[balalaika_4bis]

Есть ли у кого-нибудь информация, где можно посмотреть примеры расчёта? Экономичны ли они по сравнению с фермами при шаге 16,5м?

[Yucca]

Сообщение от Юрий - какие же все-таки катеты сварных швов фактически варятся в сочетании толщин стенка-полка, например, 2,0/ 16,0 мм, 3,0/16,0 мм 3/20 мм и т.п?; - применяется ли для стенок и поясов сталь С345 и тогда с какими катетами выполняются почсные швы?; - сварку выполняют только под слоем флюса или можно варить и в среде защитных газов?; - все монтажные соединения на фланцах. Какая сталь применяется для фланцев (С245, С345, иная), какой толщины фланцы и к ним как варятся стенки толщиной 2, 3мм?; - на фото объектов Пулково в замке рамы соединение шарнирное или жесткое принято в расчете?. Судя по оформлению узла на первый взгляд жесткое.

1. Толщина стенки (катет шва по полке): 2мм(к=3,5±0,5), 2,5мм(к=4±0,5), 3мм(к5±0,5). Сварка осуществляется на специализированной установке (линии), обеспечивающей автоматическое регулирование и стабилизацию параметров режима сварки – сварочный ток, напряжение на дуге, длина дуги и вылет электрода, скорость сварки, скорость и угол подачи сварочной проволоки, расход газа и пр., с автоматическим (компьютерным) контролем параметров процесса.
2. для стенок С345 не применяется - неэффективно т.к. стенка будет терять устойчивость раньше, чем достигнет предельной прочности. Для поясов применение С345 допустимо. Стык поясов - равнопрочный с разделкой кромок и физ. методами контроля.
3. Сварка в смеси газов: 18% углекислого газа и 82% аргона.
4. Фланцы или соединения на поясных накладках по типовым сериям, как и для сварных балок. Приварка стенки балки к фланцу через накладные "щеки" или через стержень из арматуры (в зависимости от поперечной силы)
5. На фото объекта в Пулково: расчетная схема скорее всего - трехшарнирная арка, в коньке - шарнирное соединение (условный шарнир).
Не пойму как можно сравнивать гофро-балки Казахстана и Zeman - у них же одинаковый физический принцип работы и практически одинаковый расчет. Разница лишь в расчете гофры на устойчивость - синусоидальная гофра у Zeman и треугольная Казахстанская. Если принять балки у которой критические напряжения потери устойчивости будут выше напряжений по прочности то металлоемкость балок должна получиться практически одинаковой.

[Юрий]

Сообщение от Yucca 1. Толщина стенки (катет шва по полке): 2мм(к=3,5±0,5), 2,5мм(к=4±0,5), 3мм(к5±0,5). Не пойму как можно сравнивать гофро-балки Казахстана и Zeman - у них же одинаковый физический принцип работы и практически одинаковый расчет. Разница лишь в расчете гофры на устойчивость - синусоидальная гофра у Zeman и треугольная Казахстанская.

Добрый день участники форума!
Спасибо Yucca за подробный ответ на мои вопросы, хотя кое-что так и осталось непонятным. Например, как согласуется с нашими СНиП и ГОСТ катет шва 3мм на стенку 2мм, а как же пункт 12.8а СНиП II-23-81*,по которому катет не более 1,2t? и пункт 12.8б, по которому для толщины полки 20 мм катет должен быть не менее7мм?
Сравнивать эти две конструктивные формы балок можно, поскольку:
- во-первых, стенка у ZEMAN длиннее на 16 -17% в сравнении с плоской, а у БГС-Казахстан максимум на 6%;
- во-вторых, стенка балки ZEMAN, по-нашему мнению, практически полностью не включается в работу на изгиб из-за более "крутых" гофров в сравнении с балкой БГС-Казахстан, у которой гофры намного "положе" за счет чего часть гофрированной стенки все-таки около поясов включается в работу на изгиб. Это дает 3 - 5% увеличения моментов сопротивления и инерции;
- наконец, для балок БГС при определенных нагрузках и пролетах можно сделать стенку высотой более 1500мм, стенку толщиной 4 мм и более, уменьшить за счет этого площадь поясов и получить еще более приличную экономию, чем это показано на графиках к моему сообщению №120, к которому графики почему-то не приложены. Прикладываю их сейчас с пояснениями. Удачи всем!
-

[IBZ]

Сообщение от Юрий Сравнивать эти две конструктивные формы балок можно...

Юрий, у меня к Вам вопрос даже не по сравнению, а по прямой замене проката сварными конструкциями, хоть БГС, хоть БПС. Такой переход кажется мне крайне сомнительным в общем случае. Нет, конечно можно обеспечить все характеристики сварного сечения не худшими, чем у проката (в том чиcле и h/s, b/t, Wy, Jy, Jt, Jw,w), но тогда такая замена автоматически получится тяжелее прокатного аналога. С моей точки зрения, если говорить об оптимизации, рассматривать следует каждый раз конкретный случай длины/раскреплений/загружений. И каждый раз оптимальной заменой прокату будет разное сварное сечение. Или я не прав?

[Юрий]

Ответ IBZ №123
Прямая замена прокатного профиля сварным, причем одинаковой высоты, очень часто бывает единственным выходом, когда принятого в КМ прокатного профиля нет в наличии. Влияет много факторов, к примеру, графики прокатки профилей, нецелесообразность поставки в Казахстан из-за малой потребности и т.д. Строить-то надо после проекта как всегда вчера. Увеличить высоту профиля нельзя, например, междуэтажный ригель многоэтажного каркаса и тогда единственный выход применение сварных двутавровых балок с одинаковой высотой с прокатными балками. Из сортамента Казахстана видно, что из двух возможных конструктивных форм этих балок, балка с гофрированной стенкой всегда будет экономичнее по расходу стали, чем балка с плоской стенкой и с ребрами жесткости и тем более прокатных двутавров. Особенно это подтверждается при замене прокатных ригелей на сварные на нижних, сильно нагруженных, ярусах каркаса. В таких случаях речи нет об оптимизации, главное заменить прокат и, если это возможно, получить экономию стали и стоимости. Кстати о стоимости. У нас закончена работа по сравнению стоимости стали для балок Sin-beam Zeman и БГС-Казахстан, сравнение по массе стали для которых приведено в приложении к сообщению №122. Выставляю эти графики для анализа и обсуждения участниками форума. Буду признателен за Ваши вопросы и критику.
По моему мнению IBZ, ты прав, но при заданной высоте сечения, величине нагрузки и ее вида ( распред или сосредоточенной), длины пролета балки, расстояния между закреплениями можно подобрать одно оптимальное по расходу стали сечение взамен прокатного. Или я не прав?

[IBZ]

Сообщение от Юрий Прямая замена прокатного профиля сварным, причем одинаковой высоты, очень часто бывает единственным выходом, когда принятого в КМ прокатного профиля нет в наличии. ... Увеличить высоту профиля нельзя, например, междуэтажный ригель многоэтажного каркаса и тогда единственный выход применение сварных двутавровых балок с одинаковой высотой с прокатными балками. ... В таких случаях речи нет об оптимизации, главное заменить прокат и, если это возможно, получить экономию стали и стоимости.

А почему, собственно, отказываться в этом случае от оптимизации, пусть и в рамках заданной высоты сечения. Полной оптимизации, скорее всего не достичь, но все равно, мне кажется, это будет предпочтительнее прямой замены. Пусть, например, нам требуется заменить сечение I 35Ш2 из стали С245 (оптимальное для проката) на сварную балку БПС (на БГС я не умею ) с сохранением габарита сечения. Дополнительно нам известно, что расчетный изгибающий момент Mr=27 (тм), нормативный Mn=22.5 (тм), поперечная сила на опоре Qmax=18 (т), пролет балки L=6 (м), раскрепление из плоскости отсутствует, нагрузка - равномерно-распределенная на верхний пояс, предельный относительный прогиб [f/L]=1/200. Если провести оптималную замену в заданных габаритах, то получим сварную балку Ст-330х4 + 2П-315х11 (без ребер) - вес G=64.8 кг/пм против 82,2 у проката. Разница в весе - 21.2%. Дополнительно отмечу, что без ограничений по высоте сварное сечение получилось бы Ст-515х3 + 2П-265х9, но тут уж с поперечными двусторонними ребрами (вес с учетом ребер 53.48 кг/пм) А что бы получилось при прямой замене по характеристикам?

Сообщение от Юрий По моему мнению IBZ, ты прав, но при заданной высоте сечения, величине нагрузки и ее вида ( распред или сосредоточенной), длины пролета балки, расстояния между закреплениями можно подобрать одно оптимальное по расходу стали сечение взамен прокатного. Или я не прав?

Теоретически, безусловно, прав. Практически получается ряд решений очень близких друг к другу. Например, при ограниченности габарита в приведенном примере наша программа дала еще несколько сечений: Ст-320х4 + 2П-320х11 (65.31 кг/пм), Ст-330х5 + 2П-310х11 (66.49) кг/пм), Ст-320х4 + 2П 300х12 (66.57 кг/пм). В случае отсутствия ограничения габаритов получилось штук 15 разных, но очень близких сечений

[AlexsandrOA]

Привет всем! Можете ответить на вопрос: Каким способом расчитывать гофрированную стенку представленную на рисунке? Расчет пластинки стенки и расчет гофры, надо посчитать отдельно! может кто нибудь расчитывал такие сечения, скиньте инфу если можете!!!!

[Юрий]

Добрый день участники форума!
AlexsandrOA. Твою гофрированную стенку, скорее всего, можно просчитать по теории подкрепленных пластин, приняв расстояния между "переломами" стенки как расстояния между вертикальными ребрами жесткости с введением коэф запаса, поскольку как таковых ребер жесткости нет, а "переломы" стенки все-таки податливые. Непонятно зачем такая стенка нужна, не сообщено на какие усилия ее считать на поперечную силу или на нормальные напряжения. Длинную пластину явно надо считать на совместное действие М и Q, если длина между переломами больше чеи треть высоты стенки, если это балка. В СНиП Казахстана есть коэффициенты, аналогичные коэф в т. 23 СНиП России, но при отношении а/hef меньшем 0,5. При таких соотношениях данными таблицы 23 пользоваться нельзя, т.к. указанные коэф. не в запас устойчивости.
Наконец-то, выбрал время и могу участников форума ознакомить с результатами наших испытаний на натурных балках Казахстанского сортамента БГС-Казахстан и на аналогичных балках с плоскими стенками с вертикальными ребрами жесткости. Пояса и стенки сделаны соответственно из стали одной партии, чтобы исключить влияние мех свойств, изготовляли на одном предприятии в одной бригаде, чтобы исключить фактор квалификации исполнителей, ну, а результаты испытаний оценивайте сами.
IBZ! Я помню про балки 18м и 9м, постараюсь разобраться и ответить. Удачи всем!

[Алб]

Всем здраствуйте у меня вопрос к Юрию. Юрий не могли бы вы подсказать как у БГС выполняется укрупнительный стык и как его просчитать. Балка 18м

[AlexsandrOA]

У меня на эту тему дисертационная работа, балка состоит из гофрированной стенки с квадратными гофрами, а пояса деревянные. Вот надо узнать работу стенки: пластины, гофры; соединение стенки с полкой и написать методику расчета таких балок!!!! Стенку считать на M, полку на Q. Также полку считать на скалыване в месте соединения со стенкой.

[Vitaly Bilozir]

Брат! Наставь кучу приборов и смотри! Чаще советуйся с Шефом, если он в этом разбирается ( а должон!) А если нет, заройся в библиотеки и копайся. Советчиков найдешь только по общеметодологическим вопросам. На форуме таких не густо. Читателей много, писателей - мало!

[Юрий]

Сообщение от Алб Юрий не могли бы вы подсказать как у БГС выполняется укрупнительный стык и как его просчитать. Балка 18м

Во-первых, какой стык на сварке или на болтах? Во-вторых, на каких болтах - обыкновенных или высокопрочных, ну и в-третьих, стык на накладках или на фланцах? Вот видите сколько нужно иметь информации перед расчетом стыка, а вот длина балки 18м или 24м, или 30м особого значения не имеет, поскольку все остальное чистый инженерный расчет.
AltxsandrOA. Гофры квадратными не бывают, у тебя, похоже, гофрированная стенка с прямоугольной в плане направляющей гофров, причем эта направляющая должна быть, как правило, регулярной по своей длине, иначе все будет трудно выполнять - и расчет, и изготовление. В зависимости от крутизны гофров, они могут не воспринимать момент, а могут и воспринимать, поэтому тебе надо определиться с параметрами гофров, которые зависят от многих факторов, среди которых возможность массово делать такие гофры является далеко не последним, а иногда и определяющим. Вместе с тем Полки всегда считаются на М, а Стенки - на Q. Насчет скалывания полки в месте соединения со стенкой трудно советовать поскольку деревом не занимался, а вот если соединять стенку с полкой с помощью нагелей, которые проходят через полку и стенку насквозь. Что-то подобное делали на кафедре деревянных конструкций в СибСтрине в г. Новосибирске лет 30 назад. Там испытывали разные нагели -металл, пластмасса еще что-то. Посмотри журнал "Известия вузов. Строительство и архитектура" за 1975-1980 годы, что-нибудь точно найдешь. Изучать можно сейчас и без кучи приборов, хотя бы на первом этапе с помощью стандартых программ Лира, Скад, методом конечных объемных элементов. Точность и совпадения с данными экспериментов хорошие. Удачи в работе!

[Yucca]

Сообщение от Юрий как согласуется с нашими СНиП и ГОСТ катет шва 3мм на стенку 2мм, а как же пункт 12.8а СНиП II-23-81*,по которому катет не более 1,2t? и пункт 12.8б, по которому для толщины полки 20 мм катет должен быть не менее7мм?

Вы скорее должны ссылаться на п.12.9* СНиП II-23-81*, а также на Пособие по расчету и конструированию сварных соединений стальных конструкций (к главе СНиП II-23-81), где касаемо п.12.9 сказано: "Указанные ограничения не распространяются на односторонние угловые швы, выполненные с проваром на всю толщину прикрепляемого элемента".

Сообщение от Юрий Сравнивать эти две конструктивные формы балок можно, поскольку: - во-первых, стенка у ZEMAN длиннее на 16 -17% в сравнении с плоской, а у БГС-Казахстан максимум на 6%;

Соответственно и несущая способность (по прочности стенки) выше на те же проценты, при той же толщине.

Сообщение от Юрий - во-вторых, стенка балки ZEMAN, по-нашему мнению, практически полностью не включается в работу на изгиб из-за более "крутых" гофров в сравнении с балкой БГС-Казахстан, у которой гофры намного "положе" за счет чего часть гофрированной стенки все-таки около поясов включается в работу на изгиб. Это дает 3 - 5% увеличения моментов сопротивления и инерции;

Судя по формуле 28а СНиП РК 5.04-23-2002 Стальные конструкции в казахстанских профилях, как и в профилях Zeman, влияние работы стенки в зоне у поясов также не учитывается, поэтому ваших 3-5% нет.

[Юрий]

Сообщение от Yucca Вы скорее должны ссылаться на п.12.9* СНиП II-23-81*, а также на Пособие по расчету и конструированию сварных соединений стальных конструкций (к главе СНиП II-23-81), где касаемо п.12.9 сказано: "Указанные ограничения не распространяются на односторонние угловые швы, выполненные с проваром на всю толщину прикрепляемого элемента". Соответственно и несущая способность (по прочности стенки) выше на те же проценты, при той же толщине. Судя по формуле 28а СНиП РК 5.04-23-2002 Стальные конструкции в казахстанских профилях, как и в профилях Zeman, влияние работы стенки в зоне у поясов также не учитывается, поэтому ваших 3-5% нет.

Стенка-то проварилась, а как быть с приваркой к полке толщиной 20мм, она-то не прогрелась даже при таких малых катетах, как 5мм или я чего-то недопонимаю, но ведь таблицу 38 СНиП по сталям никто не исправлял и не отменял.
Несущая способность по прочности не зависит от длины гофрированной стенки, а зависит от площади ее поперечного сечения, в то время как в данном случае речь шла об увеличении массы гофрированной стенки за счет увеличения ее длины, а не площади поперечного сечения. Есть еще вопрос о свесах поясов. На одном из сайтов для балок ZEMAN, где они дали информацию о массах своих балок и горячекатанных профилях по ГОСТ свес пояса больше 17, т.е. величины ограничивающей свес по СНиП. Есть вопрос - на основании каких данных допустили такой свес, есть соответствующие испытания или что-то другое?
Да, Вы правы, в СНиП пока не учитывается включение гофрированной стенки в работу на изгиб, но после проведенных в 2007 году испытаний на 18 натурных балках, обработки результатов и дополнительных расчетов по программе СКАД методом конечных объемных элементов мы подумываем внести корректировку в нормы, поскольку 6 - 8% это все-таки существенная добавка к прочности и деформативности несущих элементов и негоже ею принебрегать после получения дополнительной уточняющей информации.

[Алб]

Здраствуйте. Юрий у меня всё тотже вопрос по укрупнительному стыку БГС. Я зноком только со стыком профилированных конструкций на высокопрочных болтах через накладки. А с БГС как это будет выглядеть я немогу понять веть стенка гофрированная? И подскажите пожалусто какой из стуков просче в расётах, сварной или на ВБ. Зарание спосибо.

[Юрий]

Алб! Конечно проще стык на сварке, а его конструкция есть в Инструкции по составу и оформлению рабочих чертежей КМ (Казахстан). Я сделал выкопировку монтажного стыка на сварке, которую прилагаю к данной информации. Удачи!

[str02]

Кстати спорный узел. Данный стык требует монтажной сварки стенки толщиной 2-3мм, которую 100% прожгут, и стыка полок с полным проваром и проверкой УЗД. Все это на площадке.
проще узел с конструктивными фланцами на черных болтах, и накладкой на монтажной сварке по нижнему поясу, либо замена сварки на высокопрочные болты.

[Yucca]

Сообщение от Юрий Несущая способность по прочности не зависит от длины гофрированной стенки, а зависит от площади ее поперечного сечения, в то время как в данном случае речь шла об увеличении массы гофрированной стенки за счет увеличения ее длины, а не площади поперечного сечения.

Вы меня недопоняли: Площадь поперечного должна считаться в плоскости, нормальной к оси стержня (см. формулу Журавского), а она больше чем площадь поперечного сечения стенки т.к. стенка гофры наклонена. Соответственно расчетная площадь сечения A=tw*hw/cos(альфа), где альфа - угол наклона профилированной стенки.
Этот момент также пропущен в СНиП РК. Таким образом чем больше угол профилирования тем выше несущая способность стенки

[eilukha]

чем больше угол профилирования тем выше несущая способность стенки

- в точке перегиба стенки угол равен нулю

[Yucca]

Сообщение от eilukha - в точке перегиба стенки угол равен нулю

Ну и что?
Во-первых в точке перегиба образуется наклеп, повышающий расчетное сопротивление.
Во-вторых, даже если там напряжение достигнет пластичности, то те пластичные участки будут "выключаться" из работы и балка будет вырождаться в балку с перфорированными участками стенки

[eilukha]

вырождаться в балку с перфорированными участками стенки

- да, с прорезями в местах перегиба сверху донизу