[Severug]

Добрый день.
Есть монтажный стык с накладками. Интересует именно правильность расчета на действие момента.
Балка двутавр, высота сечения - 60 см, толщина полки - 18 мм.
Горизонтальные накладки толщиной 25 мм, длиной 870 мм, шириной 270 мм.
Нагрузки такие: Q=37 т, M=62 т.
Сталь двутавра: С245.
В расчете электроды Э42, хотя подрядчик утверждает, что варил Э50. Но считаем по минимуму, т.е. Э42.
Катет шва 6-10 мм, берем по минимуму 6.

Из моего расчета получается, что расчетная длина 1 флангового шва: 145 см.
Из конструктивных соображений, принимаю, что необходимой длиной накладки будет длина 145/2 + 6 см = 78,5 где 6 см - это 1 см непровара + 5 см зазор.
А т.к. исходная длина - 87 см, то сварного шва катетом 6 мм достаточно. (Без учета минимальных катетов для элементов из толщин 25 и 18 мм).

Более подробно см. рисунок (http://forum.dwg.ru/attachment.php?a...1&d=1503550356).
Прошу прокомментировать правильность приведенного расчета.

[Ильнур]

Сообщение от ZVV Короткий элемент приваренный продольными швами к основному элементу не лучше, а зачастую и хуже поперечных швов. Данные таблиц 83 и 84 СНиП II-23-81 тому подтверждение.

Хрен с ними с "зачастую лучше/хуже" из СНиП, где нет этого 0,4. 0,4 появился в СП.
Я говорю:
Если так рассуждать - то все проекты за 100 лет в топку, серии в топку, нормали - туда же. Да и сша и европа должны лежать в руинах - у них морозы тоже бывают ... Так ведь?
См. серию 2.400-10 - эту нормаль тоже ф топку?
В СП в п. 13.2 написано ноу-хау: "избегать" швы там где растяжение >40% от Ry. Причем это действует только если имеется СОЧЕТАНИЕ факторов: холод, динамика и местные остаточные напряжения.
Однако п.14.1.4 требует исключить хрупкое разрушение согласно р.13, т.е. путем "избегания швов" - а это практически везде - потому что практически везде >40%.
В разделе 12 расчет на усталость производится при циклах >10^5. И если в Приложении К поискать фланговые швы накладок в растянутых зонах стыков балок, ну чтобы на усталость посчитать с целью "обосновать" неизбег по р.13, то там НЕТ таких швов.
Сам основной металл сразу считается на Rv, который ниже в два и более раз Ry.
Так что я не вижу ничего логичного в 40%. Разве что это очень совпадает с другими 40%.
Так есть в старом СНиП этот 40%-й "беспредел?"

[ZVV]

Сообщение от Ильнур Я говорю: Если так рассуждать - то все проекты за 100 лет в топку, серии в топку, нормали - туда же. Да и сша и европа должны лежать в руинах - у них морозы тоже бывают ... Так ведь?

Если читать нормы дословно - то, да. Даже сварные балки нельзя применять в проекте. Но это не ко мне вопрос, а к разработчикам норм.
В редакции СП 16 2011 года этот пункт звучал так:

- по возможности избегать расположения сварных швов в зонах действия растягивающих напряжений, превышающих 0,4Ry ;

В редакции СП 16 2017 года написано так:

- избегать расположения сварных швов в зонах действия растягивающих напряжений, превышающих 0,4Ry ;

Поэтому я и говорю: пока разработчики норм внятно не сформулируют требования по предотвращению хрупкого разрушения лучше проектировать с оглядкой на требования СНиП по этому вопросу.

[eilukha]

Сообщение от ZVV - избегать расположения сварных швов в зонах действия растягивающих напряжений, превышающих 0,4Ry ;

- т. е. равнопрочные сварные стыки невозможны в принципе.

[Ильнур]

На п.101 добавил словов.
Еще интересно, сколько циклов брать при расчете на усталость (выносливость по старому СНиП) элементов, подверженных вихревому ветровому возбуждению?

[ZVV]

Сообщение от Ильнур В СП в п. 13.2 написано ноу-хау: "избегать" швы там где растяжение >40% от Ry. Причем это действует только если имеется СОЧЕТАНИЕ факторов: холод, динамика и местные остаточные напряжения. Однако п.14.1.4 требует исключить хрупкое разрушение согласно р.13, т.е. путем "избегания швов" - а это практически везде - потому что практически везде >40%.

Да, это тупик. По-хорошему, нужны разъяснения разработчиков норм по этому вопросу.

Сообщение от Ильнур В разделе 12 расчет на усталость производится при циклах >10^5. И если в Приложении К поискать фланговые швы накладок в растянутых зонах стыков балок, ну чтобы на усталость посчитать с целью "обосновать" неизбег по р.13, то там НЕТ таких швов. Сам основной металл сразу считается на Rv, который ниже в два и более раз Ry.

Здесь есть пара нюансов.
1) Расчет на предотвращение хрупкого разрушения и расчет на усталость это разные расчеты и один другого не заменяет.
2) На усталость считаются не сварные швы, а основной металл вблизи швов. Если бы нужно было посчитать на усталость сварной узел соединения балок на накладках, то напряжения определяются по сечению балки, либо по сечению накладок. Группу элемента, я бы принял №8 (№7) как для схемы 19а (19б) в таблице К1 СП16.

Сообщение от Ильнур Так что я не вижу ничего логичного в 40%. Разве что это очень совпадает с другими 40%.

Согласен. На мой взгляд, разработчики в этом месте перемудрили.

Сообщение от Ильнур Так есть в старом СНиП этот 40%-й "беспредел?"

Не припомню такого.

Сообщение от eilukha - т. е. равнопрочные сварные стыки невозможны в принципе.

Не только равнопрочные стыки. Даже поясные швы сварных двутавровых балок под вопросом. Очевидно, с этим пунктом СП что-то не так.

Сообщение от Ильнур Еще интересно, сколько циклов брать при расчете на усталость (выносливость по старому СНиП) элементов, подверженных вихревому ветровому возбуждению?

Не приходилось такого считать. Думаю в справочнике Кузнецова должно быть что-то на эту тему.




По изначальному вопросу. С точки зрения СНиП II-23-81, есть ли ограничения по применению сварного стыка балок на накладках при отрицательных температурах? Смотрим таблицу 84. В ней к конструкции сварного стыка на накладках относится последняя строка. Если свободные кромки листов балки и накладки образованы не гильотинной резкой и накладки приварены фланговыми и лобовыми швами, то ограничений по применению узла нет и дополнительных расчетов не требуется. Во всяком случае, для толщин элементов не более 30 мм.

[Ильнур]

Сообщение от ZVV 1) Расчет на предотвращение хрупкого разрушения и расчет на усталость это разные расчеты и один другого не заменяет.

А я и не говорю о замещении, а о таблице разгруппировки - она ОДИНАКОВА для обоих расчетов, когда расчет на хрупкость через бета была. Теперь такого расчета на хрупкость нет, есть на расслой.
Поэтому я ищу в таблице группу для случая с накладкой - ее там нет.

2) На усталость считаются не сварные швы,

"Группируются" и швы, и соединения - я ищу группу, и не нахожу соединение с накладками.

я бы принял №8 (№7) как для схемы 19а (19б) в таблице К1 СП16.

7 и 8 - это не накладки с продольными потоку швами, а фасонки для ПРИМЫКАНИЯ сбоку. 19б - наверно можно. По старому СНиП 21б.
Группа 7.
Offtop: Основной металл при 7 нужно считать под 0,36 т/кв.см., если циклов >5^10.
Так вот, если есть просто динамическая нагрузка независимо от кол-ва циклов (а они обычно есть) + есть шов как остаточное напряжение, то надо еще рассмотреть на хрупкое (расчета уже нет) и блюсти п.13.2, т.е. элемент можно напрячь не более 40%. В то время как по старому СНиП - табл.84 - там нет 21б, значит допустимая при хрупком 100% - см. бета=1,0 в примечаниях.
Т.е. примерно так:

Смотрим таблицу 84. В ней к конструкции сварного стыка на накладках относится последняя строка...

..с уточнением - там нет 21б, а значит бета=100%.
Никаких 40%.
Offtop: Кроме C2H5OH.

[ZVV]

Прикинул сколько несет сварной стык балки на накладках и сколько с высокопрочными болтами. Балка и накладки из С245 t=20 мм.

1) Для сварного стыка группа элемента №7 (схема № 19_б). По таблице 35 СП16 Rv=36 МПа. Цикл напряжений принят отнулевой (Sigma_min=0, Sigma_mах - растяжение). Тогда ro=Sigma_min/Sigma_mах=0. Отсюда по таблице 36 gamma_v=2,5/(1,5-0)=1,66.
1.1) При неограниченном числе циклов alfa=0,77. Максимальное допустимое напряжение [Sigma_mах]=alfa*Rv*gamma_v=0,77*36*1,66=46 МПа.
1.2) При количестве циклов 10^5 (сто тысяч; нижний порог методики СП16) alfa=2,13. Максимальное допустимое напряжение [Sigma_mах]=alfa*Rv*gamma_v=2,13*36*1,66=127 МПа.
1.3) Допустимое количество циклов при напряжении Sigma_mах=Ry=240 МПа (Расчет по пособию к СНиП на малоцикловую прочность) [N]=1500 циклов.

2) Для стыка на высокопрочных болтах группа элемента №1 (схема № 3). По таблице 35 СП16 Rv=120 МПа. Цикл напряжений принят отнулевой (Sigma_min=0, Sigma_mах - растяжение). Тогда ro=Sigma_min/Sigma_mах=0. Отсюда по таблице 36 gamma_v=2,5/(1,5-0)=1,66.
2.1) При неограниченном числе циклов alfa=0,77. Максимальное допустимое напряжение [Sigma_mах]=alfa*Rv*gamma_v=0,77*120*1,66=153 МПа (0,64*Ry).
2.2) При количестве циклов 2*10^6 (два миллиона) alfa=1,2. Максимальное допустимое напряжение [Sigma_mах]=alfa*Rv*gamma_v=1,2*120*1,66=240 МПа.
Учитывая то, что при расчете на усталость нагрузки берутся меньше чем при расчете на прочность стык на высокопрочных болтах, скорее всего, обеспечит выполнение проверки по усталости при неограниченном числе циклов, если стык подобран по расчету на прочность.

Важный нюанс. При повышении класса прочности стали несущая способность по усталости узла на сварке не повышается (см. табл. 35 СП 16).

Коллеги, будьте внимательны! Так выглядит проверка на малоцикловую прочность "здорового человека":

А так, проверка на малоцикловую прочность "курильщика":

Не дайте проходимцам себя обмануть!

[Ильнур]

Сообщение от ZVV ...проверка на малоцикловую прочность...

Да уж...опечаточка на 800%.
При N=Nб формула должна сравняться с формулой на усталость, из чего следует, что там должно быть Rv.
Жуткие нормы теперь эти СП...

[eilukha]

Просили же Вас всех «Помогите сделать нормы лучше», походу, плохо помогали.

[Ильнур]

Сообщение от eilukha Просили же Вас всех «Помогите сделать нормы лучше», походу, плохо помогали.

Простите нас за то что не весь СП перелопатили до последней буквы...
Если серьезно, то видимо умирает таки наука во многих местах. На сайте сройнадзора Башкортостана вакансия спеца - зарплата от 18 т.р. . По ТВ на той неделе в теме "Где деньги Зина" - 32 т.р. зарплата ученого.
Наверно СП занимаются тоже примерно так оплачиваемые "спецы". Иначе откуда такой шквал казусов?
И это - "Помогите сделать нормы лучше" - не актуально было оказывается. Актуальней было "Помогите не сделать нормы хуже".

[IBZ]

Сообщение от Ильнур И это - "Помогите сделать нормы лучше" - не актуально было оказывается. Актуальней было "Помогите не сделать нормы хуже".

Не удивлюсь, если скоро этот призыв будет звучать: "Помогите сделать нормы" .

[oleg_ua]

Offtop: IBZ, иногда мне кажется, что подряд на написание норм взяла средняя школа из какого-нибудь райцентра небольшого. Учитель английского переводит Еврокод, учитель физики с математиком набирают формулы в ворде, учитель по языку и литературе набирает текст. Зауч осуществляет общий контроль и скрепляет степлером готовую работу. А науке этим заниматься некогда - курсачи и дипломы выгоднее делать.

[Pill]

Сообщение от Ильнур Под любую расчетную температуру ( и под "даже -50") материалы подбираются (по группе и стали основного металла) специально. А при -45 и ниже СП16 на это указывает особо - см. п. 4.3.4.. а так же прим. к табл. Г1. Если подбор материалов неверный, то еще как "случится". Не учите "молодого инженера" своей авантюрной лихости.

А как в СП посмотреть какую сталь использовать для района I2, например? Я как-то СНиПу больше доверяю, был там пункт интересный по поводу условий эксплуатации и таблица толковая по условиям применения.
А так, согласен, для прокурора пишем "С345 категория 3" и не паримся. А что там действительно будет на площадке - "да какая нам разница"? Этому что ли "учить молодого инженера"?
Подбору материала под климатические условия ещё в институте учат, ЕМНИП. У нас же тут немного о другом вопрос был.

Сообщение от Ильнур В нормах нет запасов на "зачастую превышают проектные" - есть только коэффициенты надежности по нагрузкам. Не нужно вводить в свои заблуждения других.

А это не относится к коэффициенту надёжности по нагрузкам. Это вообще другой вид нагрузки: особые нагрузки. Нарушение технологии.

Сообщение от Ильнур Не забудьте в расчетах швов учесть, что они скорее будут "ручными", чем "в среде защитных".

+1

----- добавлено через ~2 ч. -----

Сообщение от ZVV Учитывая то, что при расчете на усталость нагрузки берутся меньше чем при расчете на прочность стык на высокопрочных болтах, скорее всего, обеспечит выполнение проверки по усталости при неограниченном числе циклов, если стык подобран по расчету на прочность.

Извините, а вот эти 2*10^6 Вы откуда взяли?

Сообщение от Ильнур При N=Nб формула должна сравняться с формулой на усталость, из чего следует, что там должно быть Rv.

Так об этом в пособие к СниП прямо пишется. в СП16 тоже Rv, кстати. "формула должна сравняться с формулой на усталость".

----- добавлено через ~2 ч. -----

Сообщение от young engineer Да, по габаритам балку перевезти не могут, нет транспорта подходящего, решили на площадке стыковать

Я бы только не советовал делать стык в месте максимальных напряжений. По два стыка на балку. Запроектированный стык на накладках будет равнопрочным, а по исполнению - не факт. Либо экономят на доставке, либо на материале и монтажниках. В Вашем случае, похоже, пытаются решение этого фундаментального вопроса подсунуть Вам (:

[Ильнур]

Сообщение от Pill А как в СП посмотреть какую сталь использовать для района I2, например? Я как-то СНиПу больше доверяю

По СНиП алгоритм был простейший. Но все уже изменилось - стандарты, нормы и т.д... к сожалению, СНиП уже не поможет.
Алгоритм назначения стали по СП достаточно непрост, но этот алгоритм был тут рассмотрен и вроде даже выработан - поищите тему рядом где-то.
Но все равно останутся вопросы - например на выбор стали влияет ГРУППА конструкций - а отнесение к ГРУППЕ тоже дело мутное. В кратком описании групп в таблице конечно невозможно описать все и вся, поэтому придется проявлять самостоятельность. Подходить творчески, так сказать...

Это вообще другой вид нагрузки: особые нагрузки. Нарушение технологии.

Если эта нагрузка учтена в сборе, то конструкции на это рассчитаны. Как например нагрузка на галерею при обрыве или заклинивании ленты. Т.е. на это:

...нагрузки от складируемых материалов, зачастую, превышают проектные...

...расчет не производится, запасы не создаются и т.д., если такие нагрузки НЕ ЗАДАНЫ. А если хочется учесть, то надо задать прямо и обосновав.

Извините, а вот эти 2*10^6 Вы откуда взяли?

ZVV (два миллиона) думаю просто взял для сравнения, вернее для выявления "кривизны изменения". Там же сравнение...

[IBZ]

Сообщение от Pill Запроектированный стык на накладках будет равнопрочным, а по исполнению - не факт.

Вообще говоря, как правило, ничто не мешает запроектировать стык на x% прочнее основного сечения .

[eilukha]

Сообщение от IBZ ничто не мешает запроектировать стык на x% прочнее основного сечения

- мешает только полнейшая неопределённость значения «x». Все нормы этому посвящены определению этого «x».

[Ильнур]

Сообщение от eilukha - мешает только полнейшая неопределённость значения «x». Все нормы этому посвящены определению этого «x».

А перенести стык в менее напряженную зону - не мешает?
Ну хорошо, йа внесу определенность - может кому поможет: х=20%.
Устраивает?

[eilukha]

Сообщение от Ильнур Устраивает?

- 30 % прочнее будет. Эти проценты нужны проектанту для своей уверенности, что он-то точно не ошибся. На монтаже может быть что угодно и не проектировщиков дело за качество монтажа думать. Никакие проценты кривой монтаж не спасут.

[Ильнур]

Сообщение от eilukha - 30 % прочнее будет...

А 40% - еще прочнее.
Тут не прочнее надо. Надо надежнее. В данном случае речь о качестве сварочных швов. Мы должны принять мудрейшее решение - какой запас выделить сварщику на компенсацию его криворукости? Мы же например не можем дать шанс тому, кто с бодуна или не научился еще.
Субсидии должны должны быть разумными, а не как можно жирнее.
Хотя что мы тут рассупонились - 0% и все кто не имеет миллиарда умеет варить идут в ..опу.

[ZVV]

Сообщение от Pill Извините, а вот эти 2*10^6 Вы откуда взяли?

Сообщение от Ильнур ZVV (два миллиона) думаю просто взял для сравнения, вернее для выявления "кривизны изменения". Там же сравнение...

Все верно. Одним из параметров сравнения узлов является количество циклов до разрушения при напряжениях цикла равных расчетному сопротивлению:

Сообщение от ZVV 1.3) Допустимое количество циклов при напряжении Sigma_mах=Ry=240 МПа (Расчет по пособию к СНиП на малоцикловую прочность) [N]=1500 циклов.

Сообщение от ZVV 2.2) При количестве циклов 2*10^6 (два миллиона) alfa=1,2. Максимальное допустимое напряжение [Sigma_mах]=alfa*Rv*gamma_v=1,2*120*1,66=240 МПа.

------------------------------------------------------------------

Сообщение от eilukha - мешает только полнейшая неопределённость значения «x». Все нормы этому посвящены определению этого «x».

Предлагаю следующий подход в определении значения «x». В таблице 8 СП 53-101-98 приведено деление швов на категории и типы, а в таблице 9 приведены методы контроля для соответствующих типов швов. Швы сварного стыка балок на накладках являются расчетными угловыми швами, воспринимающими напряжения среза. Если напряжение среза в сварном шве больше или равно 75 % от расчетного сопротивления металла шва, то шов относится к типу 5 и его качество необходимо контролировать, в том числе, физическими методами контроля в объеме 1%.
Ну а дальше, либо не делаем запаса в сварных швах и пишем о необходимости физических методов контроля качества швов как для типа 5, либо делаем запас 25% и пишем, что напряжения среза в сварном шве меньше 75 % от расчетного сопротивления металла шва, и что швы не относятся к типу 5.