мин. -----
Цитата:
Сообщение от ZVV Посмотреть сообщение
СТО
- неясно что означает слово «допускается»:
  1. Упрощение (ручных) расчётов за счёт незначительной (и потому допустимой) потери точности и надёжности. (В современных реалиях это не упрощение, а усложнение расчётов, т. к. шарниры ещё поставить, да ещё, что сложнее, понимать зачем ставить).
  2. Применение моделей работы конструкций, точнее отражающих фактическую несущую способность. Тогда почему не написать «следует», а не «допускается». Кстати, в современных нормах слово «допускается» искореняется и заменяется на «следует».

Последний раз редактировалось eilukha, 15.08.2021 в 15:12.
eilukha вне форума  
 
Непрочитано 15.08.2021, 15:29
#16
nickname2019


 
Регистрация: 18.11.2019
Сообщений: 1,039


Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
- учёт момента даёт +1 размер профиля или +1 размер толщины стенки для сжатых элементов.
Откуда такие точные оценки?
Т.е. я могу просто взять +1 размер профиля и не учитывать моменты в верхнем поясе фермы от внеузловой нагрузки?
nickname2019 вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 15.08.2021, 15:33
#17
eilukha


 
Регистрация: 10.09.2007
Сообщений: 10,605


Цитата:
Сообщение от nickname2019 Посмотреть сообщение
от внеузловой
- об этом речи не было и нет.
Цитата:
Сообщение от nickname2019 Посмотреть сообщение
Т.е. я могу просто взять +1 размер профиля и не учитывать моменты
- нет, это разница в сечениях, если подбирать с жёсткими и шарнирными узлами.
Цитата:
Сообщение от nickname2019 Посмотреть сообщение
Откуда
- из практики. Жёсткость узлов добавляет примерно 10 % загруженности по устойчивости.
eilukha вне форума  
 
Непрочитано 15.08.2021, 15:47
#18
IBZ

Расчетчик МК
 
Блог
 
Регистрация: 06.05.2006
Ростов-на-Дону
Сообщений: 5,448


Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
неясно что означает слово «допускается»:
А это самый точный ответ на Ваш изначальный вопрос. "Можно?" - допускается . А далее личный выбор инженера. Свой подход я изложил, но возможен (допустим) и другой.
IBZ вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 09.11.2021, 21:09
#19
eilukha


 
Регистрация: 10.09.2007
Сообщений: 10,605


Есть ли в еврокодах пункт аналогичный п. 15.2.2 СП 16?
eilukha вне форума  
 
Непрочитано 09.11.2021, 23:37
1 | #20
ZVV


 
Регистрация: 06.06.2012
Харьков, Украина
Сообщений: 2,454


Есть для ферм из замкнутых профилей. EN 1993-1-8, п. 5.1.5.

Смотрел как-то американское пособие по расчету узлов вертикальных связей и там есть примеры расчетов. Так вот, ни в одном примере нет моментов в примыкающих к узлу элементах связей.
ZVV вне форума  
Ответ
Вернуться   Форум DWG.RU > Архитектура и Строительство > Конструкции зданий и сооружений > Металлические конструкции > Можно ли принимать узлы ферм шарнирными?

Система Техэксперт дает уверенность в правильности и эффективности принимаемых инженерных решений!
Размещение рекламы
Опции темы Поиск в этой теме
Поиск в этой теме:

Расширенный поиск


Похожие темы
Тема Автор Раздел Ответов Последнее сообщение
Разработка ПОС, искусство проектирования Tyhig Технология и организация строительства 117 25.11.2021 17:38
Узлы крепления подвесного потолка к нижним поясам металлических ферм a-shmeleva Поиск литературы, чертежей, моделей и прочих материалов 19 12.11.2017 22:28
Можно ли принимать расстояние между сваями меньше минимально требуемого согласно СП24.13330.2011, насколько меньше и какие условия при этом должны соблюдаться? viger Основания и фундаменты 8 19.07.2016 09:24
Узлы стропильных ферм. grigorey Конструкции зданий и сооружений 8 10.07.2012 19:53
Где можно скачать программку для расчета ферм? Гусев Георгий Расчетные программы 13 20.09.2009 17:54