Lira Sapr Замена фермы балкой большой жёсткости

=================================================================================
Расписание ближайших курсов ООО "Лира сервис" rflira.ru/educ...
=================================================================================
При замене стропильной фермы балкой в Lira Sapr, по сути дела, нужно решить две задачи:
1 - определить жёсткость балки на изгиб.
2 - решить проблему возникающего распора при опирании фермы на колонны
Начнем с первой задачи. Когда мы проектируем ферму с параллельными поясами то проще всего изгибную жесткость стержня подобрать следующим образом: в Lira Sapr нужно задать стержень составного сечения, профили подобрать такие же как заданы в поясах фермы, в параметрах стыковки составного сечения, задать расстояние между профилями равное расстоянию между поясами фермы. Тогда, изгибная жёсткость балки, будет соответствовать изгибной жёсткости фермы.
Это достаточно простой случай, но, что делать если пояса фермы не параллельны, например если верхний пояс имеет уклон, как в нашем случае, когда сегменты верхнего пояса образуют конёк. в этом случае расстояние между профилями, в параметрах стыковки, следует определять математическим расчётом.
Для этого необходимо сначала смоделировать ферму и будущую балку эквивалентной жесткости в отдельном файле. На балку и ферму следует приложить нагрузку, на ферму можно приложить сосредоточенные силы в её узлах, на балку прикладываем равномерно распределенную нагрузку, разумеется, суммарная величина сосредоточенных сил, и равномерно распределенной нагрузки, должны быть одинаковыми.
Как вы помните, из формулы прогиба однопролетной балки, под равномерно распределенной нагрузкой, прогиб обратно пропорционален жесткости балки. В свою очередь жёсткость составного сечения считается по теореме Штейнера, то есть в случае с фермой наибольшее влияние на изгибную жесткость будет оказывать расстояние между поясами. Задавшись каким-то начальном расстоянием между осями профилей можно выполнить расчёт определить прогиб в середине пролета балки, а затем, по интерполяции, определить требуемое расстояние между осями профилей.
Задача номер два - это необходимость смоделировать, в Lira Sapr, стержень таким образом, чтобы помимо вертикальных реакций, в нём возникал распор или горизонтальные усилия, на его опорах. Если просто заменить ферму балкой эквивалентной жесткости и выполнить сравнение результатов расчета двух рам, одна из которых перекрыта фермой, а вторая балкой, выяснится что в колоннах на которое опирается ферма возникает изгибающий момент, в раме, которая перекрыта балкой, изгибающего момента в колоннах не возникает.
Чтобы в горизонтальном стержне появилось усилие распора, в нём следует создать жесткую вставку. Чтобы было более понятно, о чём идёт речь, смоделируем дополнительные вертикальные консоли, на концах балки. Напомню что балка у нас опирается шарнирно, поэтому её концы могут свободно поворачиваться а стало быть вместе с ними будут поворачиваться и консоли. В результате поворота, нижний конец консоли совершит горизонтальное перемещение, величина этого перемещения должна на быть равна половине горизонтального смещения опорного узла фермы. Чтобы получить такую же величину перемещения по X, следует правильно подобрать длину консоли. Эту длину мы как раз и выражаем из формулы длины дуги, жесткая вставка как раз и будет играть роль вот этих консолей.
Величина жёсткой вставки определяется по формуле которую вы видите на экране. В данной формуле L - это половина перемещения опорного узла фермы A- угол поворота опорного узла балки.
В результате решения этих двух задач, Вы получите стержень эквивалентной жесткости, который, при опирании на колонны, будет не только передавать вертикальную реакцию, но и горизонтальные усилия или, простыми словами, распор. На основании этого, ферму стержнем можно полностью заменить. При решении больших задач, это позволит существенно экономить время, так как как количество элементов в раме перекрытой балкой во много раз меньше чем в раме перекрытой фермой.

[@ДмитрийЮрич-х7ш]

Добрый день. Как вы заменили ветвь, которая должна состоять из швеллера, на профиль молодечно?

[@dx8824]

Зачем?

[@IDmitriev745]

Думаю принцип перехода от фермы к балке может пригодиться при определении расчётных длин колонн по таблицам СП в - двух, - трех (и т. д.) пролетных случаях

[@dx8824]

@@IDmitriev745 Ну дык в скаде (в лире не в курсе) сразу можно расчетные длины определить. Хотя если в обратной последовательности решать - от балки к ферме может пригодится. Но тоже странно.

[@АлексейКаманин]

@@dx8824 Данный приём пригодится, когда есть необходимость выполнить расчёт всего здания, допустим, при подборе фундаментов. Если требуется максимально уменьшить разность осадок фундаментов и, для этого, нужно провести несколько расчётов, то замена фермы балкой, а также, моделирование схемы без связей в покрытии, позволит сэкономить время на расчёте, если здание достаточно большое. Ограничение такого метода - работа только со статическими нагрузками. После подбора фундаментов, разумеется, нужно будет смоделировать схему полностью, но считать её несколько раз, уже не придётся. Это случай из практики, знакомого конструктора.

[@MrSerikata]

Эксперимент и не более того