Используемые источники
- Пункт 15.2.2 СП 16.13330.2017 Стальные конструкции. Изм. 5.
- СП 294.1325800.2017 Конструкции стальные. Правила проектирования. Изм. 3.
Введение
Поскольку пояса ферм неразрезные, то прогиб фермы вызывает появление изгибающих моментов в поясах. [1] предписывает считать узлы ферм шарнирными, а следовательно, не учитывать указанные изг. моменты и выполнять проверку сжатых поясов как центрально сжатых. Далее приводится пример влияния [1] на несущую способность по устойчивости сжатого пояса фермы, а также альтернативная проверка расчетом с учетом геометрической и физической нелинейности.
Описание фермы
Средние четыре раскоса из стали С255, прочие элементы из С345.
При шаге 6 м, такая ферма соответствует теплой кровле для 5 снегового района.
Проверка несущей способности в скаде
Видно, что с учетом [1] (т. е. без учета изг. моментов) устойчивость верхнего пояса обеспечена, а без учета [1] устойчивость верхнего пояса необеспечена с перегрузом 29 %. Если не учитывать [1], то сечение верхнего пояса должно быть 120х6, это даст рост веса ферм на 16 %.
Проверка несущей способности верхнего пояса расчетом с учетом физической и геометрической нелинейности и начальных несовершенств в RFEM5
Методом проб была определена предельная нагрузка на ферму она составляе 85,7 кН в каждый узел, что на 1,4 % больше, чем предельная нагрузка определенная обычным способом поэлементной проверки устойчивости (см. п. 8.1.3 [2]) с учетом [1]. Таким образом, обоснованность применения [1] вполне подтвержается альтернативным расчетом с учетом расчетных предпосыпок принятых в нормах в части начальных несовершенств, учета деформированной схемы и работы стали за пределом упругости. Физ. нелинейность задана по Прандтлю. Величина начальных несовершенств принята по ф. (16) [2] и составляет 6,35 мм, их направление принято по форме потери устойчивости пояса. Ниже приведены некоторые результаты расчета для внешней нагрузки 84,5 кН.
Примечания
- При указанных нагрузках, сечениях и геометрии фермы прочность узлов обеспечивается без усиления и без нарушений конструктивных требований указанных в нормах.
- При указанных нагрузках, сечениях и геометрии фермы несущая способность неоговариваемых элементов тут элементов также обеспечена.
- [1] предписывает не учитывать изг. моменты вызванные только неразрезностью пояса, изг. моменты от расцентровок в узлах и от внеузловой нагрузки следует учитывать в любом случае.
- Модель скада и RFEM доступны тут.
- Тут похожая тема.
