[prones]

Доброго времени суток, я процессе работы я столкнулся с вопросами, которые вроде простые, но я не смог понять, как их решить с уверенностью. Заглядывал и в сопромат, и в СНИП по металлоконструкциям, не дошло до меня. Если кто-то сможет объяснить или показать примеры понятного решения(или упрощенного решения), или ссылки на доступную для понимания литературу буду очень благодарен. Хочу разобраться, что и как действует, так как придется с этим очень часто сталкиваться, а спросить не у кого.
Есть рисунки и здесь и в архиве.
Пользовался СНиП II-23-81* «Стальные конструкции» ,
ГОСТ 8639-82 Трубы стальные квадратные. Сортамент
ГОСТ 13663-86 материалы для квадратных труб.

1.) а. Соединение двух квадратных труб 40х40 посредством шпильки. Я проводил расчеты , беря данные по моменту сопротивления(W) из госта 8639-82 и сигмы т (предела текучести) для материалов под этот гост. И пользуясь формулой M/WRY <1 . Вычисляешь момент, принимаешь значения R как сигму т и Условие прочности на изгиб проходит. Но у меня есть отверстие 10 мм, это концентратор напряжения и мне надо узнать его значение. Поискал по нету, нашел табличку, где по отношению высоты детальки и диаметра отв. находиться коэффициент и он был от 3 до 3.7. В чем загвоздка если использовать, этот коэффициент то прочность на изгиб не получается. В итоге подумал и взял материал 10ХСНД, и то не уверен, не будет ли прорыва или трещин в месте соединений.
А срез шпильки, вроде худо-бедно посчитал ,и сам, и по онлайн сервису, принял прочность 5.8
б. Как рассчитать, на сколько надо сместить отв. от края, чтоб металл не прорвало?

2.) Я пытаюсь рассчитать опорный кронштейн. Сила направлена на круглый врез, что приводит к изгибу ножки, и я как понимаю, будет опасное сечение 4(снизу). И по усилию, которое распространиться по кронштейну даст реакцию опоры и опасное сечение 4(сверху).
Тут я в ступоре, что куда и как. Как я понимаю поверхность 1 действует на смятие, чем она больше, тем легче избегать смятия (Я посчитал там огромные запасы и не стоит заморачиваться). Сечение 2 действует на изгиб? Но у меня круглый стержень упирается в поверхность 1 и на ножку частично давит и мне важна высота сечения 4?. Как просчитать наименьшую высоту сечения?. Или толщину этой пластинки. Что на, что действует и какие справочные данные мне нужны. Я нашел все для стали 20пс, всякие разные сигмы и др значения (спасибо Анурьеву) А поверхность 3 сопротивлялась бы кручению, если бы оно было?

3.) Тут задача похожая на предыдущую и по идее, если пойму прошлую задачу и эту решу. Есть направляющая по ней катается подшипник, и я опасаюсь, что пластина отогнется вниз. По сути это прямоугольный стержень, с жесткой опорой и вылетом на 40 мм и толщиной 3 мм. Но что мне брать за сечение, у меня же длинная направляющая больше метра ,а линия контакта 9 мм, как ширина подшипника. И что тут принимать и учитывать?

4.) Тут уже кого хватит сил просто направить. Как посчитать жесткость прямоугольника и вообще металлоконструкции и их устойчивость. Тут хватит литературы, чтоб я попарился поразбирался.
Спасибо за внимание, и даже, что просто прочли это.

[prones]

Еще картинки.

[prones]

И последние картинки.

[Dmitry88]

Надо вашу сборку в МКЭ пакете рассчитывать и оптимизировать. Там все будет видно, как работает ваша конструкция.

[prones]

МКЭ , это расчет методом конечных элементов? Я с таким не сталкивался. В каких программах он есть.? Эту сборку я сделал в компасе, причем она двигается, и могу узнать на какую высоту она поднимается и т.д.
Если я переведу в сборку в формат step, смогут ли другие программы ее воспринять и не развалиться ли моя конструкция без сопряжений (от сборки компас).
И как там нагрузки задавать и прочие))

Как вариант, если я в каких либо МКЭ нарисую отдельно элементы которые меня смущают , то посчитаю наверно. Прощу подсказать программы МКЭ )))

По идее я могу повторить эту сборку в автокаде или даже в солиде, но это только на выходных смогу сделать.

----- добавлено через ~3 мин. -----
Примечание живая конструкция есть, которая работает и двигается. Причем Х соединение в таком виде живое с профилем 40х40х3 из СТ3сп, но я внес некоторые изменения, к примеру :рожки в кронштейне я уменьшил с 35 до 10 мм, хочу узнать на сколько это правомерно.

[Chebyn]

Сообщение от prones Прощу подсказать программы МКЭ )))

Сообщение от prones или даже в солиде

солид-вокс симулэйшн, если это как-то поможет

[prones]

Доброго времени суток, добавил свои расчеты по первому вопросу. Правильная ли логика, и допустим ли такой расчет?

[ETCartman]

это не стандартный узел, по полной несущей способности соединяемых элементов он вряд ли будет работать. кроме того, такое соединение податливо и его трудно однозначно классифицировать в расчетно-статическом смысле.
ближайшее что есть по принципу работы- это нагель в деревянных элементах. то есть тут болт прежде всего будет работать не на сдвиг а на изгиб.
Моделирование то, скорее всего и даст, что прочность исчерпывается изгибом болта.
в колхозной практике и для второстепенных конструкций такое можно вполне делать - и видел много раз.

[Dmitry88]

Собери свою конструкцию в SolidWorks к примеру, посчитай, оптимизируй. Потом сравнишь со своими ручными расчетами. SolidWorks на голову выше Компаса и преимуществ больше. К то муже в России наиболее распространен среди конструкторского ПО. Есть конечно помощнее, но к твоей задаче они не к чему. )

[prones]

У меня вопрос по моему расчету для планки (3), что принимать за длину сечения, толщина ясна 3 мм, а вот насколько в длину надо сечение учитывать.

[ZVV]

prones, данный раздел посвящен в основном строительным металлическим конструкциям, а Ваши вопросы более характерны для машиностроителей. Вероятно, Вам стоит попросить перенести тему в раздел "машиностроение" для увеличения количество откликов людей, которые проектировали подобные конструкции. Для повышения вероятности получения помощи лучше выкладывать чертежи конструкции в целом с описанием её работы, или готовые расчетные схемы, если есть вопросы по расчету. Выложенные Вами фрагменты и узлы не дают адекватного представления о конструкции и условиях её нагружения.

Сообщение от prones У меня вопрос по моему расчету для планки (3), что принимать за длину сечения, толщина ясна 3 мм, а вот насколько в длину надо сечение учитывать.

Необходимые расчеты зависят от особенностей конструкции. Если Ваша направляющая работает по балочной схеме, то есть есть опоры и пролеты, то помимо локальных напряжений от давления колеса на полку нужно учесть напряжения от изгиба, и стесненного кручения. Для такого случая расчет можно выполнить по мотивам Инструкция по проектированию путей внутрицехового подвесного транспорта.

[Бахил]

Сообщение от ZVV Выложенные Вами фрагменты и узлы не дают адекватного представления о конструкции и условиях её нагружения.

Offtop: Здорово похоже на раскладной стульчик.

[prones]

В итоге построил и проверил в солиде, так как показали книгу, и там приведен метод МКЭ, в ручную его считать, это жесть. Действия:
1.) Отвод крайних отверстий от края на 13 мм, в Х пересечении применение накладки 50х120х6
2.)Увеличение толщины "рожек" до 15 мм, и толщины до 8 мм. (В месте выреза, естественно есть скругление, а сверловку не стал делать так как все по контуру обваривается)
3.)Из за ограничения по габаритам, могу только максимально приблизить подшипник к стенке, что уменьшит изгибающий момент.