Фермы и колонны - лучше не придумаешь. Колонны жестко защемлены (потому что всегда так делал) в фундаментах, ферма шарнирно опирается - классическое решение типа "Молодечно". Однако по ту сторону оказался фанат шарнирного узла опоры колонн (хотя прикрывался экономией металла). Желание ничего не переделывать, которое я официально называл консерватизмом, помогало некоторое время отстаивать свои решения. Но пришлось принять точку зрения заказчика за собственную, так как после 1864 года так и ничего к лучшему не изменилось, а скорее наоборот, то что отменить хотели сейчас распространено как никогда. Так как точка зрения стала моей, мне также пришлось доказывать её верность в экспертизе, что и послужило материалом для данной статьи.
Изменения 1 - исправленные ошибки в шарнирных узлах, выполненные благодаря анонимному комментарию №2, выделены зеленым цветомУ данного здания два основных поперечника (торцевой и поперечник с антресолью я не беру в расчёт ибо их можно с легкостью сделать из двух основных). Желание отделаться "малой кровью" привело к решению задачи в виде плоской рамы, но эксперт заметил подвох - в плоской задаче подобная схема с шарнирным примыканием колонн и фермы существовать не может и необходимо рассматривать всё здание в пространственной схеме.
Вот два поперечника, которые были подготовлены для экспертизы (они очень помогут в дальнейшем):
На этапе создания плоской рамы можно надо назначить группы или конструктивные элементы и при дальнейшем копировании они буду множиться с одинаковыми именами, создавая неразбериху, но зато это не придётся делать несколько раз.
Первый поперечник без, а второй со встроенными этажами. Чтобы проще было компоновать пространственную схему и совсем уж облегчить себе труд, следует собрать маленький фрагмент со встроенными этажами. Здесь, уже помимо таких элементов, как колонны и ферма, создаем балки, прогоны, связи и распорки.
Взяв за основу второй поперечник, скопировал и создал на его основе торец. Добавил к торцу распорки, связи, балки этажей и скопировал его на другу сторону (так уж вышло, что в данном здании есть вот такой самостоятельный блок, возводимый в первую очередь; в противном случае копировать второй торец нет смысла).
Добавил балки площадок и лестницу. Второстепенные балки свисают в пролёт, поэтому ложатся сверху на главные. Плита устраивается в толще второстепенных балок для экономии высоты этажа Лестница - на любителя и в зависимости от эксперта (последний может задать задал вопрос "откуда вы взяли усилия для этой балки")
Этому маленькому фрагменту здания необходимо уделить особое внимания, так как он будет являться источником копирования. В этом фрагменте должно задать все нагрузки, все группы элементов для проверки сечения в постпроцессоре и все шарниры. Если собирается полноценный фрагмент здания, как в данном случае, то сразу необходимо проверить перемещение и правильно ли расставлены связи.
Считаем что собрали фрагмент и задали на него все нагрузки, включая ветер.
Собственный вес металлических конструкций и собственный вес железобетонных конструкций собирается автоматический.
Пол задаю равномерно распределённой нагрузкой на всю площадь пластинчатых элементов.
Технологическая (временная) нагрузка в офисной части, на лестнице и в коридоре разная
Нагрузка от кровельных панелей (ранее я задавал сосредоточенную в узлы фермы, так как прогоны никогда не проходили в постпроцессоре, сейчас в нём появился элемент "балка" и проблема пропала)
Нагрузка от снега. Единственный момент, которому следует уделить внимание и о котором я сам часто забываю - создавать два загружения, одно из которых только на половину фермы.
Ветровое загружение. Всегда стараюсь задавать ветер со всех сторон, но не всегда на это хватает времени.
Динамические загружения для ветровой нагрузки
Задаем шарниры, и в данном случае имеем дело с шарниром в двух плоскостях, то есть по Y и Z (это просьба приказ эксперта, хотя несколько сотен эксперементов пока что доказывает асурдность её его). Обычно я задаю шарниры в узлах стержней
Связи должны быть расставлены с учётом не менее двух продольных и двух поперечных в каждом температурном блоке, а также горизонтальные связи по покрытию в торцах и вдоль продольных рядов колонн.
Элементы в постпроцессоре подразделяются на элементы ферм, стойки, балки и элементы общего вида. Коэффициент ответственности, расчётную длину, сталь - задаётся как обычно. Из нового - нет теперь необходимость использовать сторонний источник, гибкость можно выбрать из таблицы прямо при создания элемента в постпроцессоре. Расстояние между точками закрепления из плоскости изгиба - работает исключительно (проверено) для балок, то есть изгибаемых элементов.
В данном маленьком блоке все связи расставлены, перемещения измерены, элементы подобраны.
Когда мы полностью уверены в схеме приступаем к копированию. Шаг за шагом и в моём случае добавляется 6.
Связи в покрытии
Вот и готов новый блок и всего на всего пользовался одной функцией - копирования фрагмента схема (стоит заметить, что в этой версии SCAD действительно всё работает, пока всё работает). Осталось, разве что, проверить загружения. Если аккуратно копировали, то корректировать придется только ветровые нагрузки.
Осталось ещё заменить торцы и поставить там связи, но уже бросился проверять сечения:
Горизонтальные связи меня не так интересуют, как балки. Почему они в той же самой ситуации перестали проходить? Ответ прост: шаг рам не одинаковый, есть 6 метров, 5,8 и 5,6. Именно по этому приходилось двигать балки, а с ними и пластинчатые элементы плит перекрытия и случайно вышло, что в крайних пролётах получились элементы (пластинчатые) шириной 100 мм, что вызвало пик усилий.
Эта проблема описана отдельно в теме "косяки SCAD" под номером 1.
Доработав второй блок (всего будет три) получил увеличенный пояс фермы (был 140х100х5, потребовался 160х120х5) и горизонтальные связи покрытия (были 60х3, потребовались 80х3)
 |
| Сечение верхнего пояса ферм изменено, поэтому он не красный. |
С перемещения тоже всё в порядке. Можем переходить к последнему блоку здания, который будет расположен перпендикулярно двум первым и будет в несколько раз длиннее и сложнее (конечно же можно было бы сделать каждый блок в отдельном файле, но это может не понравиться эксперту кое-кому)
Беру, опять же, за основу самый первый блок и переворачиваю его на 90 градусов вокруг оси Z
После преобразования ветровые нагрузки следует удалить и их придётся задавать заново для этой части здания.
Вводим узел, с помощью которого вставим перевёрнутый фрагмент первого блока здания.
Выбираем "режим сборки" на вкладке "схема" и загружаем перевёрнутый фрагмент.
Затем кнопка "выбор способа сборки" и "привязка к одному узлу"
Выделяем узел, затем "активируем основную схему", выделяем узел в ней и применяем
Теперь следует поставить на места торцевые рамы (рамы с укороченной фермой в последней части не присутствуют) и разобраться с промежуточными этажами.
Направление главных и второстепенных балок отличаются, поэтому приходится повозиться
Хвост третьего блока тоже имеет промежуточные этажи, но у нас есть откуда их скопировать.
Третий блок готов, со всеми нагрузками, группами для проверки сечений металла, шарнирами, связями, промежуточными этажами и тд. Элементы фермы отличаются от элементов укороченный фермы и полностью совпадают с серийной фермой пролётом 24 метра. Балки и колонны идентичны предыдущим блокам. Единственный элемент, который растёт раз от раза, с маленького блока до большого - это горизонтальная связь.
 |
| Элементов 80х3 в торцах недостаточно |
Упущенный мною момент - распорки по нижним поясам ферм. Для укороченных ферм распорка посредине (в коньке) и крепится другим концом к торцевой колонне, для полноценных ферм пролётом 24 метра по две распорки (в точности как в серии "Молодечно").
Распорками по верхнем поясам ферм служат прогоны (как всё в той же серии)
 |
| Шарнирная база крайней колонны с отверстием под слив дождевой воды |
 |
| Шарнирная база средней колонны с отверстием под слив дождевой воды |
 |
| Шарнирные узлы стыка балок с колонной |
 |
| Шарнирное крепление балок к балкам в двух уровнях |
 |
| Шарнирное крепление фермы к колонне |
 |
| Шарнирный узел примыкания балки покрытия к колонне |
 |
| Фундамент под шарнирную базу колонн |
 |
| Деталь армирования перекрытия в толще балок |
|
|
8 комментариев:
Доброго времени суток! а каким образом моделировалось жб перекрытие по стальным балкам??? там вроде есть подводные камни?? а то усилия распределяются както неравномерно , я обычно считаю отдельно плиту по профлисту ручками а в скаде просто передаю нагрузку по грузовым площадям и кресты с условной жесткостю, чтоб "учесть совмесную работу". Интересно увидить как это делаете вы, заранее благодарю за ответ
Вы уверены в правильности узлов? База колонны конечно замечательно выглядит, но разве там не должно быть сливного отверстия? Вдруг на стройке пройдет дождь, вода так и останется стоять? А узел крепления балки к колонны через планку. Сверху и снизу горизонтальные ребра жесткости. Хорошо что ещё 8 мм, а не как обычно 10 мм. Спрашивается, как балку завести "в глухое" пространство. У монтажником случится очередная фрустрация. Будут раздвигать колонны и резать ребра? Или быть может на заводе всё же догадаются варить верхние ребра на монтаже? Но ведь ведь они изображены заводской сваркой. Но самое интересное, по какому критерию ставятся эти ребра толщиной в 8 мм, и какой расчёт показывает недостаточное количества, ну например: сварного шва, толщины планки от изгиба? И если болты М20, а отверстия 23мм, то обрез не 40, а 45 мм, тогда уж. Или точность А и 21 мм под шарнир?
По плитам - есть подводные камни. Тема обширная и когда-нибудь и до этого дотянутся руки. Пока могу сказать, что сам считаю плиту в ручную, а в схеме стараюсь не использовать пластинчатые элементы. В данной схеме они используются, потому что при данной схеме армирования (пита опёртая по двум сторонам), я считаю что это корректно.
По узлам. Не был уверен и спасибо за здоровую критику. Внёс изменения, чтобы не вводить в заблуждение. Ребра, в данном конкретном случае, поставлены конструктивно
Уважаемый господин инженер, интересно ваше мнение на счет работы прогонов как распорок в серии Молодечно. Как вы считаете, нужно ли считать прогон на сжатие, которое в нем возникает при передаче продольной силы с вертикальных связей покрытия? При этом, конечно, считаем, что швеллер раскреплен настилом "из плоскости". Спасибо.
по поводу того узла, что с горизонтальными рёбрами,у вас на самом узле показана заводская сварка верхних горизонтальных рёбер, а на 4-4 монтажная. Я поступаю непопулярно, пишу примечания, что сразу приварить соединительную накладку к вертикальному ребру, а уже потом вварить его к колоне, соблюдая при этом требования мин расстояния между швами и тд на заводе ругались, но делали
забыл добавить балка прикручивается к накладке, которая уже приваренная к колоне
Прогоны-распорки всегда проверял на сжатие и считаю, что надо, так как во время работы сжатия в них таки возникает
Отправить комментарий