[kpehgejib]

Здравствуйте.

Металлическая ферма из труб квадратного сечения (30 метров). Ферма воспринимает стандартный набор распределенных нагрузок, в дополнение к этому по нижнему поясу подвешиваются детали массой ~20 кг. Для крепления деталей требуется просверлить отверстия диаметром 10 мм только по нижнему краю нижнего пояса с шагом 3 метра.

Без учета деталей нижний пояс работает на 89%, с учетом деталей на 91% (доп. нагрузка + рассматривал как редуцированное сечение). Вопрос - как учесть концентрацию напряжений вокруг отверстий? Играет ли также роль потеря герметичности пояса?

С уважением,
Николай

[Бармаглотище]

Играет роль создание отверстий в элементе, который должен быть герметизирован.
Али расскажешь заводу, как изнутри трубу покрасить, а затем, после сварки, восстановить покрытие ? Кошку макать в краску и запускать в трубу? Кошку придется оставить там навечно, да еще и заставить бегать туда-сюда после приварки пояса и раскосов - выгорит окраска. Но отверстия есть, дышать кошка сможет. Через дырочки ее потом будут подкармливать. Глядишь - и писить кошка в дырочки научится... Правда, сдохнет через несколько лет и вонять начнет...

А вообще - идея плохая, дырявить нп у 30метровой фермы. Привари какой-нибудь элементик и дырявь его, пояс не трогай.

Offtop: напряжения по сечению нетто или брутто считал?

зачем варить или дырявить, когда есть всякие хитрые хомутообразные готовые решения? Да и даже если не готовые - уголок сверху, уголок снизу, двумя шпильками стянуть.

[and.rey]

Offtop: Вы не представляете как страшно становится после таких вопросов... И дело не в ТС, а в том, что другие просто не спрашивают...

[Регистр]

Никакой потери прочности не произойдет если выполнить усиление пояса в месте сверления.

[kpehgejib]

Всем спасибо за ответы.

Согласен с тем, что делать отверстия в нижнем поясе - не самая лучшая идея. В данном конкретном случае было использовано "хитрое хомутообразное готовое решение", но интересно разобраться как все-таки учитывать ситуацию если отверстия все-же просверлить.

kpehgejib, если с вычитанием площади отверстия по N/A Вы получаете СРЕДНИЕ напряжения по сечению равные 95% от предела текучести - то тут к гадалке не ходи - вокруг отверстия будет концентрация с переходом в пластику (если сталь, конечно, не оказалось сильно прочней, чем задумано).

К чему этот локальный переход в пластику приведет - неясно, может пластика небольшая, небольшое перераспределение и нивелируются напряжения по всему ослабленному сечению, может чуть сильнее ферма деформируется, а может отверстие начнет рвать начиная с этих концентраторов. Если последний вариант - это чревато и обрушением.

Но надо не забывать несколько фактов:
1) обследователи на форуме не раз приводили статистику, что сталь порой ощутимо прочней, чем ей надобно быть. Хотя и от обратного никто на 100% не застрахован.
2) нагрузки по нормам все-таки с запасом
3) если ферма считалась как шарнирно-стержневая система, то вероятно в реальной жизни напряжения в поясах чуть ниже, а в раскосах чуть выше.

[kpehgejib]

Сообщение от Бармаглотище Offtop: напряжения по сечению нетто или брутто считал?

По сечению нетто.

Сообщение от s7onoff К чему этот локальный переход в пластику приведет - неясно, может пластика небольшая, небольшое перераспределение и нивелируются напряжения по всему ослабленному сечению, может чуть сильнее ферма деформируется, а может отверстие начнет рвать начиная с этих концентраторов. Если последний вариант - это чревато и обрушением.

Вы правы, оценить конечное поведение металла крайне трудно, лучше не рисковать.

Сообщение от s7onoff 3) если ферма считалась как шарнирно-стержневая система, то вероятно в реальной жизни напряжения в поясах чуть ниже, а в раскосах чуть выше.

Да, считалась как шарнирно-стержневая.