Эвристика для проектирования эффективной конструкции (сарая)

Существуют ли какие-либо эвристические правила / правила большого пальца, чтобы оценить, была ли эффективно разработана структура навеса?

Если быть точным, у меня есть промышленный сарай, 12 м высотой, площадь пола 270 м2 (самый длинный пролет 10 м) и представленный проект конструкции требует прибл. 22 тонны конструкционной стали.

Есть ли какие-нибудь правила большого пальца, чтобы судить, насколько это эффективно? Или дизайнер лениво только что представил чрезмерно консервативный дизайн?

В условиях отсутствия снега, без доступа к крыше и без лебедок и портальных кранов нагрузка на крышу должна быть очень легкой. Интуитивно 22 тонны показались мне очень стальными для этого.

Если бы добавление дополнительных деталей или даже всего дизайна помогло бы судить, я могу это сделать.

Возможно, другие могут дать мне номера из других проектов?

Читая ваш вопрос, я понимаю, что вы доверяете своему инженеру, который выполнил хотя бы разумную работу по проектированию конструкции. Вы не беспокоитесь, что структура может рухнуть, что инженер, возможно, забыл случай нагрузки или что они могли выбрать неэффективные типы поперечных сечений (то есть, они не использовали прямоугольные столбцы). Я понимаю, что вас интересует только то, является ли структура, как она есть, неэффективной.

Следовательно, существует два способа, которыми структура может быть неэффективной: структурный план плохо спроектирован и / или поперечные сечения, принятые для каждого элемента, являются чрезмерными и, следовательно, неэффективными.

10-метровый пролет звучит довольно разумно, как и представленная высота, поэтому я не думаю, что нам нужно заниматься сценарием «плохо продуманного плана». Это оставляет нам только для проверки сечений.

Стальные элементы часто проектируются в соответствии с «коэффициентом использования». Это значение изменяется от 0,0 до 1,0, где 0,0 означает, что элемент не находится под нагрузкой ни при каких обстоятельствах, а 1,0 означает, что при некоторой комбинации нагрузок элемент должен противостоять силам, точно равным его расчетной прочности. Очевидно, что коэффициент использования выше 1,0 означает, что элемент рискует потерпеть неудачу (хотя я полагаю, что в некоторых кодах в некоторых ситуациях допускается повышение уровня немного выше 1,0).

$X$$Y$$X < Y \therefore \text{OK!}$$\frac{X}{Y}$

Что именно считается «близким к 1,0», сложно определить. Стальные элементы имеют дискретные сечения; Вы можете выбрать между разделом A или B. В некоторых случаях может оказаться, что раздел A недостаточен (коэффициент использования выше 1,0), тогда как раздел B немного больше, и в этом случае у инженера не останется иного выбора, кроме как выбрать B хотя его скорость не очень эффективна. Поэтому, если вы сами не являетесь инженером и не можете на самом деле переделать математику вашего инженера, тестируя другие возможные сечения, я предлагаю вам быть щедрым в том, что вы считаете «близким к 1,0».

Очевидно, что если все элементы требуют вашей щедрости, то это, вероятно, означает, что небольшая модификация плана значительно улучшит ваш глобальный дизайн. Например, 10-метровый промежуток между опорными рамами, показанными на возвышении, может означать, что столбцы попали под сценарий «сечения A или B», описанный выше. В таком случае может случиться так, что уменьшение этого интервала позволит вам значительно повысить эффективность ваших столбцов.

При этом, если у вас есть непрерывный элемент, у вас могут быть разные показатели для разных частей элемента. Например, непрерывный луч с несколькими пролетами разной длины может иметь частоту для каждого размаха. Затем инженер должен решить, сделать ли равномерную балку, равную для всех пролетов (и которая, следовательно, будет немного неэффективной, в меньших пролетах) или использовать разные поперечные сечения для каждого пролета. Последний вариант может быть более эффективным с точки зрения материала (поскольку вы оптимизируете поперечное сечение для каждого пролета), но на самом деле вполне может быть более дорогим из-за повышенной сложности соединений. Решение между этими двумя вариантами не является тривиальным, поэтому я честно предлагаю принять лучшее решение вашего инженера (если вы в этом уверены). То же относится и к столбцам: тем, кто находится по углам, обычно приходится сопротивляться меньшим силам, чем центральным, поэтому инженер должен решить, принять ли одно поперечное сечение для всех столбцов или разные сечения для каждого. В этом случае очень распространено использование одного раздела для всех.

Если вы действительно обеспокоены дизайном, другой вариант - нанять второго инженера для быстрой проверки качества вашего проекта.