Как вы моделируете реальную ферму в программном обеспечении для структурного анализа?

7

Я пытаюсь воссоздать следующую модель деревянной фермы, предоставленной мне производителем фермы: введите описание изображения здесь

Мой вопрос двоякий:

  1. Каков общий / правильный способ моделирования граничных условий и условий внутренней фиксации (штифта?) Для элементов, а также самой конструкции?

  2. Учитывая общую нагрузку на крышу в фунтах на квадратный фут, как я должен распределить нагрузки на ферму? Мне кажется, что применение распределенных токовых и мертвых нагрузок для верхнего и нижнего поясов к элементам фермы создает проблему устойчивости, поскольку, как мне показалось, «идеализированные» фермы могут противостоять только осевой нагрузке, и, следовательно, нагрузки могут прикладываться только к узлам. , Однако это настоящая ферма, поэтому я ожидаю, что все может быть иначе.

user32882
источник

Ответы:

6

Наиболее распространенный способ моделирования этой структуры заключается в следующем (игнорируйте тот факт, что пропорции немного смещены):

введите описание изображения здесь

Итак, все диагонали закреплены. Однако на схеме вы заметите, что хорды (включая диагонали от опор до верхней хорды) не сегментированы в каждой точке пересечения с диагоналями. Действительно, хорды, вероятно, являются максимально длинными, представляя сращивания в точках E, J и M просто из-за требований конструктивности (обычно определяемых размером стандартного грузовика). Однако эти сращивания между балками, составляющими аккорды, обычно спроектированы так, чтобы вести себя как неподвижное соединение, поэтому я нигде не ставил булавки вдоль самих аккордов.

Что касается нагрузок, вы можете просто применить их как распределенные нагрузки. Поскольку отдельные пролеты элементов довольно малы, изгибание почти не произойдет, и подавляющее большинство внутренних сил будет осевым независимо. Некоторые программы анализа позволяют применять распределенные нагрузки, но устанавливают, что они должны быть преобразованы в узловые силы, но в этом нет никакой необходимости. И, черт возьми, настоящая ферма будет иметь этот крошечный изгиб, так что вы можете включить его в свой анализ, если хотите.

Исключением конечно являются аккорды. Поскольку они не закреплены на каждом соединении, они будут испытывать значительные изгибы, учитывая, что диагонали будут «распределять» свои осевые нагрузки в виде сосредоточенных узловых нагрузок вдоль эффективных промежутков аккордов.

И, наконец, обратите внимание, что очевидно, что опоры разные: одна допускает горизонтальное смещение, а другая - нет.

Васаби
источник
3
Я согласен, за исключением того, что я смоделировал сращивание в верхнем поясе на E и сращивания на нижнем поясе на M и K, также закрепленные. На самом деле, я бы, вероятно, смоделировал это так, как вы показываете это, и как я описал, а затем использовал бы окружающие дизайнерские силы / реакции.
Уильям С. Годфри - SE
Какое программное обеспечение вы использовали, чтобы нарисовать диаграмму выше? Можете ли вы порекомендовать программное обеспечение для анализа фермы?
PProteus
1
@PProteus, диаграмма была создана с помощью Ftool , программы для анализа 2D-кадров.
Васаби
1

Прошло много времени с тех пор, как я думал об этом, поэтому я надеюсь, что я близок.

  1. Какая? 1 фиксирован в каждой оси, я думаю?
    Для расчета фермы, вы должны рассматривать булавки как ... булавки ... Я верю.
    Если вы беспокоитесь о каких-либо суставах, то, я думаю, вы можете попробовать провести анализ напряжения на каждом суставе.

  2. Распределите нагрузку на узлы, как это обычно делается для балки, и выполните расчет для фермы. Затем выполните анализ луча для точечной нагрузки или любой нагрузки, которую вы распределяете для анализа воздействующего луча.

Извините, я пока не могу комментировать.

Нуль
источник