[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

[Vitaly Bilozir]

Ребята! Перестаньте заниматься софистикой. Если из сопромата известно, что М и N можно заменить на N c соответвующим эксцентрисситетом, то какие проблемы могут быть? Ес. сечение усилено , то и считайте все подряд относительно нового центра тяжести!

[Regby]

Итак. Настало время принимать решение. (все это время молчал, потому как занимался фундаментами и другими объектами)

Имеется:
1 несколько вариантов расчетных схем - разный набор усилий.
2 Расчет опорного узла, составленный мною по расчету, выложенномуLev_37/ Собственно мой расчет практически повторяет оригинальный, за тем исключением, что автор почему то не учитывал изгибающий момент в верхнем поясе, который как раз таки "гасится" продольными усилиями. Кроме того в exel файле оригинала (на мой взгляд) была путанница с параметром ai (на рисунке он изображен как расстояние между осями верхнего и нижнего пояса в конкретном сечении - и вычисляется так, но подписан как расстояние от низа верхнего пояса до оси нижнего и в расчете в дальнейшем фигурирует так же) - я принял параметр ai равным расстоянию между осями верхнего и нижнего пояса. Ну и еще характеристики верхенго пояса "спроецировал " на вертикальную плоскость. Расчет прикладываю (в формате pdf, если нужно в формате mathCAd - выложу). Если кто то найдет ошибку буду благодарен.
3 Детальный чертеж узла.

Выводы делаю следующими: для усилий схемы предложенной Ильнуром прочность узла обеспечивается. Смущают только большие напряжения в пластине (см. картинку Cfytrr). Действительно в нижней полке верхнего пояса сжимающее напряжение от момента суммируется с напряжениями от продольной сжимающей силой и "нейтрализуется" напряжениями от продольной растягивающей силы нижнего пояса. В результате в фасонке образуются большие напряжения (по сути она течет, что как бы и нормально, ведь считаем ее прикрепленной шарнирно). И вот тут я не знаю что делать - может ли ее "порвать"? Об этом могут сказать напряжения, возникающие в ней, но я не могу пока сообразить как их подсчитать.

Единственное что мне пришло в голову - это убрать оодну пару болтов (см рисунок) и уислить пластинку наклонными ребрами.

Пожалуйста комментарии, советы, претензии и поучения. Спасибо за долготерпение.

[Ильнур]

см. картинку Cfytrr

Что-то эту картинку не нашел...

[Regby]

Сообщение от Ильнур Что-то эту картинку не нашел...

http://forum.dwg.ru/showthread.php?t=30618&page=3
пост 48

[Ильнур]

Там напряжения сжимающие (красная зона). Быстрее потеряет устойчивость, чем потечет. Ну и пусть - шарниры же остаются.
Кажется так.

[Regby]

Сжимающие? Нижняя полка верхнего пояса сжата (усилие 72,2 тонны)
Нижний пояс растянут (усилие 48,3 тонны) фасонка передает растягивающие усилия на сжатую нижнюю полку... фасонка растянута... в чем я не прав?

[Ильнур]

Может и я не прав:

[Regby]

В любом случае, как вы смотрите на усиление фланца наклонными ребрами? Так я смогу обеспечить их устойчивость...

[Ильнур]

Может так достаточно?

[Kostya_PC]

Ильнур, Regby, на картинке показаны эквивалентные напряжения von mises stress

результаты, напряжения "обрезаны" по пределу текучести 2450, тобишь все что выше 2450 показано "максимально красным" цветом

[Ильнур]

Сообщение от Kostya_PC Ильнур, Regby, на картинке показаны эквивалентные напряжения

Вы пальцем покажите, сжатие или растяжение в указанной точке? Эквивалентное напряжение имеет в данном случае основным составляющим нормальное напряжение - оно сжимающее или растягивающее?

[Cfytrr]

Тема ожила. добавлю несколько картинок. Модель та же нагрузка прежняя только увеличена толщина фасонок с 10 до 12 мм.

Сообщение от Ильнур Вы пальцем покажите

вот картинка
с максимальными сжимающими напряжениями, и тот же узел, но в эквивалентных напряжениях:
[IMG]http://s58.***********/i162/0903/27/b437d76fcc76t.jpg[/IMG][IMG]http://s58.***********/i162/0903/63/03dafb0b52ebt.jpg[/IMG]
после усиления диагональным ребром и листом по нижнему поясу (t=12 мм):
[IMG]http://i031.***********/0903/23/d1a2f9b8c0d6t.jpg[/IMG]
Узел примыкания пластины к нижнему поясу до и после усиления ребрами (t=12 мм):
[IMG]http://s58.***********/i162/0903/3f/ddc09a9ae393t.jpg[/IMG][IMG]http://s41.***********/i092/0903/32/671f051941d2t.jpg[/IMG]

,

[Regby]

Хочу заметить что я немного изменил решетку и к вертикальной пластинке-стойке у меня теперь подходит раскос (узел 2)

[Cfytrr]

Regby, Фасонку в узле 3 как решили? Кстати, я не разобрался у вас фасонки все таки 10 или 12 мм?
надеюсь не так: http://dwg.ru/bsk/774

[Regby]

Фасонка t=12 мм
узел решили так: критика и предложения принимаются

[Андрей Т.]

Cfytrr,

расматривая Ваши картинки (очень красивые), особенно 3-ю с верху, создается впечетление, что уголки затяжки закреплены к фасонке только по "перу", а "обушек" свободно елозит по фасонке. Иначе чем обьяснить, практическую не загруженность "обушка" уголка и его горизонтальных перьев.

Посмотрите пожалуста относительное перемещение смежных точек фасонки и "обушка" уголка.

[Cfytrr]

Сообщение от Андрей Т. Cfytrr, Иначе чем обьяснить, практическую не загруженность "обушка" уголка и его горизонтальных перьев.

Все честно приварено и прикручено "по всей длине соприкосновения деталей" Незагруженность горизонтальных перьев только кажущаяся, так как в уголках (в зоне фасонок) есть изгибающий момент, а он естестественно гораздо сильней нагружает крайние фибры вертикального пера.

[Cfytrr]

Сообщение от Regby Хочу заметить что я немного изменил решетку и к вертикальной пластинке-стойке у меня теперь подходит раскос

Принято и подправлено:

Только вот наверное, к косому ребру в опорной фасонке надо бы добавить и усиление нижнего пояса
До усиления нижнего пояса:
[IMG]http://s45.***********/i107/0903/9d/05ba692ec0cct.jpg[/IMG]
После усиления нижнего пояса листом 12:
[IMG]http://s55.***********/i149/0903/61/0c92710cee25t.jpg[/IMG]

[Regby]

Cfytrr, Спасибо

Большие усилия в нижней полке верхнего пояса вполне логичны, но ведь вы "обрываете" эквивалентные напряжения на значении 2450, а сталь в балке верхнего пояса С345 - по моему расчету усилять необходимости нет, если я ничего не напутал

[Cfytrr]

Сообщение от Regby Cfytrr...сталь в балке верхнего пояса С345 - по моему расчету усилять необходимости нет

Это вам решать,

[IMG]http://s51.***********/i132/0903/17/70931894ed1at.jpg[/IMG]

[IMG]http://s61.***********/i171/0903/94/f84c687c1c06t.jpg[/IMG]

Нагрузка на ферму узловая по 4440 кг, это при 6 метровом шаге ферм, вы кажется согласовали уменьшение шага до 5 метров?