Строительная механика. Шарнирные опоры стальных балок. Часть 1.

Instagram: academe_of_engineering
В данном ролике рассматриваются основные положения, связанные с переходом от расчётной схемы шарнирно неподвижной опоры балки к её конструктивному исполнению на примере стальной двутавровой балки, опирающейся сверху на некоторое основание. Также приведены некоторые критерии, проверка которых позволит инженеру выполнить анализ соответствия расчётной схемы и реальной конструкции для любых нетиповых узлов.

[ttmthkm]

Есть один момент, который вгоняет начинающих инженеров в ступор и не упомянут в ролике.

Классическая шарнирно опертая балка имеет правую подвижную опору.

Нужно чётко понимать, что при такой расчетной схеме мы как бы позволяем этой опоре при прогибе спокойно "сползать" с правого основания. Предоставить это не сложно.

При расчете простых классических задач, типа однопролётный прогон покрытия, это понимание особенно не пригождается.

И вот в один прекрасный день инженер садится считать что-то в расчетном комплексе. Пусть простую поперечную раму - две колонны жестоко защемлены в фундаменте и одна балка шарнирно крепится к оголовкам колонн.

Предварительно наш инженер делает расчет балки типа qL2/8 по схеме с подвижной опоры и получает некоторые внутренние усилия.
Дальше он считает поперечную раму и....что-то пошло не так, какие-то усилия странные. Дальше начинаются долгие поиски ответа на вопрос: Почему программа считает не правильно?

Понятно, что Балка пытается "съехать" с оголовков колонн во время изгиба, но колонны из-за собственной изгибной жесткости ей этого не позволяют сделать.

Но этот ответ не является очевидным. К нему можно идти годами.

Возможно, эта тема будет раскрыты при рассмотрении статически не определимых систем.

Хотя тема с опорами мне кажется гораздо более интересной и важной! Особенно в части податливых опор с численными примерами - эта тема во многих учебных заведениях похоронена, а на практике в эру расчетных комплексов очень востребована.

[ttmthkm]

Существует ошибка или не понимание этой темы на другом примере.
Очень популярно в стальном каркасе прогон кровли (изгиб от постоянных нагрузок и снега) использовать ещё и как распорку между верхними поясами ферм покрытия, чтобы они при сжатии не теряли устойчивость.

Тут с начинающими инженерами играют злую шутку типовые серии - АКСИОМА для принятия решений.

Инженер в расчетной схеме назначает прогону шарнирно-неподаижные крепления к верхним поясами ферм с двух сторон. Тут всё ОК.

А во время конструирования внедряет распространенное решение:
Швеллер опирается на ферму сверху. При этом к верхнему поясу фермы приварен предварительно стальной уголок. Прогон крепится стенкой к вертикальному перу уголка с помощью болта + гайка и контргайка. Никакой сварки. Всё ОК.

А дальше 50/50. В стенке прогона можно встретить горизонтальное овальное отверстие!!! И самое страшное, что этому находится объяснение: "При изготовлении и при монтаже есть погрешность в геометрии конструкций, просто круглое отверстие в стене может не совпасть с круглым отверстием в пере уголка. Это что же, рассверливать на высоте?! Вот я и сделал! В серии видел, там ошибок быть не может!"
И ведь прав будет, если забыть о функции прогона, в конкретном случае = изгибаемая балка + сжатая распорка.

Однако такое решение, которое будет нормальным и безопасным, когда прогон - это просто прогон (между фермами "под" погонами есть отдельные элементы типа "распорки", которые работают только на сжатие), в случае, когда прогон - это и изгибаемых элемент и распорка, приводит к податливости всей системы и к выходу из плоскости верхнего сжатого пояса фермы, что опасно при определенных значениях.

[bqipmjw]

где скачать программу для рисования многопролетнных балок