[Zod]

Добрый день!
Хотим изготовить из швеллера раму для испытаний силоизмерителей. Примерный вид рамы изображен на рисунке: швеллер будет располагаться полками наружу, вертикальные элементы шире горизонтальных, внутри рамы будет находится гидравлический домкрат с максимальной нагрузкой 10т. Столкнулись с проблемой подбора швеллера и болтов для соединения элементов рамы (выбрали именно болтовое соединение, с целью упрощения транспортировки). Попытался рассчитать швеллер с помощью момента сопротивления, но сомневаюсь в верности этого подхода (к сожалению я не проектировщик и сопромат не изучал). Не могли бы Вы подсказать как рассчитать, какие необходимы швеллеры и болтовые соединения? И в целом, такая схема возможна?
Заранее благодарю за помощь и извиняюсь за возможно глупые вопросы.

[uraltay]

Сообщение от Zod вертикальные элементы шире горизонтальных

Если элементы - швеллеры, то лучше сделать горизонтальные шире. Горизонтальный размер сделать минимально возможным. Потом разбираться с швеллерами и болтами.

[Zod]

Сообщение от uraltay Горизонтальный размер сделать минимально возможным.

Да-да, тоже об этом думал. Горизонтальную длину (рабочую ее часть, без мест для крепления) возможно сократить до 330-350 мм.

Сообщение от uraltay лучше сделать горизонтальные шире

Конечно было бы лучше опорные балки сделать более широкими, но опасаюсь, что возникнет вероятность разрушения в местах, отмеченных красным. Этого возможно избежать?

[Tvorec]

Сообщение от Zod толкнулись с проблемой подбора швеллера и болтов для соединения элементов рамы

Zod, а принципиальна ширина 600мм?
Если принять, что швеллер, на который прикладывается нагрузка N, опирается шарнирно - т.е. он на стойки передает только усилие N, и не передает своего "изгиба" (т.е. момента), то насчет болтов - ну, предположим, у вас горизонтальные стержни - это швеллеры, а вертикальные стойки - из двух уголков 75х6, примыкающих сбоку к полкам швеллера - и каждый уголок крепится на болт - итого на один узел рамы два болта. Нагрузка 10т, добавляем коэффициент перегруза 1.2 (а лучше больше - мало ли) - тогда N=12т, на одну стойку из двух уголков действует 6т, на один уголок (и соответственно на один болт) действует 3т - тогда подойдет болт диаметром 16мм.
Вот тебе Excel'ка - посмотри - но там только на две стали - С245 и С255. Все подписано, так что поймешь. Сама методика расчета болтов в СНиП II-23-81* "Стальные конструкции" раздел 11.
Расчет шарнирно опертой балки прост - есть нагрузка N=12т, пролет 0.6м (с учетом расстояний между болтами возьмем 0.7м), нагрузка делится поровну между опорами P=6т. Тогда изгибающий момент в середине балки М=L/2*P=0.7/2*6=2.1т*м=210т*см. Предел сопротивления стали C245 Ry=2.45т/см2, - ищем Wy=M/Ry=210/2.45=86см3. Подбираем по сортаменту швеллер 40П по ГОСТ 8240-97 с Wy=89.9см3 (это швеллер с параллельными гранями полок - берите именно его, т.к. у него одинаковая толщина полки )
Если нет такого швеллера, есть вариант решения вопроса - это сделать составное сечение из двух профилей, т.е. к швеллеру, например 14П и приварить (для совместной работы - прерывистым швом) вдоль балки двутавр, например, 16Б1 , будет Wx=97cм3 - мысль понятна (добавил рисунок этого сечения - только варить будет не удобно сварщику). При этом не забыть там, где устанавливается домкрат, приварить ребро к стенке двутавра от возможной потери устойчивости (заодно по нему будут равнять домкрат)
Про уголки 75х6 - я назвал их просто, но их все равно хватит, так что смотри сам.
Узлы в названной мною раме точно шарнирные.
Как-то так. Удачи.

[Serge Krasnikov]

Сообщение от Tvorec Тогда изгибающий момент в середине балки М=L/2*P=0.7/2*6=2.1т*м=210т*см.

Тогда изгибающий момент будет М=(P*L)/4

[Tvorec]

Сообщение от Serge Krasnikov Тогда изгибающий момент будет М=(P*L)/4

Все верно.
Только под буквой "Р" я обозначил опорную реакцию балки - так что все нормально, спасибо .
Кстати, Zod, учти что расстояние от болта до края полки уголка должно быть не менее 2d=2*16мм=32мм (исходя из расчета болта в посте 3)

[Serge Krasnikov]

Tvorec, Ну вообще-то 40 швеллер на балку 0,7м это круто, я бы взял сварил бы коробочку из двух 12-14 швеллеров стоймя и у меня все бы прошло

[Хмурый]

Растояние от центра отверстия до края полки по строительным нормам зависит от диаметра отверстия под болт, а не от диаметра болта.

[Tvorec]

Сообщение от Хмурый Растояние от центра отверстия до края полки по строительным нормам зависит от диаметра отверстия под болт, а не от диаметра болта.

Верно, чего-то я гоню. Спасибо.

Сообщение от Serge Krasnikov Ну вообще-то 40 швеллер на балку 0,7м это круто, я бы взял сварил бы коробочку из двух 12-14 швеллеров стоймя и у меня все бы прошло

Действительно, как-то не утрудил себя рассмотреть такой вариант.

[Zod]

Спасибо за помощь! Теперь, с учетом всего вышесказанного, буду пробовать собрать эту конструкцию.

[uraltay]

Не знаю, что за сложности с транспортировкой, но при рабочем размере 330 мм можно сделать сварную конструкцию (раму) из стоящего вертикально швеллера № 10 (вес 1 м - 8,59 кг) или горизонтального - № 22а (вес 1 м - 22,6 кг). Габариты рамы будут 530х800 мм.