[Regby]

Проснулся я сегодня с утра и что то не дает мне покоя. Чувствую что решение которое мне навязывают не правильное. А именно. Есть элемент (40Б1) в котром дейтсвуют сжимающие усилия порядка 80 т и изгибающий момент (растянутые волокна внизу) порядка 20 т. Цифры сейчас не столь важны. Мне предлагают усилить данное сечение приваркой к его нижнему поясу двух швеллеров 10П. (см рисунок). Я рассуждаю следующим образом.

Продольная сила определяется расчетом для центра осей инерции начального сечения (точка А). Для этого начального сечения мы имеем продльную силу и изгибающий момент. Фактически мы имеем силу N действующую с эксцентриситетом e0=M/N=20/80=0.25м

Далее. Усиливая сечение двумя швеллерами 10П, мы смещаем нейтральные оси сечения на расстояние а вниз (точка С), но усилия продолжают быть приложенными в точке A. Ввиду этого эксцентриситет e становиться больше на величину a e=e0+a Отсюда M=e*N, что >M (изначально действующего момента).

Таким образом Усиливая сечение приваркой швеллеров к нижней (растянутой) полке мы увеличиваем фактические усилия действующие в сечении. Отсюда я делаю вывод что для того чтобы эффективно усилить сечение нужно усилить верхнюю сжатую полку двутавра, тогда по аналогии мы получим e=e0-a, тем самым уменьшая эксцентриситет, а значит и момент в сечении.

Прошу проверить мои мысли и сказать, прав я или нет и в чем я ошибаюсь, потому что посоветоваться просто не с кем. Спасибо

[Ильнур]

Зачем?

[Regby]

Чтобы привести узел к "простой" работе. Чтобы Затяжка стягивала колонну, а не "выпучивала" ригель. Проектировать нужно просто, иначе никаких мозгов не хватит чтобы понять что наделал. Сложный узел, непонятный. Как потом с экспертами разговаривать?

[Ильнур]

Дык ригель выпучивает условно, в смысле усилий. А на деле вводите как есть и увидите, что напряжения уменьшились. Может быть.
С экспертами надо разговаривать так: "с учетом РЕАЛЬНОЙ работы, с учетом дпо. мометнов от узла, т.е. как положено по нормам" и т.д.

[Regby]

Млин в этой теме писать не могу (борьба с топик АП-ом)
Вроде как выяснили марку стали
Мне продиктовали марки стали (оф. отчет через пару дней)
Ригель 09Г2С
Уголок ст6пс

Госта у меня под рукой нет, найти то же не могу. Скажите пожалуйста как перевести все это на марки стали по ГОСТ 27772-88

[Cfytrr]

Марки стали, заменяемые сталями по ГОСТ 27772-88
09Г2С - С345, 09Г2С гр. 2 - С375

ВСт3пс6 - С245 ВСт3пс6-2 - С275

[Ильнур]

Отличные стали. Осталось корректную схему (реальной фермы с реальными узлами) составить, дать точные нагрузки и сделать свежие выводы.
Вы бы, Regby, вместо того чтобы трехмерные приблизительные схемы создавать, сделали бы ОДНУ корректную плоскую схему поперечника - было бы продуктивнее.

[SetQ]

Сообщение от Ильнур РЕАЛЬНЫЕ перемещения (угол поворота узла) МАЛЫ по сравнению с необходимой для реализации Ваших "идей" схем.

давайте попросим Regby поставить в расчётной схеме жёсткий узел и сказать, какой получился момент. и какой угол поворота при шарнире? и какие болты, и какая толщина опорного ребра?

[Regby]

Cfytrr,спасибо большое
Ильнур, вы правы. причины "моделить" всю конструкцию не называю ибо это просто глупость

[Regby]

Сегодня получил факс (результат химико-мпектрального анализа) в котром написано что уголок выполнен из стали ст6пс по ГОСТ 380-2005
Как эту марку перевести в сталь по ГОСТ 27772-88 ?

[Ильнур]

С245, согласно т.51,б СНиП.

[Regby]

Если имеется ввиду СНиП II-23-81* то там фигурирует ГОСТ 380-71** В этом ГОСТ-е еще существуют группы (А,Б,В) Группа В -поставляемая по механическим свойствам и хим. составу изготовляется видов Вст2-Вст5 (т.е. ст6 - в ней нет)
В группе А - поставляемая по механическим свойствам имеет марки ст0-ст6, группа Б - по хим составу так же ст0-ст6
но у меня четко написано ст6пс по ГОСТ 380-2005, а в нем никаких групп нет...

В ГОСТ 383-2005 на который ссылается СП 53-102-2004, указано что предел прочности (временное сопротивление) для такой стали не менее 590 МПа

[Ильнур]

В ГОСТ 380-94 (2005 у меня нет) группы есть (I, II, III), причем уголки только по I-й катаются. Но Ваш уголок древний, и катался из стали по ГОСТ380-71, и скорее не может быть идентифицирован по новому ГОСТу.
Но если сталь официально идентифицирована как Ст6пс по ГОСТ 380-2005 (на что я не обратил внимания), а не по ГОСТ380-71, значит надо соответсвенно и рассматривать.
Если брать 590 МПа по табл.4 ГОСТ 27772-88, то получается С440, т.е. 16Г2АФ, чего не может быть - химсостав совершенно другой.
Вывод - необходимо 590 поделить на пресловутые 1,64 (из ГОСТ 27772-88), т.е. сигма времен=360 МПа, что соотв. по ГОСТ 27772-88 С235.
Так и надо спросить "испытателей": это сталь С235 по ГОСТ 27772-88? Без мех. испытаний как-то некорректно гадать.

[Regby]

Ну а если у меня есть химсостав, то могу я определить сталь по гост 27772-88 самостоятельно? Или лучше не заниматься хренью, и доверить дело профессионалам?

Вообще я сама виноват, что мне мешало в пиьме заказику написать "...определить марку стали по ГОСТ 27772-88..." ?...

[Ильнур]

В принципе с 1986 года уголки 75 и более катаются только 245 и выше.

[Regby]

не буду же я так объяснять эксперту. Мол, скорее всего там...

[Ильнур]

Ну да... Но расчеты и конструкцию можно делать. А тем временем и официально придет.

[Рей-Норд]

[FONT=Verdana]Уважаемый [/FONT][FONT=Verdana]RegBy[/FONT][FONT=Verdana] ![/FONT]

[FONT=Verdana]Выполняю обещание. Я попытаюсь объяснить, как мне видится Ваша проблема на этой ветке (... из далекого … СССР...). Можно сказать, взгляд со стороны, но это не советы постороннего [/FONT]
[FONT=Verdana](блин, заразили философией на форуме! [/FONT][FONT=Verdana]«Советы постороннего» - работа В.И. Ульянова).[/FONT]

[FONT=Verdana]1. По поводу эксцентриситетов.[/FONT]
[FONT=Verdana]При поперечном простом изгибе за нормальные напряжения (только о них речь здесь и далее) отвечают два фундаментальных силовых фактора: [/FONT][FONT=Verdana]N[/FONT][FONT=Verdana] и [/FONT][FONT=Verdana]M[/FONT][FONT=Verdana]. Всё! [/FONT]
[FONT=Verdana]Остальные величины (эксцентриситеты, ядровые расстояния и т.п.) не самостоятельные, а производные величины от [/FONT][FONT=Verdana]N[/FONT][FONT=Verdana] и [/FONT][FONT=Verdana]M[/FONT][FONT=Verdana]. Порой удобные для работы, а порой и вредные (как в нашем случае эксцентриситет).[/FONT]
[FONT=Verdana]Теперь все встает на свои места![/FONT]
[FONT=Verdana]Например, Вы утверждаете, что в сечении действует сила, приложенная с эксцентриситетом. [/FONT]
[FONT=Verdana]Ничего подобного![/FONT]
[FONT=Verdana]Для упругого материала и в гипотезе Кирхгофа в сечении действуют нормальные напряжения с трапецеидальной эпюрой. Эпюра складывается из прямоугольной части ([/FONT][FONT=Verdana]N[/FONT][FONT=Verdana]/[/FONT][FONT=Verdana]F[/FONT][FONT=Verdana]) и треугольников разного знака ([/FONT][FONT=Verdana]M[/FONT][FONT=Verdana]/[/FONT][FONT=Verdana]J[/FONT][FONT=Verdana]*[/FONT][FONT=Verdana]y[/FONT][FONT=Verdana]). [/FONT]
[FONT=Verdana]Вы видите здесь эксцентриситеты? Я – нет![/FONT]
[FONT=Verdana]В случае излома оси балки рассуждения не меняются. В сечении действуют по-прежнему [/FONT][FONT=Verdana]M[/FONT][FONT=Verdana] и [/FONT][FONT=Verdana]N[/FONT][FONT=Verdana]. [/FONT]
[FONT=Verdana]Но здесь эксцентриситет играет в Вами злую шутку! [/FONT]
[FONT=Verdana]Дело в том, что при изломе оси стержня в некотором сечении (см. Сен-Венана) начинает добавляться момент, который равен произведению силы на величину смещения оси стержня.[/FONT]
[FONT=Verdana]Вы же эту величину смещения по привычке назвали эксцентриситетом и … Вы попались![/FONT]
[FONT=Verdana]У Вас появилось желание рисовать линии действия [/FONT][FONT=Verdana]N[/FONT][FONT=Verdana], откладывать эксцентриситеты, делать далеко идущие выводы…[/FONT]
[FONT=Verdana]Поэтому и говорят, что эксцентриситет – это производная величина. Удобная, привычная, но можно было бы и не вводить (см. «бритву Окамма» - нельзя плодить излишние сущности сверх необходимого…).[/FONT]

[FONT=Verdana]2. Исходя из изложенного выше, остальные Ваши вопросы решаются следующим образом. [/FONT]
[FONT=Verdana]Вы пишете

Усиливая сечение двумя швеллерами 10П, мы смещаем нейтральные оси сечения на расстояние а вниз (точка С), но усилия продолжают быть приложенными в точке A. Ввиду этого эксцентриситет e становиться больше на величину a e=e0+a Отсюда M=e*N, что >M (изначально действующего момента).

[/FONT]
[FONT=Verdana]На самом деле, приварив швеллеры, Вы изменили трапецеидальную эпюру напряжений, т.к. изменились [/FONT][FONT=Verdana]F[/FONT][FONT=Verdana], [/FONT][FONT=Verdana]J[/FONT][FONT=Verdana], [/FONT][FONT=Verdana]y[/FONT][FONT=Verdana]. [/FONT]
[FONT=Verdana]Если же говорить об эксцентриситете, то это по-прежнему условная величина, равная [/FONT][FONT=Verdana]M[/FONT][FONT=Verdana]/[/FONT][FONT=Verdana]N[/FONT][FONT=Verdana]. [/FONT]
[FONT=Verdana]Положим, что швеллеры невесомые. [/FONT]
[FONT=Verdana]Т[/FONT][FONT=Verdana]огда эксцентриситет до усиления равен эксцентриситету после усиления ([/FONT][FONT=Verdana]N[/FONT][FONT=Verdana],[/FONT][FONT=Verdana]M[/FONT][FONT=Verdana] не изменились), но откладывать его надо от нового ц.т. сечения (если кому-то еще не расхотелось это делать). [/FONT]


[FONT=Verdana]P.S. Для тех, кто шарит выше сопромата: жупелом геометр. нелинейщины не махать! [/FONT]
[FONT=Verdana]Все, что выше - для нормальных проектировщиков!)[/FONT]



[FONT=Verdana]С уважением из ... СССР - Рей-Норд [/FONT]

[Lopuch]

Очень рационально
Причем, обратите внимание, без ссылок на крутые компьютерные программы

[Cfytrr]

Сообщение от Рей-Норд В случае излома оси балки ... начинает добавляться момент, который равен произведению силы на величину смещения оси стержня

Это то же самое о чем говорит автор темы, зачем рассуждения на пол страницы?

[IBZ]

Сообщение от Рей-Норд ... блин, заразили философией на форуме! По поводу эксцентриситетов. При поперечном простом изгибе за нормальные напряжения (только о них речь здесь и далее) отвечают два фундаментальных силовых фактора: N и M. Всё! Остальные величины (эксцентриситеты, ядровые расстояния и т.п.) не самостоятельные, а производные величины от N и М. Порой удобные для работы, а порой и вредные (как в нашем случае эксцентриситет) ... Поэтому и говорят, что эксцентриситет – это производная величина. Удобная, привычная, но можно было бы и не вводить

Точно, не хвататило Вам СССРовского иммунитета Ну философия, так философия. В действительности в произвольном сечении физически нет ни N ни M ни Q А есть там только нормальные и касательные напряжения, о чем Вы, собственно, далее и говорите. Так что понятия продольной и поперечной силы и изгибающего момента как минимум не менее эфимерное понятие, чем эксцентриситет. Хотя и всем привычное и удобное. Эксцентриситет даже чаще имеет материальное воплощение: стеновые панели, например, опираются на колонну с вполне конкретным эксцентриситетом. Тот же живой эксцентриситет будет наблюдаться и при шарнирном примыкании фермы покрытия сбоку колонны или в крановых зданиях. Да и в случае консольного элемента с внецентренным приложением нагрузки сверху физический смысл полностью совпадает с расчетным понятием e=M/N.