Повелитель связей. Часть 3. Влияние узлов на работу связей
HTML-код
- Опубликовано: 21 авг 2024
- Мы подошли к самому важному аспекту при проектировании связей - к узлам их крепления. Вы удивитесь насколько сильно они могут влиять на способность связей выполнять свою функцию. Мы научимся учитывать это влияние расчетом для различных вариантов раскрепления конструкций, ну и конечно ответим на "главный" вопрос, можно ли считать прогон связью или распоркой.
structuristik....
structu...
/ structuristik
/ structuristik
Андрей, у вас очень крутой, образовательный проект! Повезло нам, что такого специалиста занесло в информационный бизнес) так бы многое осталось по ту сторону...
Спасибо, всегда приятно такое читать!
Спасибо за лекции, очень много полезного! Не совсем понятен остался момент (около 39-40 минут), где вычисляем жесткость болтового соединения, чтобы перемычка была крутильной связью: за счет чего (и физически, и в IDEA) фрикционное соединение соединение обладает настолько бОльшей жесткостью на поворот, чем срезное? Интуитивно понятно, что фрикционные соединения всегда намного жестче, но не понимаю, за счет чего и как это учитывает программа. Заранее большое спасибо за ответ:)
Спасибо за видео. Очень познавательно.
Подскажите учитывает ли IDEA или график для срезных болтов из AISC проскальзывание болтовых соединений на срезных болтах за счёт монтажного зазора между самим болтом и отверстием в соединяемых деталях? Такое проскальзывание должно понижать крутильную жесткость болтовых соединений на срезных болтах ещё более того что вы показали.
Бывает что потеря устойчивости фасонки крепления связи/распорки наступает раньше чем срез болтов. Учитывает ли IDEA такой сценарий при расчете крутильной жёсткости номинально шарнирного узла? Я так понимаю пользователь должен убедится, что этого не может произойти самостоятельно
Добрый день!
Нет, это проскальзывание нигде не учитывается. В срезных соединениях большая часть болтов изначально будет находиться в контакте со стенками отверстий и если какая-то пониженная жёсткость из-за отсутствия контакта 100% болтов и будет наблюдаться в соединении, то только при самом первом нагружении. То есть, например, плиту залили поверх балок - всё, все зазоры выбраны и не жесткость никак не влияют. В любом случае экспериментами и многолетним опытом подтверждено что при отверстиях нормального размера (до +3) никакого существенного влияния они не оказывают на работу срезного соединения.
Нет, IDEA сама Вам не учтет влияние потери устойчивости на крутильную жесткость. Тут правильно говорить не о потере устойчивости, а о влиянии эффектов деформированной схемы. Вы должны убедиться что они не влияют, и тогда крутильная жесткость, которую выдает IDEA можно считать "достоверной"
Большое спасибо!Шикарнейшая серия лекций.Одного я не могу понять,чем фактически поперечная связь отличается от крутильной?Если я правильно понял,то функция у них одна и та же - это обеспечение устойчивости пояса из плоскости.
Поперечная связь - не дает сместиться вбок, крутильная не дает закрутиться, но не препятствует смещению вбок.
@@Structuristik Но в итоге наличие крутильной связи компенсирует смещение вбок?правильно понимаю.Если судить по КЗУ из ролика.
А в колоннах распорки работают?По идее ведь они от кручения защищают.Мы ведь по факту одну связь устанавливаем,а не две.
@@user-ux5gi7lt3m оно его не предотвращает, при крутильной связи смещение вбок есть, но нет закручивания при этом.
@@user-ux5gi7lt3m смотря какая распорка, куда она крепиться и какой узел ее крепления. Не всегда распорка будет крутильной связью и я про это говорю в конце лекции, когда про колонны говорим.
АНдрей, здравствуйте! Возник вопрос: когда мы доказывали, что прогон по верхнему поясу балки работает как поперечная связь, мы исключили поворот сечения, сделав балку бесконечно жесткой для расчета жесткости соединения. Но не будет ли закручивания в работе реальной конструкции, которое мы откинули? Или почему идея статика в принципе дала подобную деформацию? Заранее спасибо за ваш ответ
Требуемая жесткость, которую мы насчитываем по ручной формуле она касается именно жесткости раскрепления верхнего (сжатого) пояса балки. Что раскрепляет верхний пояс от завала вбок (закручивания)? Только узел прогона непосредственно крепящийся к верхнему поясу балки и сам прогон. То есть раскрепляет у не узел + прогон + кусок балки самой. Балка это то, что мы раскрепляем, а не то что раскрепляет. Поэтому ее закручивание мы не должны учитывать. IDEA нам показывает то что мы задаем, ее не упрекнешь - она показывает жесткость вот этой целой сборки узле+прогон+кусок балки, а нам нужен лишь узел+прогон, поэтому мы балку и задали асб жесткой. Если бы у нас прогон например крепился снизу, а раскрепляли бы мы верхний пояс, то тут нужно было бы уже учитывать жесткость балки, но не на закручивание, а на местный изгиб сечения (дисторсионную), потому что именно за счет нее прогон крепящийся снижу может раскрепить верхний пояс.
Считаю дисторсионные жесткости по формулам к примеру 7 и не получаю цифр с ваших слайдов. Получаю в 2 раза больше, чем у вас. Т.е. сразу, как в Idea - для одной стороны (одного узла)
Напишите на info@structuristik.com и распишите свое решение, посмотрим в чем дело
Когда проверяешь жесткость узла вв IS, что нужно брать в качесте bt - начальную вращательную жесткость (Sj, ini) или секущую вращательную жесткость (Sjs)? Потому что примере 7 без ребра вы, похоже взяли Sj, ini, а когда добавили ребро, то - Sjs.
Спасибо за вопрос. Ответ будет на вебинаре.
Добрый день, Андрей!
Замечательные лекции!
Вопрос к определению жесткости крепления прогона к балке. На 58:30 Вы предлагаете задавать бесконечно большой модуль упругости материала для главной балки, чтобы повысить ее жесткость на кручение. Возможно ли в IDEA просто закрепить опорный уголок, а не моделировать главную балку? Из такой модели и получить искомую жесткость соединения.
Можно, но закрепить сам уголок получиться только по его торцу (сечение), а по хорошему надо закрепить там где он швами крепиться к поясу балки. Это можно сделать создав доп. элемент, который будет закреплен и к нему приварить уголок.
@@Structuristik В таком случае жесткость элемента может повлиять на искомую жесткость узла. Получается что предложенный Вами вариант задания "вибраниума", как материала для опорной балки, наиболее быстрый и точный при определении искомой жесткости узла в данной задаче при работе с IDEA.
Спасибо за ответ.
Не получается решить задачу, но очень хотелось бы понять, как она решается, увидеть это на вебинаре:) M(br) и Beta(br) я нахожу, но не знаю, с чем сравнить эти значения... Лекции очень интересные и понятные, но, кажется, я не все понял
Равиль, я же говорил что главное не перемудрить. Все что нужно для решения задачи было лекции причем в прямом виде.
Здравствуйте Андрей! Спасибо за ваши труды! У меня есть один вопрос, в курсе по большепролетному зданию расчет (SAP2000) когда вы моделировали распорки, вы назначили линейный шарнир вдоль прогона, чтобы прогон не воспринимал продольное усилие. То есть вы подразумевали что там будет какой то податливый узел (овальные отверстия например)?
Вовсе нет, овалы для этого делать не обязательно. Усилие "пойдет" туда, где жестче. Прогоны и их узлы не посчитанные на воспринятие продольного усилия проссто "скинут" его на распорки. Звучит странно, но это работает. Почему? Про это я очень подробно рассказываю в курсе местер узлов. Если вкратце, то при действии продольного усилия, которое прогон не может воспринять, он просто начнет чуть-чуть терят устойчивость (выгибатсья) и его жестость на продольное усилие будет уменьшаться, а жестость распорки никак не будет меняться и соответсвенон усилие пойдет на распорку.
Спасибо! @@Structuristik
Думаю, что все эти изменения в п.15.4.6 СП говорят вот о чем: прогон опирается сверху на ферму через стальной уголок, крепление происходит через стенку прогона к уголку через болт(вот вам и шарнирное соединение). И вот в чем загвоздка, в сериях в прогоне предусмотрено горизонтальное отверстие, что объясняется неточностью монтажа, попросту круглые отверстия прогона и уголка могут не совпадать. Тогда вопрос, в случае, если прогон будет выступать в роли распорки, то может ли это привести к податливости системы?? в частности к выходу из плоскости верхнего пояса фермы. И какая основная функция прогона в таком случае - изгибаемая балка или сжатая распорка?
Может быть так оно и есть, но я считаю что подгонять нормы под какие-то частные случаи это абсурд. Прогон может крепиться 100 разными способами и это задача инженера определять какое это соединение, податливое или не податливое. Если узел не обладает достаточной жесткостью на перемещение вдоль прогона, то его нельзя считать распоркой, если обладает, то можно.
Расскажите откуда взят график и формула для расчета перемещений болта на 42:35. В "рекомендациях по проектированию работающих на сдвиг болтовых соединений" перемещения смятия не зависят от усилия и толщины листа, что странно. В серии только для среза и изгиба болта есть зависимости. Все у американцев смотреть надо как обычно)
AISC Steel Construction Manual 14 Part 7 Fig.7-3 там зависимость от всех факторов, но формула очень простая, так как усилие выражено в долях от несущей способности.
Добрый день, Андрей !
Подскажите , в какой программе вы рассчитывали КЗУ ? Idea StatiCa Member ?
Да, в том числе
На 1:14:58 видно, что Py=35x52.69 это по какой формуле?
на 1:14:00 в формуле r0 что такое rx и ry ? это отношение момента сопротивления к площади сечения W/A ?
1) Py=Ry*A, несущая способность сечения по прочности
2) rx, ry - это радиусы инерции. rx=(Ix/A)^0.5
Получается, если делаем пространственный расчет здания с прогонами, выполняющими роль распорок, нужно как-то искусственно добавлять к расчетным продольным усилиям в прогонах необходимые усилия для обеспечения связи (проще говоря Qfic)?
Если без учета начальных несовершенств и геом нелинейности считаете, то да, нужно добавить Qfic. Это более рациональный способ, чем моделировать начальные несовершенства в фермах.
@@Structuristik Нужно ли это учивать в ручном расчете или нужно задавать Qfic непосредственно в программе в расчетной модели? (На самом деле немного не понял, для чего это нужно в принципе добавлять искусственно. Это нужно для того, чтобы выполнить проверку по Fbr? Но действительно ли нужно это, если можно определить Fbr руками и сравнить с фактическими усилиями в прогонах от той же ветровой нагрузки, если другой поперечной нет?)
@@kolya200070 в расчетных моделях Qfic задавать не нужно. Qfic это то же самое что и Fbr - это сила с которой теряющий устойчивость элемент давит на раскрепляющие его связи - оно добавляется к фактическим усилиям в связях.
@@Structuristik Мне кажется вариант с точечным ракреплением балок прогонами не всегда будет оптимальным с точки зрения металлоемкости, хотя вариант и рабочий. В примере 10 требуемая Fbr получилась 71 кН, что добавляет для швеллера 20П - 30 МПа нормальных напряжений, и это от двух балок, а если балок будет 5, 6? Теперь, допустим, шаг рам 6 м, а шаг прогонов 1,5 м, не будем же мы ставить в связевом блоке кресты на каждый прогон с ячейкой 1,5x6 м. Получается, сечение связевых прогонов придется увеличивать, и … придется конструктивно увеличивать сечение несвязевых прогонов, чтобы обеспечить для них одинаковую высоту. Мне кажется, в таком случае лучше будет применить принцип разделения конструкций и добавить отдельные распорки. А еще на заводах МК есть любители делать овальные отверстия в прогонах, несмотря на то, что разработано в КМ (но это уже вопрос контроля). Поправьте, если ошибаюсь. Но вариант с крутильным раскреплением прогонами с подкосами мне нравится, сам неоднократно применял, в свое время подсмотрел где-то, кажется у Катюшина. В этом случае подкосы можно ставить не на всех прогонах, и сечение прогона можно сохранить, т.к он становится трехпролетным. Спасибо за замечательные лекции.
@@antonkriulin все так, швеллера это конечно не самые лучшие распорки и иногда будет рациональнее добавить под прогонами другие элементы выполняющие роль распорок. Тут я просто попытался продемонстрировать, что в наших нормах написана мягко говоря какая-то ерунда)
обЕих балок)