[plotnik]

ОЧЕНЬ нужен ответ, меня вот-вот уволят...
1966-й год: серия ТД 1926-66 "Унифицированные узлы стальных конструкций из прокатных и составных профилей", узлы 4 и 4-а.

1976-й год: серия 1.400-10-76/7 "Типовые узлы стальных конструкций одноэтажных производственных зданий" (Узлы разрезных балок), узел 47.
1977-год: учебник К.К.Муханов "Металлические конструкции", стр. 202 пишет: "Не следует применять данное соединение... такое соединение предполагается шарнирным, но в действительности - жёсткое... в сварных швах появятся недопустимые перенапряжения..."

1982-й год: серия 2.440-1/1 "Рамные и шарнирные узлы балочных клеток". Данный тип узлов исчез.

1989-й год: серия 2.440-2/1 "Рамные и шарнирные узлы балочных клеток". Данный тип узлов не появился.

Расчёт узла, собранного из пластинчатых элементов в SCAD, и из объёмных элементов в ANSYS, показывает напряжения более 500 МПа на срез.

Меня заставляют подписать это решение. Ссылаются на серию 1976-го года. Здание 200х300, 4 этажа. Все второстепенные балки с шагом 2 метра на этих узлах... Не хочу подписывать... А меня уволят, если не подпишу.

Вопросы: как исчез узел? Были ли прецеденты с авариями? Есть ли возможность обратиться к разработчикам серий?

[kwas]

Сообщение от saa Может у кого-нибудь есть статья: Троицкий П.Н., Левитанский И.В. Опорные соединения разрезных балок на вертикальных накладках, проваренных к стенке балки (узлы УНС). "Проектирование металлических конструкций", (ЦНИИПСК). М., Стройиздат, 1970, вып. 4. Как-никак один из авторов был ГИПом по серии 1.400/10-76 вып.7

вот

http://dwg.ru/dnl/5355

[saa]

Сообщение от eugeny17 вот та предельная сила растягивающая в верхнем поясе в серии дана 176т для гибкого фланца по типу В-1,2 а уменя как раз столько и выходит! так вот фланец с 8ю болтами реально столько не несет нужно я подумал подстраховаться и добавил пониже пару, и спать спокойно буду только после того как сам увижу на монтаже что они правильно сделали, потому как сами знаете у нас монтажники работают по принципу - один сломал , второй потерял, да еще с брачком швов марка придет или сталь не ту поставят - это у нас запросто! вот поэтому еще и швы по максимуму забил! вот, а посредине сам не знаю что на меня нашло зафигачил ребра - для красоты наверное, опыта в проектировании у меня немного

Может 8 болтов действительно мало, но вот ребра точно лишние: несущую способность фланца они не повысят, нагрузки передавать не будут да и на местную устойчивость стенки вряд ли повлияют, так что отказавшись от них Вы ничего не потеряли

[Ильнур]

Я тут нашел график зависимости момента от радиуса кривизны прямоугольного сечения для всего диапазона - от чисто упругого до полной пластики.
Сделал несколько расчетов и пришел к такому результату - пластика в узле по любому начнется уже при прогибах балки (как шарнирной)порядка 0,0001. Ну а максимальное превышение Мпл для прямоугольника, как известно, 1,5, т.е. рядом.
Таким образом, ограничением прогиба невозможно исключить пластику пластин - или пера, или стенки, и практически нельзя сколь-нибудь отойти от 1,5 вниз. Реальный предел текучести весьма высок - потянет стенку мощно.

[eugeny17]

Сразу напишу что автор расчета Алексеев Д.М. ведущий проектировщик БЗМК!



Достоинства узла:
1. Простота изготовления всех деталей узла. Изготовление исключает сборо-сварочное производство.
2. Минимальный объем монтажной сварки.
Недостатки узла:
1. Наличие монтажных швов.
2. Ограниченная одним вертикальным швом по стенке несущая способность узла.
3. Зависимость использования узла от величины относительного прогиба балки.

Несущая способность узла зависит от жесткости опорной конструкции узла.
Расчетом предусмотрены два варианта узла: вариант «А» - для случая жесткого крепления; вариант «Б» - для случая шарнирного крепления.
К жесткому закреплению узла относятся крепления к полке колонны или двухстороннее крепление к главной балке, при условии, что стенка главной балки имеет толщину, равную или больше катета шва крепления уголка к стенке и при условии, что опорная конструкция воспринимает узловой момент М = Qпр• е (кН• м) – см. эскиз узла.
При одностороннем креплении второстепенной балки к стенке колонны или к главной балке узел считается шарнирным.
Указанные варианты предусматривают крепление балок из стали С245 с монтажными болтами М20 кл. 4,6 или 5,8.
Выполняя условие, что катет опорного элемента (уголка или планки) должен быть не более Sст• 1,2. Назначаем конструктивно для балок из профилей от I20 до I40Б2 опорные планки с t = 8 мм. Дальнейшее возрастание толщины стенки определяют соответствующее возрастание толщины планки (см. узел 14С).

Вариант «А».
Возникающий на опоре момент М = Qпр• е (кН• м) должен распределяться между стенкой и планкой по соотношению погонных жесткостей, а при одинаковой высоте стенки и планки – соотношением моментов инерции. При примерном равенстве моментов инерции стенки балки и планки принимаем в расчете коэффициент z = 0,5.
Расчетные формулы:
а) Расчет швов:
√ (Qпр / (lw• kf• βf))² + ((Qпр• e• 6• z) /(lw²• kf • βf))² ≤ Rwf • 0,8

Обозначения в формуле см. узел Б14 (Расчет швов крепления уголка к колонне).
Подставляем для примера расчет швов примыкания балки из ШПД I30Б2 ст. С245.
Так как толщина стенки I30Б2 Sст = 0,65 см, шов крепления планки к стенке не должен быть более Sст• 1,2 = 0,65• 1,2 = 0,78 ~ 0,8 см. Подставляем в приведенную формулу данные расчета для I30Б2:
√ (12530 / (22• 0,8• 0,7))² + ((12530• 10• 6• 0,5) / (22²• 0,8• 0,7))² = 1719 < 1720
Заданный катет шва kf = 8 мм обеспечивает несущую способность при Qпр = 125,3 кН.

б) Планка на срез:
1,5• Qпр ≤Rs• 0,9
L• t
где L – длина планки или уголка;
t – толщина планки или уголка;
L = 23,0 см; t = 0,8 см.
1,5• 12530 = 1021,5 кг/см² < 1390• 0,9.
23• 0,8
На срез планка проходит.



в) Стенка балки на срез:

Qпр• Sx ≤ Rs
Jx• s

Определяем Sx, Jх стенки балки I30Б2 (см. черт. узла):
Sx = 25 • 0,65• 25 = 50,78 см³
2 4
Jx = 0,65• 25³ = 846,4 см
12


12530• 50,78 = 1157,5 кг/см² < 1390.
846,4• 0,65
Стенка балки на срез проходит.

Вариант «Б».
Возникающий на опоре момент полностью передается на шов, крепящий опорную планку или уголок к стенке балки.
Но в связи с ограничением катета шва ≤ 1,2• Sст несущая способность узла снижается.

Расчетная формула шва:
√ (Qпр / (lw• kf• βf))² + ((Qпр• e• 6) /(lw²• kf •βf))² ≤ Rwf • 0,8

где е = 8 или 10 см, для I30Б2 е = 10 см.

Остальные составляющие формулы – см. вариант «А» кроме Qпр.

√ (7200 / (22• 0,8• 0,7))² + ((7200• 10• 6) / (22²• 0,8• 0,7))² = 1696 < 1720

Остальные проверки произведены вариантом «А» на Qпр max.

Отсюда можно сделать некоторые выводы о работе узла

[saa]

Если внимательно разобраться, то представленный расчет практически совпадает с расчетом узла 14 серии 2.440-2 вып. 1. Наблюдается лишь два отличия: нет расчета болтов, что в общем естественно, и появление коэффициента z, природа которого для меня не совсем ясна. Слева от сверных швов есть только планки, справа - только стенка балки, что между ними может распределяться - непонятно.

[Ильнур]

Насчет z и вообще насчет А и Б - не перепутано ли место z? При жесткой колонне шов порвется быстрее, чем при гибкой. А?

[kwas]

Троицкий П.Н., Левитанский И.В. Опорные соединения разрезных балок на вертикальных накладках, проваренных к стенке балки (узлы УНС). "Проектирование металлических конструкций", (ЦНИИПСК). М., Стройиздат, 1970, вып. 4.

[saa]

Кто-нибудь уже ознакомился с книжкой Троицкого? Какие будут мнения на сей счет?
От себя могу сказать, что в общем все логично, радует, что приведены не просто рассуждения "наверно должно быть так ...", а есть экспериментальные данные и подробная методика расчета.
Так что, ЯТД применение подобных узлов не должно становиться причиной плохого сна.

[Eucariot]

Отличное исследование, результаты которого включены в серию 1.400/10-76. Выводы, которые можно сделать после изучения статьи: 1) сопромат в данном узле неприменим, так как узел сильно залезает в пластику; 2) моделирование узла программными средствами неприменимо, т.к. нужны эмпирические данные по пластическому деформированию как деталей узла, так и сварных швов; 3) Данный узел надежен при ЛЮБЫХ значениях реакции балки, хоть 20 т, хоть 100; 4) динамические воздействия, как следствие пластических деформаций узлов при жестких опорных конструкциях, не допускаются; 5) ограничение (f/L)*l<=1 мм введено в серию на основании того, что при значительных углах поворота концевых сечений балок возникают большие пластические деформации, которые могут привести к появлению трещин и разрушению при многократном загружении балки. Продольные деформации в растянутой зоне меньшие 4 мм не являются опасными для узла. Учитывая работу узла за пределом упругости, по аналогии с п.4 СНиП II-23-81* вводится коэффициент надежности 1,3 и предельная деформация ограничивается величиной 4/1,3=3 мм.При осредненном коэффициенте надежности по нагрузке 1,15 и равномерно распределенной нагрузке на балку, угол поворота балки на опоре зависит от максимального прогиба балки f как alfa=tg(alfa)=3,2(f/L)*1,15=3,84(f/L). Таким образом, по результатам исследований условие, отраженное в серии, имеет вид 3,84(f/L)*(l/2)<=3 мм, или (f/L)*l<=1,6 мм.

Считаю, что данная статья позволяет применять данные узлы для 2 группы конструкций, в любых зданиях и сооружениях (а не только в одноэтажных производственных зданиях), не ссылаясь на отмененные серии и ограничивать поворот узлов в зависимости от конкретной схемы загружения балки (не всегда они бывают загружены равномерно).

Огромное спасибо saa за наводку и kwas за проделанный поиск данной статьи.

[saa]

Вопрос в догонку: у кого-нибудь есть журнал "Строительное проектирование промышленных предприятий" Выпуск №2, 1973 г.?
В одной из статей этого журнала должна быть методика расчета узлов 1, 2, 4 серии 2.440-2 вып.1. В ГПНТБ пробовал искать, но по каталогам там всего несколько выпусков за 60-е годы.

[Антон 1970]

В конвертерном цехе НТМК рабочая площадка на +8,000 собрана на 90 %, на таких узлах. Максимальные повреждения узлы получают от температурных воздействий горячего металла, и от динамики от падения ковшей. С проектными нагрузками справляются (включая нагрузку от временной постановки ковша с металлом). Мы проектировали подобные узлы на эту же площадку в замен повреждённых. (Правда не совсем такие (подобные)).

[Eucariot]

Что касается "тезисов Беленя", то формула для пластического момента, которую рекомендуется применять в этом учебнике, фактически отражает условие ЧИСТОГО ИЗГИБА на опоре балки, т.к. условие предельного равновесия при пластике имеет вид (M^2)/(Mпл^2)+(Q^2)/(Qпл^2)=1. Беленя почему то принял Q=0 и соответственно получил M=Mпл, что не есть верно. Или я в чем-то ошибаюсь?

[Olga11]

Всем добрый день.
Возник опять вопрос по сер. 2.440-2, узел 14. Помогите разобраться, в каких случаях принимается расчет по вар. А, а в каких Б? В серии ответа не нашла.

[boris_r]

Почитайте посты 66 и 67.

[sergeyev]

Левитанского Илью Вениаминовича и Троицкого Павла Петровича знаю с 1977 года, была совместная работа по испытанию ферм и панелей цеха Уралмаша. Левитанскому сдавал кандидатский минимум.
По моему мнению какая- то логика применимости узла взависимости от изгибной жесткости балки есть, но на практике эти узлы рассчитываются как в предложенных мной Вам расчетах.

[boris_r]

Сообщение от eugeny17 Сразу напишу что автор расчета Алексеев Д.М. ведущий проектировщик БЗМК!

Вы уверены в правильности инициалов? Это не Д.Е.?

[vegas]

Алексеев Д.М. ведущий проектировщик БЗМК!

[wasilij1973]

Возвращаясь в начало темы.
В очередной раз убеждаюсь, что с большим уважением к многостраничным расчетам

Сообщение от plotnik (подробно расписанных в нескольких вариантах)

смотрятся просто как скала расчеты

Сообщение от plotnik (коротко на тетрадном листике)

. Вот где искусство проектирования!!!

[nsivchuk]

Ваши сомнения обоснованы. Этот сварной узел нельзя называть шарнирным. Он естественно является жёстким. Однако его жёсткость существенно, в разы, меньше жёсткости самой балки. В сварных фермах все узлы являются жёсткими, хотя в расчётах почти всегда принимаются шарнирными. Но для того, чтобы в расчётных схемах ставить шарниры, необходимо было в своё время обосновать это не только расчётами, но и испытаниями. Есть специальные указания о том, когда можно допускать в расчётах замену реально жёстких узлов на шарнирные узлы...
В разбираемом случае видимо не обойтись без серьезных и необходимых для всех нас, проектировщиков, испытаний. Я бы на Вашем месте попытался настоять на таких испытаниях. В моей практике были случаи, когда я только путём испытаний фрагментов реальных конструкций мог доказать для всех неверующих свою правоту. Желаю успеха. Истина всегда дороже...

[eilukha]

вот http://dwg.ru/dnl/5355

- смотрел кто-нибудь? Что-то я для практического расчета обсуждаемого стыка ничего не нашел, одна наука...
Прикрепил несколько доработанный для лучшего просмотра файл документа.