Schöck
dwg.ru forum rss xml
| Правила | Регистрация | Пользователи | Поиск | Сообщения за день | Все разделы прочитаны |  Справка по форуму |

Вернуться   Форум DWG.RU > Архитектура и Строительство > Конструкции зданий и сооружений > Металлические конструкции > Расчет фасонок и конструирование узлов ферм.

Расчет фасонок и конструирование узлов ферм.

Версия для печати
 
Ответ
Опции темы Поиск в этой теме
Непрочитано 02.12.2018, 01:13 1 | #1
Расчет фасонок и конструирование узлов ферм.
Старый Дилетант
 
строительные конструкции
 
Регистрация: 06.12.2017
Сообщений: 344

Старый Дилетант вне форума Вставить имя

Иногда проектирую фермы, которые несколько отличаются от типовых, в частности треугольные и односкатные с острыми опорными узлами, малоэлементные типа шпренгельных балок и т. п.

1 Возникают затруднения при назначении размеров фасонок и их расчете. Как и на что следует их рассчитывать?
Пытаюсь считать на растяжение по сечению нормальному к оси пояса и на выкол. В частности не могу определиться, как считать на выкол.
Прошу высказать свои соображения.

Выкладываю для примера 2 узла. Штриховой линией показана линия выкола при учете только среза.

2. Еще вопрос по опорному узлу: можно ли ограничить фасонку красной линией снизу, считая, что основная часть усилия передается на ВП.

3. Не хочу ограничивать тему только расчетом фасонок. Было бы интересно бы услышать предложения по усовершенствованию узлов.
В перспективе хотелось бы расширить тему, посвятив ее конструированию и расчету узлов ферм с фасонками, а также бесфасоночных узлов соединения разнотипных элементов (двутавр, труба, гсп, уголок и т. д.)

Прикладываю выдержки из книг Абаринова https://dwg.ru/dnl/1099 и Тахтамышева https://dwg.ru/dnl/5451

Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: Фасонка 1.jpg
Просмотров: 191
Размер:	44.2 Кб
ID:	208620  Нажмите на изображение для увеличения
Название: Фасонка 2.jpg
Просмотров: 154
Размер:	39.3 Кб
ID:	208625  Нажмите на изображение для увеличения
Название: Абаринов-.jpg
Просмотров: 136
Размер:	412.2 Кб
ID:	208626  Нажмите на изображение для увеличения
Название: Тахтамышев 35-.jpg
Просмотров: 173
Размер:	154.4 Кб
ID:	208627  Нажмите на изображение для увеличения
Название: Тахтамышев 36-.jpg
Просмотров: 138
Размер:	335.5 Кб
ID:	208628  


Просмотров: 2790
 
Непрочитано 02.12.2018, 07:15
#2
NWMPS


 
Регистрация: 20.07.2017
Сообщений: 260


Для первого приближения сойдут общие рекомендации из таблиц, что в книгах всяких по толщине фасонок в зависимости от усилий, далее математическое моделирование в идеестатике узла т.к. он простой геометрии, там определив угловую жесткость задать её в общую расчетную схему для уточнения внутренних силовых факторов в стержнях, потом обратно в идею с уточненными граничными условиями и выполнить расчет на прочность, местную устойчивость, проверить сварные соединения, болтовые. Можно потом подгонять аналитическое решение, если получится) Конечно можно эти все узлы вписать в общую расчётную схему, замоделив их пластинчатыми КЭ с объёмниками в нужных местах, но выбирать тогда программный комплекс, где не нужно с сетками вручную играться с заданием контактов и преднатяжений и в котором есть параметризация для оперативности внесения требуемых изменений.

Последний раз редактировалось NWMPS, 02.12.2018 в 07:29.
NWMPS вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Автор темы   Непрочитано 02.12.2018, 09:23
#3
Старый Дилетант

строительные конструкции
 
Регистрация: 06.12.2017
Сообщений: 344


Цитата:
Сообщение от NWMPS Посмотреть сообщение
Для первого приближения сойдут общие рекомендации ........ далее математическое моделирование ......... задать её в общую расчетную схему ....... потом обратно в идею с уточненными граничными условиям......потом подгонять аналитическое решение ......Конечно можно эти все узлы вписать в общую расчётную схему, замоделив их пластинчатыми КЭ с объёмниками в нужных местах,
Это все выше моих возможностей. Наверное в этой жизни мне даже близко к этому не подойти.
Хотелось бы простых решений.
Старый Дилетант вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 02.12.2018, 10:42
#4
eilukha


 
Регистрация: 10.09.2007
Сообщений: 5,856


СН 200-62:
Цитата:
431. При расчете узловых фасонных листов на прочность (проверка па выкалывание) расчетные сопротивления материала фасонного листа принимаются:
а) для частей разреза, направленных нормально к оси прикрепляемого стержня, — R0
б) для частей разреза, направленных наклонно к оси прикрепляемого стержня, — 0,75 R0.
Здесь R0 — основное расчетное сопротивление.
При указанных расчетах фасонных листов вводятся коэффициенты условий работы m2 = 0,9.
Что странно: наклонно и ненаклонно меняются ступенчато (90 градусов - ненаклонно, 89,99 - наклонно). По этой логике все сечения следует принимать наклонными, чтобы минимальную несущую способность найти.
В СП 35 по-другому: . Тут всё логично, а так же присутствует преемственность с СН 200-62: при альфа=90 гр. и альфа=0 гр. результат отличается ровно в 0,75 раз.
В буржуйских нормах есть расчёт на выкол фасонок при проверке болтовых соединений.
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: 111.png
Просмотров: 806
Размер:	42.9 Кб
ID:	208632  

Последний раз редактировалось eilukha, 02.12.2018 в 12:04.
eilukha на форуме вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 02.12.2018, 10:52
#5
Бахил

?
 
Регистрация: 17.06.2014
Царицын
Сообщений: 7,393


Offtop: Многие знания рождают многие печали. Ни один, уважающий себя металлист, не будет считать фасонку на срез.
Не, ну можно, конечно, проверить по всяким экзотичным формулам. Обычно толщина фасонки принимается конструктивно.
__________________
Сон разума рождает чудовищ. (испанская пословица)
Бахил вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 02.12.2018, 10:59
#6
eilukha


 
Регистрация: 10.09.2007
Сообщений: 5,856


Бахил, почему по серии в фермах и парных уголков из С345, фасонка из С255? Такое хотелось бы проверить.
eilukha на форуме вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 02.12.2018, 11:04
#7
NWMPS


 
Регистрация: 20.07.2017
Сообщений: 260


Вон в соседней ветке из СП (думаю со временем перекачует и в другие выпуски в новых ревизиях) выдержка как считать в сегодняшних реалиях или как уже не принимать конструктивно, выискивать в старых книгах аналитическое решение и прочие типовики:
9.3 Особенности конечно-элементного моделирования
9.3.1 Построение конечно-элементной модели зависит от типа решаемой задачи:
1) Определение общего напряженно-деформированного состояния (НДС) конструкций
моста в соответствии с требованиями предельных состояний по несущей способности и
эксплуатационным качествам.
2) Определение НДС в отдельных точках, конструктивных элементов или узлов мостов
для выполнения детальных и уточненных проверок, например, на усталость, местную
устойчивость, искажение форм поперечных сечений конструктивных элементов,
развитие пластических деформаций в локальных зонах с концентрацией напряжений,
для оценки работы соединительных элементов (сварных швов, болтов, заклепок и т.д.),
особенностей НДС в опорных узлах и т.п.
9.3.2 При решении задач первого типа требуется построение пространственной расчетной
схемы, включающей, по возможности, все основные и вспомогательные конструктивные
элементы моста – ригели, колонны, настилы проезжей части, связи и т.д. Таких
конструктивных элементов может быть большое количество. В этом случае при конечно
элементном моделировании рационально использование стержневых конечных элементов с
жестким, шарнирным, либо упругоподатливым соединением между собой.
9.3.3 При решении задач второго типа требуется детальное геометрическое построение
конструктивных и узловых элементов. В этом случае конечно элементное моделирование
необходимо выполнять с применением объемных, оболочечных, плоских, мембранных и
других специализированных конечных элементов. При этом возможно рассмотрение
отдельного конструктивного элемента, узла, либо фрагмента с граничными условиями,
полученными из решения соответствующей задачи первого типа. Вырезка фрагмента
осуществляется сечениями, отстоящими от расчетной точки (например, центра
конструктивного узла) на расстоянии не менее 5-ти высот сечения разрезаемого стержневого
элемента.
Затем решается соответствующая локальная задача для вырезанного конструктивного
фрагмента. При корректном моделировании и условии линейного роста внутренних усилий в
конструкции по границам фрагмента результаты решения локальной задачи 2-го типа не
будут противоречить решению соответствующей задачи 1-го типа.
9.3.4 Для ЛМТК (легкие металлические тонкостенные конструкции) такое соответствие
может нарушаться. В этом случае необходимо, для расчетного конструктивного элемента,
определить предельные несущие способности по методикам задач 1-го и 2-го типа,
вычислить корректирующий коэффициент, представляющий собой отношение 2-го
результата к 1-му, и скорректировать общую несущую способность всего сооружения путем
умножения на этот коэффициент.
Примечание. Допускается, вместо вырезки фрагмента, встраивание его непосредственно в более простую
стержневую конечно элементную модель всего сооружения с помощью жестких конечных элементов.
NWMPS вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 02.12.2018, 11:06
#8
IBZ

Расчетчик МК
 
Блог
 
Регистрация: 06.05.2006
Ростов-на-Дону
Сообщений: 3,299


Цитата:
Сообщение от Старый Дилетант Посмотреть сообщение
Хотелось бы простых решений.
Всё уже украдено посчитано до нас. Смело пользуйтесь таблицами толщин в зависимости от усилий. Размер же фасонок определяется длиной сварного шва. Для общего развития можно ещё почитать в книге К.К. Муханова "Металлические конструкции" (1978) страницы 332-339. Использовать же программы - это из пушки по микробам .
IBZ на форуме вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 02.12.2018, 11:07
#9
ProjectMaster


 
Регистрация: 21.08.2017
Сообщений: 949


Решений на самом деле два:

1. Если несущую способность фасонки определять по расчетному сопротивлению как простое деление силы на площадь по невыгодному сечению - это уже даст весьма нормальный запас по реальной несущей способности, так как фасонка будет рваться по пределу прочности (для углеродистой стали почти в 2 раза больше). Для реального проектирования ИМХО более ничего не надо. Требуемая площадь фасонки обычно обеспечивается автоматически, так как когда мы считаем швы крепления фасонки на отрыв - автоматически площадь фасонки оказывается выше требуемой (швы обычно менее прочны, чем основной материал фасонки).

2. Можно извратится и посчитать фасонку "по науке". Если по науке и по простому, то тогда нужно ограничить зону работы фасонки упругой областью и определить для всей площади фасонки поля максимальных касательных напряжений (tmax).
Это поле можно проанализировать с использованием условия прочности Треска (или Губера-Мизеса-Генки или т.д.).

Условие прочности Треска
|tmax|=(|sigma3-sigma1|)/2 должно быть меньше, чем Rs/2.
Rs - предел текучести при одноосном растяжении (можно взять расчетное сопротивление стали).

Сюда нужно еще дать запасик и нормально будет.

P.S. При моделировании нагрузки на фасонку следует избегать концентраторов напряжений, распределяя нагрузку равномерно по некоторой площади фасонки (не сосредоточенными силами). Концентраторы будут искажать картину, в реальности они будут нивелированы за счет пластической работы стали.

Последний раз редактировалось ProjectMaster, 02.12.2018 в 11:24.
ProjectMaster вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 02.12.2018, 11:19
#10
NWMPS


 
Регистрация: 20.07.2017
Сообщений: 260


ProjectMaster, sigma1-sigma3
NWMPS вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 02.12.2018, 11:23
#11
ProjectMaster


 
Регистрация: 21.08.2017
Сообщений: 949


Цитата:
Сообщение от NWMPS Посмотреть сообщение
ProjectMaster, sigma1-sigma3
Согласен. По модулю надо брать. Исправил.
ProjectMaster вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 02.12.2018, 11:26
#12
Бахил

?
 
Регистрация: 17.06.2014
Царицын
Сообщений: 7,393


Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
парных уголков из С345, фасонка из С255?
Ну так это ещё раз подтверждает, что проверять прочность фасонки бессмысленно. Иногда можно проверить устойчвость.

----- добавлено через ~1 мин. -----
Цитата:
Сообщение от IBZ Посмотреть сообщение
Размер же фасонок определяется длиной сварного шва.
Так точно, Кэп!

----- добавлено через ~3 мин. -----
Цитата:
Сообщение от ProjectMaster Посмотреть сообщение
Условие прочности Треска
А можно не выражаться? Тут всё-таки неокрепшие умы присутствуют.
__________________
Сон разума рождает чудовищ. (испанская пословица)
Бахил вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 02.12.2018, 12:24
#13
Tamerlan_MZO


 
Регистрация: 26.02.2012
Сообщений: 856


Цитата:
Сообщение от Старый Дилетант Посмотреть сообщение
Штриховой линией показана линия выкола при учете только среза.
Не правильно у Вас линии условного выкола определены.
Линия условного выкола -- это кратчайшее расстояние (перпендикуляр) от рассматриваемой точки обреза уголка до прилегающего края фасонки.

----- добавлено через ~6 мин. -----
NWMPS, а коэффициент надёжности модели учитываете?

----- добавлено через ~8 мин. -----
Цитата:
Сообщение от ProjectMaster Посмотреть сообщение
швы обычно менее прочны, чем основной материал фасонки
Материал шва как раз прочнее, чем материал фасонки.

Последний раз редактировалось Tamerlan_MZO, 02.12.2018 в 12:33.
Tamerlan_MZO вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 02.12.2018, 13:16
#14
ProjectMaster


 
Регистрация: 21.08.2017
Сообщений: 949


Цитата:
Сообщение от Tamerlan_MZO Посмотреть сообщение
Материал шва как раз прочнее, чем материал фасонки.
Чтобы приварить фасонку угловым швом к основанию требуется угловой сварной шов длиной примерно в 2,2 раза больше, чем расчетная ширина фасонки.

Равнопрочные с основным материалом швы на практике встречаются редко и связаны с физическим контролем качества шва. Это не относится к рассматриваемому в посте вопросу.

Тезис о заведомо достаточной прочности фасонки по сравнению со швами также подтверждают посты #8 и #12 уважаемых IBZ и Бахил.

Если бы швы били прочнее фасонки - все было бы наоборот. Мы бы швы никогда не считали.

P.S. В моей фразе "швы обычно менее прочны, чем основной материал фасонки" указано про "швы", а не "материал шва", как вы написали.
ProjectMaster вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 02.12.2018, 13:33
#15
Tamerlan_MZO


 
Регистрация: 26.02.2012
Сообщений: 856


Цитата:
Сообщение от ProjectMaster Посмотреть сообщение
P.S. В моей фразе "швы обычно менее прочны, чем основной материал фасонки" указано про "швы", а не "материал шва", как вы написали.
Я на это и обратил внимание.
Tamerlan_MZO вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Автор темы   Непрочитано 02.12.2018, 14:07
#16
Старый Дилетант

строительные конструкции
 
Регистрация: 06.12.2017
Сообщений: 344


Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
В СП 35 по-другому: . Тут всё логично, а так же присутствует преемственность с СН 200-62: при альфа=90 гр. и альфа=0 гр. результат отличается ровно в 0,75 раз
Не в 0,75 а в 0,675 раз.
У меня такая вот ассоциация.
Касательные напряжения в прямоугольном элементе при Q=N, высоте сечения h=L - = 1,5*Q/(t*h) = 1,5*N/(t*L)
1/(1.5) = 0.667 - цифры очень близкие. Но почему не 0,58 ?
0,75 соответствует 30 град.
Старый Дилетант вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 02.12.2018, 14:39
#17
eilukha


 
Регистрация: 10.09.2007
Сообщений: 5,856


Цитата:
Сообщение от Старый Дилетант Посмотреть сообщение
Не в 0,75 а в 0,675 раз.
- проверьте ещё раз:
при альфа=0, N=0.675*Ry*(...)
при альфа=пи/2, N=0.900*Ry*(...)
0,675/0,900=0,750
Цитата:
Сообщение от Старый Дилетант Посмотреть сообщение
Но почему не 0,58 ?
- скорее всего, потому что используется Ru с некоторыми коэффициентами.
eilukha на форуме вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Автор темы   Непрочитано 02.12.2018, 14:46
#18
Старый Дилетант

строительные конструкции
 
Регистрация: 06.12.2017
Сообщений: 344


Цитата:
Сообщение от Бахил Посмотреть сообщение
Многие знания рождают многие печали. Ни один, уважающий себя металлист, не будет считать фасонку на срез.
Не, ну можно, конечно, проверить по всяким экзотичным формулам. Обычно толщина фасонки принимается конструктивно.
Цитата:
Сообщение от IBZ Посмотреть сообщение
Всё уже украдено посчитано до нас. Смело пользуйтесь таблицами толщин в зависимости от усилий. Размер же фасонок определяется длиной сварного шва. Для общего развития можно ещё почитать в книге К.К. Муханова
То, что размер фасонки на 100% определяется длиной швов справедливо для узлов стандартных ферм (с параллельными поясами и трапециедальных).
Я же говорю о не совсем стандартных узлах.

До нас рассчитано по разному У того же Муханова на стр. 324 показан неправильный узел и дан намек на выкалывание, заключающийся в том, что площадь фасонки по линии выкола должна превышать площадь сечения пояса.

То есть, так правильно?
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: Фасонка 3.jpg
Просмотров: 89
Размер:	36.6 Кб
ID:	208637  
Старый Дилетант вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 02.12.2018, 14:59
#19
ProjectMaster


 
Регистрация: 21.08.2017
Сообщений: 949


Цитата:
Сообщение от Старый Дилетант Посмотреть сообщение
То, что размер фасонки на 100% определяется длиной швов справедливо для узлов стандартных ферм (с параллельными поясами и трапециедальных).
Я же говорю о не совсем стандартных узлах.

До нас рассчитано по разному У того же Муханова на стр. 324 показан неправильный узел и дан намек на выкалывание, заключающийся в том, что площадь фасонки по линии выкола должна превышать площадь сечения пояса.

То есть, так правильно?
Правильно - построить поле маскимальных касательных напряжений. Линия разрушения (сдвига) будет проходить через максимумы (пики) этого поля.
ProjectMaster вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 02.12.2018, 15:01
#20
eilukha


 
Регистрация: 10.09.2007
Сообщений: 5,856


Цитата:
Сообщение от Старый Дилетант Посмотреть сообщение
То есть, так правильно?
- правильность не на картинке лишь выявляется, а минимальностью по несущей способности на выкол.
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: Фасонка 3.jpg
Просмотров: 102
Размер:	45.6 Кб
ID:	208638  

Последний раз редактировалось eilukha, 02.12.2018 в 15:22.
eilukha на форуме вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
Ответ
Вернуться   Форум DWG.RU > Архитектура и Строительство > Конструкции зданий и сооружений > Металлические конструкции > Расчет фасонок и конструирование узлов ферм.

Размещение рекламы
Опции темы Поиск в этой теме
Поиск в этой теме:

Расширенный поиск

Быстрый переход

Похожие темы
Тема Автор Раздел Ответов Последнее сообщение
Расчет и конструирование подкрановых ферм Romegv Металлические конструкции 19 23.04.2014 19:31
Расчет каркаса производственного здания. Базовые вопросы о принципе расчета и типе узлов Gvozdillo Металлические конструкции 10 25.03.2014 15:35
Расчет и проектирование ферм рома8778 Поиск литературы, чертежей, моделей и прочих материалов 10 17.12.2013 13:06
Расчет фермы с расцентровкой узлов в СКАДе. Проблема! Семенов Сергей SCAD 31 10.11.2013 03:56
Расчет узлов СП фермы в Лире pbykov Лира / Лира-САПР 8 17.11.2009 16:31

|| Главная || Каталог САПР || Тендеры || Публикации || Объявления || Биржа труда || Download || Галерея ||
|| Библиотека || Кунсткамера || Каталог предприятий || Контакты || Файлообменник || Блоги ||