Comment modélisez-vous une ferme réelle dans un logiciel d'analyse structurelle?


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J'essaie de recréer le modèle suivant d'une ferme de toit en bois qui m'a été fourni par un fabricant de fermes: entrez la description de l'image ici

Ma question est double:

  1. Quelle est la manière courante / correcte de modéliser les conditions aux limites et les conditions de fixité interne (broche broche?) Pour les éléments ainsi que la structure elle-même?

  2. Étant donné la charge générique du toit en livres par pied carré, comment dois-je répartir les charges sur la ferme? Il me semble que l'application de charges vives et mortes réparties pour les membrures supérieure et inférieure sur les éléments des fermes pose un problème de stabilité, car il me semblait que les fermes «idéalisées» ne pouvaient résister qu'aux charges axiales et donc que les charges ne pouvaient être appliquées qu'aux nœuds. . Cependant, c'est une vraie ferme, donc je m'attends à ce que les choses soient différentes.

Réponses:


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La façon la plus courante de modéliser cette structure est la suivante (ignorez le fait que les proportions sont un peu décalées):

entrez la description de l'image ici

Ainsi, toutes les diagonales sont épinglées. Vous remarquerez cependant dans le schéma que les accords (y compris les diagonales des supports à l'accord supérieur) ne sont pas segmentés à chaque point d'intersection avec les diagonales. En effet, les accords sont probablement aussi longs que possible, présentant des épissures aux points E, J et M simplement en raison d'exigences de constructibilité (généralement définies par la taille d'un camion standard). Ces épissures entre les poutres composant les accords, cependant, sont généralement conçues de manière à se comporter comme un joint fixe, c'est pourquoi je n'ai pas mis de broches n'importe où le long des accords eux-mêmes.

En ce qui concerne les charges, vous pouvez simplement les appliquer en tant que charges réparties. Étant donné que les portées individuelles des éléments sont assez petites, il ne se produira pratiquement aucune flexion et la grande majorité des forces internes seront axiales indépendamment. Certains programmes d'analyse vous permettent d'appliquer des charges réparties mais définissent qu'elles doivent être transformées en forces nodales, mais cela n'est vraiment pas nécessaire. Et l'enfer, la vraie ferme aura cette petite flexion, vous êtes donc plus que bienvenu pour l'inclure dans votre analyse si vous le souhaitez.

L'exception est bien sûr les accords. Comme ils ne sont pas épinglés à chaque joint, ils subiront une flexion importante, étant donné que les diagonales "déposeront" leurs charges axiales sous forme de charges nodales concentrées le long des portées effectives des accords.

Enfin, notez que les supports sont évidemment différents: l'un permet un déplacement horizontal tandis que l'autre ne le permet pas.


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Je suis d'accord, sauf que je modéliserais l'épissure de l'accord supérieur en E et les épissures de l'accord inférieur en M et K comme épinglées également. Je le modéliserais probablement à la fois comme vous le montrez et comme je l'ai décrit, puis j'utiliserais les forces / réactions de conception enveloppantes.
William S. Godfrey - SE

Quel logiciel avez-vous utilisé pour dessiner le diagramme ci-dessus? Pouvez-vous recommander un logiciel pour l'analyse des fermes?
PProteus

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@PProteus, le diagramme a été créé avec Ftool , un programme d'analyse d'images 2D.
Wasabi

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Cela fait un moment que je n'y ai pas pensé, alors j'espère que je suis proche.

  1. Quelle? 1 fixe dans chaque axe, je pense?
    Pour calculer le treillis, vous devez traiter les broches comme .. broches ... je crois.
    Si vous êtes préoccupé par des articulations, vous pouvez essayer de faire une analyse des contraintes sur chaque articulation, je suppose.

  2. Répartissez la charge sur les nœuds comme vous le feriez normalement pour une poutre et effectuez le calcul pour la ferme. Faites ensuite l'analyse du faisceau pour la charge ponctuelle ou la charge que vous distribuez pour analyser le faisceau affecté.

Désolé, je ne peux pas encore commenter.

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