Проектирование узла соединения балки
Реклама i
| Правила | Регистрация | Пользователи | Поиск | Сообщения за день | Все разделы прочитаны |  Справка по форуму | Файлообменник |

Вернуться   Форум DWG.RU > Архитектура и Строительство > Конструкции зданий и сооружений > Проектирование узла соединения балки

Проектирование узла соединения балки

Ответ
Поиск в этой теме
Непрочитано 15.12.2020, 13:10 #1
Проектирование узла соединения балки
batarei
 
Регистрация: 20.03.2020
Сообщений: 17

Имеется разновысотная балка. Какое принять конструктивное решение для работоспособности такой балки?
Поперечную силу, допустим, передадим через болтовое соединение, выполненное через накладки по бокам. Как сдать момент общий и момент от ексцентриситета?

Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: photo_2020-12-15_11-47-53.jpg
Просмотров: 390
Размер:	17.6 Кб
ID:	232683  

Просмотров: 14510
 
Непрочитано 15.12.2020, 13:45
| 1 #2
Старый лицедей


 
Регистрация: 21.06.2020
Сообщений: 588


Вопрос в размере передаваемых усилий
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: Снимок.JPG
Просмотров: 325
Размер:	31.5 Кб
ID:	232686  
Старый лицедей вне форума  
 
Непрочитано 15.12.2020, 14:49
#3
sasha_

обострение противоречий между субъективной и объективной составляющими
 
Регистрация: 24.11.2010
Сообщений: 424


Цитата:
Сообщение от batarei Посмотреть сообщение
Как сдать момент общий и момент от ексцентриситета?
Какой эксцентриситет и куда сдать? Вы собрались плюсовать какие-то моменты?
sasha_ вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 15.12.2020, 15:10
#4
batarei


 
Регистрация: 20.03.2020
Сообщений: 17


Цитата:
Сообщение от sasha_ Посмотреть сообщение
Какой эксцентриситет и куда сдать? Вы собрались плюсовать какие-то моменты?
Левая и правая часть балки (по высоте) должны работать совместно, то есть должен передаваться момент.
Оси балок не совпадают друг с другом, по идее это тоже должно дать какие-то осложнения.
batarei вне форума  
 
Непрочитано 15.12.2020, 15:15
#5
Shtirlic

инженер
 
Регистрация: 26.01.2017
Калининград
Сообщений: 386


Например так.
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: New Bitmap Image.png
Просмотров: 213
Размер:	2.4 Кб
ID:	232692  
Shtirlic вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 15.12.2020, 15:20
#6
batarei


 
Регистрация: 20.03.2020
Сообщений: 17


Цитата:
Сообщение от Shtirlic Посмотреть сообщение
Например так.
Необходимо сделать это без плавного скоса на самой балке.

----- добавлено через ~2 мин. -----
Цитата:
Сообщение от sasha_ Посмотреть сообщение
Какой эксцентриситет и куда сдать? Вы собрались плюсовать какие-то моменты?
Насколько я понимаю, чтобы конструкция работала совместно, нужно, чтобы момент передавался через соединение. Так же оси балок не находятся на одной прямой. Не знаю какой негатив это даст на конструкцию.
batarei вне форума  
 
Непрочитано 15.12.2020, 15:58
#7
Shtirlic

инженер
 
Регистрация: 26.01.2017
Калининград
Сообщений: 386


Цитата:
Сообщение от batarei Посмотреть сообщение
Необходимо сделать это без плавного скоса на самой балке.
Перенесите скос вовнутрь большей балки.
Либо
Через торцевую пластину(как в варианте выше с болтами, только без болтов). В таком случае придётся узел посчитать - для определения толщин пластин и наличия/отсутствия ответных рёбер.

Offtop: Дверь, окно, трубопровод?
Shtirlic вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 15.12.2020, 16:08
#8
batarei


 
Регистрация: 20.03.2020
Сообщений: 17


Цитата:
Сообщение от Shtirlic Посмотреть сообщение
как в варианте выше с болтами, только без болтов
Что значит "только без болтов"?

----- добавлено через ~4 мин. -----
Цитата:
Сообщение от Старый лицедей Посмотреть сообщение
Вопрос в размере передаваемых усилий
Есть у Вас какая - нибудь литература, в которой описывается работа такой конструкции и как ее рассчитывать аналитически?
batarei вне форума  
 
Непрочитано 15.12.2020, 16:29
#9
Shtirlic

инженер
 
Регистрация: 26.01.2017
Калининград
Сообщений: 386


Цитата:
Сообщение от batarei Посмотреть сообщение
Что значит "только без болтов"?
Убираете болты, убираете одну торцевую пластину, убираете ребра сверху.
Цитата:
Сообщение от batarei Посмотреть сообщение
Есть у Вас какая - нибудь литература, в которой описывается работа такой конструкции и как ее рассчитывать аналитически?
С такой литературой не знаком. Посчитать можно в любой МКЭ программе, удобно считать в айдиа статике.
Shtirlic вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 15.12.2020, 16:32
#10
batarei


 
Регистрация: 20.03.2020
Сообщений: 17


Цитата:
Сообщение от Shtirlic Посмотреть сообщение
Убираете болты, убираете одну торцевую пластину, убираете ребра сверху.
Имеете в виду соединение балок с пластиной посредством сварки?
batarei вне форума  
 
Непрочитано 15.12.2020, 16:34
#11
Shtirlic

инженер
 
Регистрация: 26.01.2017
Калининград
Сообщений: 386


Да
Shtirlic вне форума  
 
Непрочитано 15.12.2020, 17:05
#12
Pipetkins


 
Регистрация: 29.01.2017
Москва
Сообщений: 201


Цитата:
Сообщение от batarei Посмотреть сообщение
Насколько я понимаю, чтобы конструкция работала совместно, нужно, чтобы момент передавался через соединение. Так же оси балок не находятся на одной прямой. Не знаю какой негатив это даст на конструкцию.
Ну не находятся и что? У вас же не сжимающая продольная сила N, чтоб учитывать расцентровку. Момент от равномерно распределенной нагрузки передаваться будет в случае жесткого сопряжения разных сечений.
А дальше думайте сами.
Pipetkins вне форума  
 
Непрочитано 15.12.2020, 17:10
#13
Старый Дилетант

Дилетант
 
Регистрация: 06.12.2017
Сообщений: 2,944


Цитата:
Сообщение от batarei Посмотреть сообщение
Имеется разновысотная балка....
Необходимо конкретизировать ситуацию: обозначить пролет, нагрузки, сечения и кратко описать ситуацию.
Старый Дилетант вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 15.12.2020, 18:46
#14
batarei


 
Регистрация: 20.03.2020
Сообщений: 17


Цитата:
Сообщение от Старый Дилетант Посмотреть сообщение
Необходимо конкретизировать ситуацию: обозначить пролет, нагрузки, сечения и кратко описать ситуацию.
Если это критично, то пусть будут пролеты 1, 1.5, 2 м. Длина меньшей балки - 1 метр. Первая сила тонна, вторая пол тонны. Cечение - произвольное.
batarei вне форума  
 
Непрочитано 15.12.2020, 19:23
#15
Старый Дилетант

Дилетант
 
Регистрация: 06.12.2017
Сообщений: 2,944


Цитата:
Сообщение от batarei Посмотреть сообщение
Если это критично, то пусть будут пролеты 1, 1.5, 2 м.
А на самом деле? На картинке показаны одинаковые размеры a - a - a/
Цитата:
Сообщение от batarei Посмотреть сообщение
Cечение - произвольное.
Если сечение произвольное, то надо принять один профиль по всей длине без всяких стыков, тем более, что балка короткая.
Старый Дилетант вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 15.12.2020, 19:49
#16
batarei


 
Регистрация: 20.03.2020
Сообщений: 17


Цитата:
Сообщение от Старый Дилетант Посмотреть сообщение
Если сечение произвольное, то надо принять один профиль по всей длине без всяких стыков, тем более, что балка короткая
Нет, так не подойдет. Необходимо сопрячь два профиля , в сечении они одинаковые, но высота должна быть разная.
Задача так сказать учебная, геометрия по факту может меняться. Мне бы принцип понять.

----- добавлено через ~15 мин. -----
Цитата:
Сообщение от Старый Дилетант Посмотреть сообщение
Если сечение произвольное
Так что подойдет по сути любое сечение, у которого стенка достаточно тонкая. Толщина стенки будет находиться по допускаемым касательным напряжениям
batarei вне форума  
 
Непрочитано 15.12.2020, 20:07
#17
Старый лицедей


 
Регистрация: 21.06.2020
Сообщений: 588


Цитата:
Сообщение от batarei Посмотреть сообщение
Толщина стенки будет находиться по допускаемым касательным напряжениям
Толщину стенки подбирают по устойчивости той самой стенки...
Вы бы хоть свои выкладки по расчету узла предложили от праздного безделья.
Старый лицедей вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 15.12.2020, 20:15
#18
batarei


 
Регистрация: 20.03.2020
Сообщений: 17


Цитата:
Сообщение от Старый лицедей Посмотреть сообщение
Вы бы хоть свои выкладки по расчету узла предложили от праздного безделья.
Будем считать, что магическая сила защищает стенку от потери устойчивости.
Выкладок никаких нет. Лишь внутренние усилия в месте стыка балок. Конструктив необходимо придумать.

----- добавлено через ~2 мин. -----
Цитата:
Сообщение от Старый лицедей Посмотреть сообщение
Вы бы хоть свои выкладки по расчету узла предложили от праздного безделья.
Пока склоняюсь к узлу , который самый первый в ветке
batarei вне форума  
 
Непрочитано 15.12.2020, 20:21
#19
Гамадрил Гималайский


 
Регистрация: 15.02.2019
Сообщений: 200


А Вам обязательно надо два разных профиля, или можно балку сделать их одного, но с подрезкой?
Гамадрил Гималайский вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 15.12.2020, 20:24
#20
batarei


 
Регистрация: 20.03.2020
Сообщений: 17


Цитата:
Сообщение от Гамадрил Гималайский Посмотреть сообщение
А Вам обязательно надо два разных профиля, или можно балку сделать их одного, но с подрезкой?
Условие такое : Два одинаковых очертания профиля, однако они разной высоты.
batarei вне форума  
 
Непрочитано 15.12.2020, 20:24
#21
Pipetkins


 
Регистрация: 29.01.2017
Москва
Сообщений: 201


Цитата:
Сообщение от batarei Посмотреть сообщение
Пока склоняюсь к узлу , который самый первый в ветке
Момент в балке - это пара сил. Т.е, верхняя часть сечения относительно нейтральной оси сжата, нижняя - растянута.
1-ый узел фиг пойми какой и как работает (если работает вообще)
Вот вам классический пример балки с разной высотой сечения. Хоть это не строительная конструкция, но принцип тот же
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: __web.jpg
Просмотров: 163
Размер:	300.0 Кб
ID:	232701  
Pipetkins вне форума  
 
Непрочитано 15.12.2020, 20:30
#22
Гамадрил Гималайский


 
Регистрация: 15.02.2019
Сообщений: 200


Предположим,что это двутавры.
Верхний пояс стыкуем накладкой на сварке.
Нижний пояс стыкуем тоже накладкой, но в ней с одной стороны вырезаем щель, чтобы вставить стенку более высокого профиля и приварить накладку к стенке. Стенки состыковать вертикальными накладками

----- добавлено через ~2 мин. -----
Разложить момент на две силы в поясах меньшей балки, и на эти силы подобрать длину северных швов
Гамадрил Гималайский вне форума  
 
Непрочитано 15.12.2020, 20:34
#23
And_T


 
Регистрация: 05.07.2016
Сообщений: 470


Просто поставить вут
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: вут.jpg
Просмотров: 133
Размер:	44.4 Кб
ID:	232702  
And_T вне форума  
 
Непрочитано 15.12.2020, 20:45
#24
Старый Дилетант

Дилетант
 
Регистрация: 06.12.2017
Сообщений: 2,944


...
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: ББ.jpg
Просмотров: 81
Размер:	14.5 Кб
ID:	232703  
Старый Дилетант вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 15.12.2020, 20:46
#25
batarei


 
Регистрация: 20.03.2020
Сообщений: 17


Цитата:
Сообщение от Гамадрил Гималайский Посмотреть сообщение
Нижний пояс стыкуем тоже накладкой, но в ней с одной стороны вырезаем щель, чтобы вставить стенку более высокого профиля и приварить накладку к стенке. Стенки состыковать вертикальными накладками
Не затруднит нарисовать?

----- добавлено через 58 сек. -----
Цитата:
Сообщение от Старый Дилетант Посмотреть сообщение
..
Эти балки - отдельные.

----- добавлено через ~3 мин. -----
Цитата:
Сообщение от And_T Посмотреть сообщение
вут
А если не жбк, а металл?

----- добавлено через ~7 мин. -----
Цитата:
Сообщение от Pipetkins Посмотреть сообщение
Хоть это не строительная конструкция, но принцип тот же
Как вариант - подойдет. Строительная или машиностроительная конструкция - не важно.
batarei вне форума  
 
Непрочитано 15.12.2020, 21:01
#26
And_T


 
Регистрация: 05.07.2016
Сообщений: 470


Цитата:
Сообщение от batarei Посмотреть сообщение
А если не жбк, а металл?
Блин, и так посмотрел, и перевернул 2 раза, правда на жбк похоже?
And_T вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 15.12.2020, 21:06
#27
batarei


 
Регистрация: 20.03.2020
Сообщений: 17


Цитата:
Сообщение от And_T Посмотреть сообщение
Блин, и так посмотрел, и перевернул 2 раза, правда на жбк похоже?
Извиняюсь, думал, что это название применяется только в жбк
batarei вне форума  
 
Непрочитано 15.12.2020, 21:07
#28
Старый Дилетант

Дилетант
 
Регистрация: 06.12.2017
Сообщений: 2,944


Цитата:
Сообщение от batarei Посмотреть сообщение
Эти балки - отдельные
Цитата:
Сообщение от batarei Посмотреть сообщение
Не затруднит нарисовать?
Вам разжевать и в рот положить?
Старый Дилетант вне форума  
 
Непрочитано 15.12.2020, 21:55
#29
Старый лицедей


 
Регистрация: 21.06.2020
Сообщений: 588


Цитата:
Сообщение от Pipetkins Посмотреть сообщение
Момент в балке - это пара сил. Т.е, верхняя часть сечения относительно нейтральной оси сжата, нижняя - растянута.
1-ый узел фиг пойми какой и как работает (если работает вообще)
Ну ты кадр... Траверсы двухветвевых колонн когда-нибудь считал?
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: img-SI36W0.jpg
Просмотров: 142
Размер:	183.7 Кб
ID:	232704  
Старый лицедей вне форума  
 
Непрочитано 15.12.2020, 22:05
#30
Pipetkins


 
Регистрация: 29.01.2017
Москва
Сообщений: 201


Цитата:
Сообщение от Старый лицедей Посмотреть сообщение
Ну ты кадр...
Тыкать будете своим друзьям. Узел ваш недееспособный.
Pipetkins вне форума  
 
Непрочитано 15.12.2020, 22:09
#31
Гамадрил Гималайский


 
Регистрация: 15.02.2019
Сообщений: 200


Цитата:
Сообщение от batarei Посмотреть сообщение
Не затруднит нарисовать?
Извините, я не умею рисовать...
Гамадрил Гималайский вне форума  
 
Непрочитано 15.12.2020, 22:36
#32
eilukha


 
Регистрация: 10.09.2007
Сообщений: 10,592


Цитата:
Сообщение от Старый лицедей Посмотреть сообщение
Миниатюры
*
- можно упростить.

----- добавлено через ~5 мин. -----
Цитата:
Сообщение от Pipetkins Посмотреть сообщение
Хоть это не строительная конструкция, но принцип тот же
- плохой и опасный (для строителей) пример: узел там неверен, а работает лишь в виду малого уровня напряжения, там усталость критична, а не прочность.
eilukha вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 15.12.2020, 22:44
#33
batarei


 
Регистрация: 20.03.2020
Сообщений: 17


Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
можно упростить
Нижнее ребре оставляем?
batarei вне форума  
 
Непрочитано 15.12.2020, 22:53
#34
eilukha


 
Регистрация: 10.09.2007
Сообщений: 10,592


См. картинку.

----- добавлено через 25 сек. -----
Как на картинке.
eilukha вне форума  
 
Непрочитано 15.12.2020, 22:54
#35
Старый Дилетант

Дилетант
 
Регистрация: 06.12.2017
Сообщений: 2,944


Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
плохой и опасный (для строителей) пример: узел там неверен, а работает лишь в виду малого уровня напряжения,
Узел вполне рабочий при небольшом угле перелома
Старый Дилетант вне форума  
 
Непрочитано 15.12.2020, 22:54
#36
eilukha


 
Регистрация: 10.09.2007
Сообщений: 10,592


Цитата:
Сообщение от Старый Дилетант Посмотреть сообщение
при небольшом угле перелома
- именно! И только с проверкой расчётом изгиба полки из её плоскости.

----- добавлено через ~1 мин. -----
Цитата:
Сообщение от batarei Посмотреть сообщение
Нижнее ребре оставляем?
- как на картинке.
eilukha вне форума  
 
Непрочитано 15.12.2020, 23:12
#37
Старый Дилетант

Дилетант
 
Регистрация: 06.12.2017
Сообщений: 2,944


Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
плохой и опасный (для строителей) пример: узел там неверен, а работает лишь в виду малого уровня напряжения,
Узел вполне рабочий при небольшом угле перелома
Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
- можно упростить.
Цитата:
Сообщение от batarei Посмотреть сообщение
Нижнее ребре оставляем?
Как пожелаете.
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: 2020-12-15_23-35-42.png
Просмотров: 90
Размер:	73.1 Кб
ID:	232706  
Старый Дилетант вне форума  
 
Непрочитано 15.12.2020, 23:15
#38
eilukha


 
Регистрация: 10.09.2007
Сообщений: 10,592


Цитата:
Сообщение от Старый Дилетант Посмотреть сообщение
Как пожелаете.
Миниатюры
- что-то не то как-то.
eilukha вне форума  
 
Непрочитано 15.12.2020, 23:44
| 2 #39
Старый Дилетант

Дилетант
 
Регистрация: 06.12.2017
Сообщений: 2,944


Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
- что-то не то как-то.
Как-то не то - это отсутствие конкретики в исходных. А без конкретики говорить серьезно не о чем.
Касаемо узелка: НМВ эффективнее продлить продольные ребра, чем ставить поперечные.
Старый Дилетант вне форума  
 
Непрочитано 16.12.2020, 08:33
#40
Старый лицедей


 
Регистрация: 21.06.2020
Сообщений: 588


Верхнее ребро и болты добавляют жесткости их имеет смыл убирать если сверху ЖБ перекрытие или что-то подобное. Продольные ребра продлевать имеет смысл не более чем до 200мм, дальше уже стенка балки включается. Опять же без усилий и геометрии не сказать.
ЗЫ Нестандартные узлы проще моделировать оболочками МКЭ и смотреть жесткость/ передачу напряжений, вон СКАД уже физ. нелинейность ввел для пластин.
Старый лицедей вне форума  
 
Непрочитано 16.12.2020, 14:35
#41
ZVV


 
Регистрация: 06.06.2012
Харьков, Украина
Сообщений: 2,454


Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
- плохой и опасный (для строителей) пример: узел там неверен, а работает лишь в виду малого уровня напряжения, там усталость критична, а не прочность.
Можно немного прокомментировать, что в показанном узле неверно и чем он плохой и опасный для строителей?

Цитата:
Сообщение от Старый лицедей Посмотреть сообщение
ЗЫ Нестандартные узлы проще моделировать оболочками МКЭ и смотреть жесткость/ передачу напряжений, вон СКАД уже физ. нелинейность ввел для пластин.
Ничего не проще. Если выполнять линейный расчет и ограничивать максимальные напряжения величиной расчетного сопротивления, то узел будет излишне прочным (если не рассматривать точки с сингулярностями, где напряжения при уменьшении размера КЭ стремятся к бесконечности). Если же выполнять нелинейный расчет, то что брать за критерий прочности?
ZVV вне форума  
 
Непрочитано 16.12.2020, 14:52
#42
eilukha


 
Регистрация: 10.09.2007
Сообщений: 10,592


Цитата:
Сообщение от ZVV Посмотреть сообщение
что в показанном узле неверно и чем он плохой и опасный для строителей?
- то что такой узел гнёт полку из её плоскости, а 90 % проектантов этого не знает/не понимает.
eilukha вне форума  
 
Непрочитано 16.12.2020, 15:19
#43
ZVV


 
Регистрация: 06.06.2012
Харьков, Украина
Сообщений: 2,454


Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
- то что такой узел гнёт полку из её плоскости, а 90 % проектантов этого не знает/не понимает.
Можно же ребро приварить к поясу в месте излома, чтобы не гнуло полку из плоскости?
ZVV вне форума  
 
Непрочитано 16.12.2020, 15:24
#44
eilukha


 
Регистрация: 10.09.2007
Сообщений: 10,592


На опасном и вредном примере этого ребра нет.
eilukha вне форума  
 
Непрочитано 16.12.2020, 15:55
#45
Старый Дилетант

Дилетант
 
Регистрация: 06.12.2017
Сообщений: 2,944


Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
- то что такой узел гнёт полку из её плоскости, а 90 % проектантов этого не знает/не понимает
Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
На опасном и вредном примере этого ребра нет
Полку из плоскости если и гнет - то несущественно, ввиду того что ее поперечная жесткость несравнимо меньше продольной.
Вредность и опасность примера при небольших углах преувеличены.
Конечно, при переломе 90 град. - ребра обязательны.
Схема во вложении не отражает реальную работу.
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: Катющин перелом.jpg
Просмотров: 153
Размер:	146.2 Кб
ID:	232731  
Старый Дилетант вне форума  
 
Непрочитано 16.12.2020, 16:04
#46
eilukha


 
Регистрация: 10.09.2007
Сообщений: 10,592


Цитата:
Сообщение от Старый Дилетант Посмотреть сообщение
Миниатюры
*
- кто ж нонче такие толстые книжки читает? То ли дело балку паровоза увидел в инетах и вперёд как с красной тряпкой.
eilukha вне форума  
 
Непрочитано 18.12.2020, 11:06
#47
CIE-engineer

стальные конструкции
 
Регистрация: 04.12.2019
Екатеринбург
Сообщений: 355


Цитата:
Сообщение от Старый Дилетант Посмотреть сообщение
Вредность и опасность примера при небольших углах преувеличены.
Конечно, при переломе 90 град. - ребра обязательны.
Большие или не большие углы - это понятия относительные. С практической точки зрения постановка ребер обязательна. В серийных решениях применяются.

Либо, говоря о приопорной зоне шаринирно опертой балки, обязательна проверка таврового сечения (без учета работы перегибаемой полки).

Последний раз редактировалось CIE-engineer, 18.12.2020 в 12:42.
CIE-engineer вне форума  
 
Непрочитано 18.12.2020, 11:33
#48
eilukha


 
Регистрация: 10.09.2007
Сообщений: 10,592


Цитата:
Сообщение от CIE-engineer Посмотреть сообщение
не большие углы - это понятия относительные
- именно. Увидеть бы наглядную зависимость добавки уровня напряжений от угла излома полки. Типа «При угле излома 10 градусов, прочность полки в узле снижается на 20 %» (в примере цифры произвольные).
eilukha вне форума  
 
Непрочитано 18.12.2020, 14:05
1 | #49
ZVV


 
Регистрация: 06.06.2012
Харьков, Украина
Сообщений: 2,454


Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
Увидеть бы наглядную зависимость добавки уровня напряжений от угла излома полки. Типа «При угле излома 10 градусов, прочность полки в узле снижается на 20 %» (в примере цифры произвольные).
Делал как-то тестовый расчет. Консоль двутаврового сечения с изломом нижнего пояса. Геометрия и схема закрепления приведены на рисунке:

От приложенного момента для участка с параллельными поясами на внешних поверхностях поясов получаются напряжения +- 100 МПа.
В месте излома поясов следующие напряжения:





Есть умельцы проанализировать результаты полученного расчета МКЭ и сказать какой коэффициент использования балки по прочности для данного случая? Расчетное сопротивление, например, 240 МПа.
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: Геометрия и схема нагружения.jpg
Просмотров: 274
Размер:	50.7 Кб
ID:	232772  Нажмите на изображение для увеличения
Название: NX.jpg
Просмотров: 281
Размер:	404.1 Кб
ID:	232773  Нажмите на изображение для увеличения
Название: Sx верх полки.jpg
Просмотров: 280
Размер:	385.2 Кб
ID:	232774  Нажмите на изображение для увеличения
Название: Sx низ полки.jpg
Просмотров: 279
Размер:	323.4 Кб
ID:	232775  Нажмите на изображение для увеличения
Название: Экв.jpg
Просмотров: 282
Размер:	322.7 Кб
ID:	232777  


Последний раз редактировалось ZVV, 18.12.2020 в 14:18.
ZVV вне форума  
 
Непрочитано 18.12.2020, 14:20
2 | #50
eilukha


 
Регистрация: 10.09.2007
Сообщений: 10,592


Этот простой пример показывает рост напряжений в 2-3 раза (сравниваем с верхней полкой без излома). Так что узел именно опасен и коварен своей простотой с одной стороны, и неочевидной работой с другой.
Цитата:
Сообщение от ZVV Посмотреть сообщение
+- 100 МПа
- нагляднее не «на», а «в».
Такая же проблема у криволинейных (в плоскости стенки) двутавровых стержней.

----- добавлено через ~8 ч. -----
Поковырял формулы, скад и получил рост напряжений (вдоль полки) на изломе (на свободном крае):

k=1+1,055g, где

g=(b/t)*sin(а)
b, t - свес и толщина полки;
a - половина угла излома полки.

Для приведённого примера: k=1+1,055*(150/10)*sin(5гр)=2,38. По картинке скада: k=236/93=2,54, разница 7 %. Я полагал равномерное распределение напряжений по ширине полки при встрече с изломом, на картинке это не так, поэтому и погрешность.
Соотношение b/t для оптимальных сечений примерно 14. Положим его в 2 раза меньше - 7 и угол излома положим не 10, а 5 градусов (что очень мало для реальных конструкций). Тогда k=1+1,055*7*sin(2,5гр)=1,3. Для точки пересечения излома полки и стенки (см. ниже) рост составит 46 %. Т. е. даже при относительно малых свесах и углах излома имеется существенный рост напряжений.
Рост напряжений в точке пересечения излома полки и стенки (по приведённым напряжениям):

k=(1+1,561g+6,912g^2)^0,5

Разница с КЭ-примером: 3,85/3,69=1,04 (4 %).
Вложения
Тип файла: djvu Коньковый узел.djvu (378.6 Кб, 25 просмотров)

Последний раз редактировалось eilukha, 22.12.2020 в 10:07.
eilukha вне форума  
 
Непрочитано 20.12.2020, 18:50
#51
Старый Дилетант

Дилетант
 
Регистрация: 06.12.2017
Сообщений: 2,944


Цитата:
Сообщение от ZVV Посмотреть сообщение
Делал как-то тестовый расчет....
Пожалуй самый дельный пост в теме. Результаты в принципе ожидаемые - сжимающие напряжения концентрируются вдоль стенки, а крайние волокна выключаются из работы. В месте перелома наблюдается местный изгиб из плоскости полки.
Цитата:
Сообщение от CIE-engineer Посмотреть сообщение
С практической точки зрения постановка ребер обязательна. В серийных решениях применяются
Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
Так что узел именно опасен и коварен своей простотой с одной стороны, и неочевидной работой с другой.
На практике ребра в перегибах ставят далеко не всегда. Сам грешен. Самый распостраненный пример - косоуры лестниц. Не всегда ставят ребра в 6-метровых торцевых и других двускатных балках, в переломах нижних поясов.
"Паровозная балка" тоже пример, от которого не стоит отмахиваться, встречаются переломы нижнего пояса без ребер у мостов кранов.
На "бытовом" уровне допустимый перелом (без ребер) ограничивают по-разному: угол 30, 20, 5 град, тангенс 0.2, 0.25, 0.5.
Перелом является концентратором напряжений и было бы интересно проверить с учетом пластики, а в идеале еще и по деформированной схеме.
Хотелось бы получить методику с простыми формулами. У меня интерес шкурный, поскольку сам напроектировал достаточно таких перегибов.
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: перегиб.jpg
Просмотров: 88
Размер:	78.0 Кб
ID:	232808  
Старый Дилетант вне форума  
 
Непрочитано 20.12.2020, 19:29
#52
Cfytrr

Балка на балку, кирпич на кирпич...
 
Регистрация: 09.10.2007
Питер
Сообщений: 4,901
Отправить сообщение для Cfytrr с помощью Skype™


Цитата:
Сообщение от ZVV Посмотреть сообщение
Делал как-то тестовый расчет
А гнутый пояс не сравнивали со сварным, при одинаковом угле перелома?
__________________
...переменная FILEDIA создана для привлечения пользователей к форумам.
Cfytrr вне форума  
 
Непрочитано 20.12.2020, 20:30
#53
ZVV


 
Регистрация: 06.06.2012
Харьков, Украина
Сообщений: 2,454


Цитата:
Сообщение от Старый Дилетант Посмотреть сообщение
Перелом является концентратором напряжений и было бы интересно проверить с учетом пластики, а в идеале еще и по деформированной схеме.
Планировал сделать с учетом пластики в СКАД следующим этапом. Раньше таких расчетов не делал, не уверен, что быстро получится.
Цитата:
Сообщение от Старый Дилетант Посмотреть сообщение
Хотелось бы получить методику с простыми формулами.
Попытался проверить данный узел по методике из книги Катюшина, но возникли проблемы. Кто-нибуть пробовал считать по его методике? Индексы у моментов и местных напряжений не совпадают с показанными на рисунках. Еще не понятно в каких единицах подставлять величины в формулах (17) и (18)? Пытался по разному и не получил совпадения с моделью защемленной по трем сторонам полосы, нагруженной распределенной нагрузкой q. При этом напряжения для модели защемленной по трем сторонам полосы и местные напряжения в модели балки с изломом имеют близкие значения.

Цитата:
Сообщение от Cfytrr Посмотреть сообщение
А гнутый пояс не сравнивали со сварным, при одинаковом угле перелома?
Нет, не сравнивал. По идее, чем больше будет радиус перехода в месте излома пояса, тем меньше эффект от дополнительных местных напряжений.

Интересно, что добавление ребра в месте излома снижает влияние местных напряжений, но не исключает его:


Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: NX c ребром.jpg
Просмотров: 242
Размер:	334.6 Кб
ID:	232809  Нажмите на изображение для увеличения
Название: Sx низ полки с ребром.jpg
Просмотров: 243
Размер:	369.2 Кб
ID:	232810  Нажмите на изображение для увеличения
Название: Экв c ребром.jpg
Просмотров: 241
Размер:	317.7 Кб
ID:	232811  
ZVV вне форума  
 
Непрочитано 20.12.2020, 21:34
#54
eilukha


 
Регистрация: 10.09.2007
Сообщений: 10,592


Цитата:
Сообщение от Старый Дилетант Посмотреть сообщение
Перелом является концентратором напряжений и было бы интересно проверить с учетом пластики
  1. Без всяких концентраторов теория с практикой совпадает, концентраторы пойдут плюсом.
  2. Даже если проигнорить напряжения в пластине от внешней нагрузки, а оставить только от изгиба полки в переломе (хотя такого не бывает), то пластика даст только 50 %-й рост прочности (пластинки на изгиб). При перегрузе в разы это точно не поможет.
Цитата:
Сообщение от Старый Дилетант Посмотреть сообщение
и по деформированной схеме
- для узлов это абсолютно бесполезно.

----- добавлено через ~4 мин. -----
Цитата:
Сообщение от ZVV Посмотреть сообщение
По идее, чем больше будет радиус перехода в месте излома пояса
- будет хуже, т. к. высота сечения косого сечения будет меньше. Не поможет, см. ниже.
Цитата:
Сообщение от ZVV Посмотреть сообщение
местных напряжений
- это не концентратор, игра радиусами не поможет. Пример: если стержень фермы имеет излом, то какая разница плавный это излом или резкий, дополнительный момент всё равно будет. Чтобы момента не было, надо в излом добавить стержень (в узле это будет ребро). Впрочем, в несимметричных сечениях ребро будет крутить, его эффективность будет не 100 %. (Да и вообще, швеллер - дурацкое сечение, у него центр изгиба за пределами габаритов сечения находится).

----- добавлено через ~2 мин. -----
Добавил почеркушки в #50 для желающих поверить формулы.

Последний раз редактировалось eilukha, 20.12.2020 в 23:09.
eilukha вне форума  
 
Непрочитано 21.12.2020, 01:03
#55
ZVV


 
Регистрация: 06.06.2012
Харьков, Украина
Сообщений: 2,454


Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
Не поможет, см. ниже.
Немного помогает.
Увеличил поворот пояса до 20 градусов. Поворот пояса в одном изломе:




Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: NX_20_угл.png
Просмотров: 187
Размер:	142.0 Кб
ID:	232815  Нажмите на изображение для увеличения
Название: Sx верх полки_20_угл.png
Просмотров: 187
Размер:	126.3 Кб
ID:	232816  Нажмите на изображение для увеличения
Название: Sx низ полки_20_угл.png
Просмотров: 186
Размер:	140.3 Кб
ID:	232817  Нажмите на изображение для увеличения
Название: Экв_средн_20_угл.png
Просмотров: 187
Размер:	121.5 Кб
ID:	232818  Нажмите на изображение для увеличения
Название: Экв_верх_20_угл.png
Просмотров: 193
Размер:	138.5 Кб
ID:	232819  

ZVV вне форума  
 
Непрочитано 21.12.2020, 01:10
#56
eilukha


 
Регистрация: 10.09.2007
Сообщений: 10,592


Цитата:
Сообщение от ZVV Посмотреть сообщение
Немного помогает.
Увеличил поворот пояса до 20 градусов. Поворот пояса в одном изломе:
- а где изменение радиуса? Речь шла об игре радиусом, а не углом излома. (В простом изломе любого угла радиус равен нулю).
eilukha вне форума  
 
Непрочитано 21.12.2020, 01:15
#57
ZVV


 
Регистрация: 06.06.2012
Харьков, Украина
Сообщений: 2,454


Цитата:
Сообщение от ZVV Посмотреть сообщение
Увеличил поворот пояса до 20 градусов. Поворот пояса в одном изломе:
Продолжение:


Поворот пояса 20 градусов, но выполнен по радиусу 345 мм:

Уровень максимальных напряжений по сравнению с одним изломом: 428/528=0,81= 81%.

По-хорошему, если оценка выполняется по максимальным напряжениям в узле, то нужно проводить исследование для подтверждения выбранного размера КЭ (уменьшать размер КЭ и смотреть на сколько изменятся значения напряжений).

Во вложении модель СКАД для консоли при угле поворота пояса 20 градусов и одном изломе и при угле поворота пояса 20 градусов по радиусу 345 мм.
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: Экв_низ_20_угл.png
Просмотров: 184
Размер:	129.8 Кб
ID:	232820  Нажмите на изображение для увеличения
Название: Экв_верх_20_скр.png
Просмотров: 184
Размер:	117.4 Кб
ID:	232821  
Вложения
Тип файла: spr балка 20 град_1.SPR (197.4 Кб, 1 просмотров)
Тип файла: spr балка 20 град_2.SPR (182.9 Кб, 0 просмотров)
ZVV вне форума  
 
Непрочитано 21.12.2020, 01:32
#58
eilukha


 
Регистрация: 10.09.2007
Сообщений: 10,592


Если излом плавный, то на условную прямую полку уже действует дополнительная распределённая по площади нагрузка (вместо распределенной по линии для резкого излома). Величину этой дополнительной нагрузки p можно найти по ф. (151) СП 16: σ1 = pr/(2t).
Если длина закруглённого участка более (1-2)R, то:

k=(1+g+g^2)^0,5, где

g=6*b^2/(t*R)
b, t - свес и толщина полки;
R - радиус срединной поверхности полки.

Последний раз редактировалось eilukha, 22.12.2020 в 10:12.
eilukha вне форума  
 
Непрочитано 06.01.2021, 00:14
1 | #59
румата


 
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754


Вычисленная предельная нагрузка на балку с изломом без ребра в месте излома 9,32*2,44=22,74тс*м


Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: Безымянный.jpg
Просмотров: 123
Размер:	89.9 Кб
ID:	233284  Нажмите на изображение для увеличения
Название: Безымянный1.jpg
Просмотров: 122
Размер:	119.5 Кб
ID:	233285  Нажмите на изображение для увеличения
Название: Безымянный2.jpg
Просмотров: 116
Размер:	93.2 Кб
ID:	233286  
румата вне форума  
 
Непрочитано 06.01.2021, 00:19
1 | #60
румата


 
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754


Вычисленная предельная нагрузка на балку с изломом и с ребром в месте излома 9,32*2,51=23,39тс*м
https://forum.dwg.ru/attachment.php?attachmentid=233287&stc=1&d=1609881473




----- добавлено через ~8 мин. -----
Некоторые выводы по результатам проделанных расчетов:
- установка ребер на изломе крайне желательна ради сведения к минимуму локального изгиба полки/полок в месте перелома
- деформативность балки за счет установки ребер понижается почти в 1,5 раза
- предельная нагрузка на балку без ребер незначительно ниже предельной нагрузки на балку с учетом ребер в месте излома (пластическая работа стали делает свое дело)
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: Безымянный5.jpg
Просмотров: 23
Размер:	91.4 Кб
ID:	233287  Нажмите на изображение для увеличения
Название: Безымянный3.jpg
Просмотров: 123
Размер:	125.5 Кб
ID:	233288  Нажмите на изображение для увеличения
Название: Безымянный4.jpg
Просмотров: 119
Размер:	121.2 Кб
ID:	233289  
румата вне форума  
 
Непрочитано 06.01.2021, 00:34
#61
eilukha


 
Регистрация: 10.09.2007
Сообщений: 10,592


Предельная нагрузка по какому критерию принята?

----- добавлено через ~9 мин. -----
Наблюдения.
eilukha вне форума  
 
Непрочитано 06.01.2021, 00:45
#62
румата


 
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754


Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
Предельная нагрузка по какому критерию принята?
По вырождению матрицы жесткости системы (превращение системы в механизм)
Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
Наблюдения.
Верные наблюдения. Стенка в месте перелома много пластики берет на себя.
румата вне форума  
 
Непрочитано 06.01.2021, 01:41
#63
eilukha


 
Регистрация: 10.09.2007
Сообщений: 10,592


Цитата:
Сообщение от румата Посмотреть сообщение
Пластические деформации
- может полные?

----- добавлено через 42 сек. -----
Цитата:
Сообщение от румата Посмотреть сообщение
По вырождению матрицы жесткости
- а график деформаций есть?
eilukha вне форума  
 
Непрочитано 06.01.2021, 10:44
2 | #64
румата


 
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754


Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
- может полные?
Вообще да, эквивалентные по Мизесу. Но они мало отличаются от чисто пластических.
Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
- а график деформаций есть?
Есть.

Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: Безымянный1.png
Просмотров: 156
Размер:	40.4 Кб
ID:	233292  Нажмите на изображение для увеличения
Название: Безымянный.png
Просмотров: 150
Размер:	38.8 Кб
ID:	233293  
румата вне форума  
 
Непрочитано 06.01.2021, 12:21
#65
eilukha


 
Регистрация: 10.09.2007
Сообщений: 10,592


Цитата:
Сообщение от румата Посмотреть сообщение
Без ребер
  1. Пластика начинается уже при 25 % от предельной нагрузки.
  2. Деформативность (пологость графика) при пластике растёт в десятки раз.
eilukha вне форума  
 
Непрочитано 06.01.2021, 12:42
#66
румата


 
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754


Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
Пластика начинается уже при 25 % от предельной нагрузки.
При 25% пластика развивается локально(не по всему сечению) в области излома и практически не влияет на жесткость балки
Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
Деформативность (пологость графика) при пластике растёт в десятки раз.
Нет, эти графики не так нужно понимать. Пологость графика после первого перелома следствие того, что начальное загружение 9,32тсм не учтено в итеративном процессе. т.е. это начальный шаг нагрузки с к-том 1, т.е. эта нагрузка приложена за один шаг, а последующие шаги 1.1, 1.2 ... и т.д от начальной нагрузки уже отображаются на графике в виде постепенного повышения нагрузки. Когда решение не сходится на первых итерациях какого-либо шага программа увеличивает число итераций, что выражается на графике практически горизонтальным участком большой длины. Этот момент (второй перелом на графиках) и свидетельствует о значительном повышении деформативности вследствие образования пластического шарнира/ов и достижении предельного/критического значения нагрузки.
румата вне форума  
 
Непрочитано 06.01.2021, 13:25
#67
Старый Дилетант

Дилетант
 
Регистрация: 06.12.2017
Сообщений: 2,944


Цитата:
Сообщение от румата Посмотреть сообщение
Вычисленная предельная нагрузка на балку с изломом
А какая величина излоа принята в расчете, и какие параметры балки?
Старый Дилетант вне форума  
 
Непрочитано 06.01.2021, 15:11
#68
румата


 
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,754


Цитата:
Сообщение от Старый Дилетант Посмотреть сообщение
А какая величина излоа принята в расчете, и какие параметры балки?
Расчетная схема и геометрия приняты согласно #49
румата вне форума  
 
Непрочитано 06.01.2021, 22:03
#69
ZVV


 
Регистрация: 06.06.2012
Харьков, Украина
Сообщений: 2,454


Цитата:
Сообщение от румата Посмотреть сообщение
Некоторые выводы по результатам проделанных расчетов:
- установка ребер на изломе крайне желательна ради сведения к минимуму локального изгиба полки/полок в месте перелома
- деформативность балки за счет установки ребер понижается почти в 1,5 раза
- предельная нагрузка на балку без ребер незначительно ниже предельной нагрузки на балку с учетом ребер в месте излома (пластическая работа стали делает свое дело)
Спасибо!
Упругопластические расчеты узлов на прочность это, конечно, совсем иной уровень обоснования несущей способности. Из упругих расчетов можно, максимум, сделать качественную оценку различных компоновок узла. В упругом расчете видно, что установка ребра уменьшает локальные напряжения и делает поле напряжений более равномерным. Но, чтобы сказать по результатам упругого расчета, что предельная нагрузка по прочности конструкции без ребра и конструкции с ребром практически идентичны, на мой взгляд нереально.
В итоге получается, что у конструкции с изломом пояса без ребра не происходит падения несущей способности по прочности в разы, как предполагалось. И для случаев, когда отношение свеса пояса к его толщине меньше чем в рассмотренном случае (например, как у прокатных двутавров) эффект от излома пояса будет еще меньше.

Последний раз редактировалось ZVV, 06.01.2021 в 22:08.
ZVV вне форума  
 
Непрочитано 06.01.2021, 22:39
#70
eilukha


 
Регистрация: 10.09.2007
Сообщений: 10,592


Цитата:
Сообщение от ZVV Посмотреть сообщение
Но, чтобы сказать по результатам упругого расчета, что предельная нагрузка по прочности конструкции без ребра и конструкции с ребром практически идентичны, на мой взгляд нереально.
- согласен.
eilukha вне форума  
Ответ
Вернуться   Форум DWG.RU > Архитектура и Строительство > Конструкции зданий и сооружений > Проектирование узла соединения балки

Опции темы Поиск в этой теме
Поиск в этой теме:

Расширенный поиск


Похожие темы
Тема Автор Раздел Ответов Последнее сообщение
Как правильно моделировать и анализировать работу узла соединения монолитных стен и колонн подвала многоэтажных зданий? FonVizin Железобетонные конструкции 14 06.10.2020 04:22
Помогите, пожалуйста, найти техкарту на выполнение работ по усилению узла опирания балки на кирпичный простенок железобетонной обоймой. strone Поиск литературы, чертежей, моделей и прочих материалов 0 04.02.2020 21:58
Расчет сварных соединений узла крепления балки монорельса Митрич Металлические конструкции 31 29.11.2019 13:10
Расчет узла примыкания балки к колонне с двух сторон СТК Лира-САПР 2013 partietz5000 Лира / Лира-САПР 0 27.03.2017 11:24
Конструирование узла опирания второстепенной балки по узлу 1 серии 2.440-2 с учетом примечания 1 Antonio_v Металлические конструкции 15 17.03.2015 09:51