|
||
| Правила | Регистрация | Пользователи | Поиск | Сообщения за день | Все разделы прочитаны | Справка по форуму | Файлообменник | |
|
![]() |
Поиск в этой теме |
![]() |
#1 | |
Шарнирный узел
Инженер-контруктор ПГС
Российская Федерация, респ. Татарстан, город Набережные Челны
Регистрация: 13.01.2009
Сообщений: 2,135
|
||
Просмотров: 21176
|
|
||||
Регистрация: 30.01.2008
Україна, Львів
Сообщений: 6,057
|
Для элементов фермы этот узел 100% шарнирный по моему. Что там будет держать момент? Узел податливый, сам пояс согнется. Ну а на балку (до того, как узел подастся) какой то момент передаватся будет, но думаю он ей не повредит. И кстати в большинстве примеров в учебниках анкерные болты ставятся так, как у автора и узлы считаютя полностью шарнирными, хотя я лично и сам не очень понимаю почему так и вообще работу такого узла. Наверно так же как в шарнирных узлах балок на накладках допускается пластика, да и модуль упругости бетона меньше стали - трошки опорная пластина накренится - так и шарнир "набежит".
|
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 02.01.2008
Сообщений: 1,329
|
Для фермы – понятное дело – шарнирный. Но не для балки, здесь он будет до определенного момента, очень даже жестким.
Я бы как минимум отзеркалил анкер относительно центра балки и убрал слева "косынку", т.о. дать возможность пластине гнуться. |
|||
![]() |
|
||||
КМ (+КМД), КЖ (КЖФ) Регистрация: 30.05.2007
Далече
Сообщений: 25,652
|
Усилия от фермы на опору (а не опорные реакции, опора реагирует на усилия (нагрузки), или реактивно отпирается
![]() 1. Вертикальные: с опорной стойки частично на ребро, затем от ребра и стойки на опорную плиту, затем через контакт (работа на смятие) с ответной плитой колонны на эту плиту, затем на ответное ребро и стенку колонны. Далее и очень скоро по Сен-Венану равномерно по всему сечению колонны ![]() 2. Горизонтальные: через болты, работающие на срез и смятие ![]() 3. К посту 1: Момент, неучтенный при шарнирном расчете, проявится в любом слабом месте, если не на болте. А момент будет большим, в независимости от податливости опорного листа. Податливость тонкой опорной плиты не поможет - опора фермы прижимается вертикальной нагрузкой, и образуется момент N*е, где е-расстояние от опорного ребра до почти края колонны. Ваша пластина в плоскости фермы слишком широка. Пластический шарнир у корня трубы, возможно, и образуется по-нормальному - нужно посмотреть угол поворота этого узла в статрасчете, но лучше бы сузить "клеш" и болт ближе к телу пододвинуть. Последний раз редактировалось Ильнур, 20.10.2009 в 12:43. |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 05.10.2007
р. Татарстан
Сообщений: 4,840
|
__________________
Категории - нет Главспеца - нет ГИПА - нет Начальник - архитектор |
|||
![]() |
|
||||
Инженер-контруктор ПГС Регистрация: 13.01.2009
Российская Федерация, респ. Татарстан, город Набережные Челны
Сообщений: 2,135
|
Расчитал ферму. При неподвижных опорах по горизонтали реакция получается 50 тонн. Что не допустимо.
При варианте, который Regby предлагает горизонтальной реакции не будет. Т.к. есть возможность сдвига опорного узла. |
|||
![]() |
|
||||
КМ (+КМД), КЖ (КЖФ) Регистрация: 30.05.2007
Далече
Сообщений: 25,652
|
Цитата:
Должен быть небольшой. Поэтому, возможно, и не нужно бояться эфемерных 50 тонн - при достаточно гибкой колонне они быстро угаснут. А возможность гор. смещения все равно не сведет 50 т к нулю - остаются силы трения от вертик. нагрузок, при которых-то и получены 50 тонн. |
|||
![]() |
|
||||
Инженер-контруктор ПГС Регистрация: 13.01.2009
Российская Федерация, респ. Татарстан, город Набережные Челны
Сообщений: 2,135
|
Цитата:
Т. е., как я понял, узел можно делать как в посте #1 только с овальными отверстиями? Или я неправильно понимаю. |
|||
![]() |
|
||||
КМ (+КМД), КЖ (КЖФ) Регистрация: 30.05.2007
Далече
Сообщений: 25,652
|
Ход каждой опоры будет 6,3 мм. Это плюс допуски на изготовление и монтаж вполне можно вписать в овальное отверстие. Распор не превысит порядка 0,25 (коэфф. трения)*30 тонн (примерно на глаз вертик. реакция опоры) = 7...8 тонн. Конкретная величина зависит от гибкости колонны.
На п. 1. слишком развитая в плоскости фермы пластина - опора не сможет "играть" как шарнир - база длинная (вдоль фермы). В узле возникнет неучтенный нигде момент около 30тонн*200мм (цифры ориентировочные) = 5...6 т*м, направленный против часовой стрелки (по рисунку) - он будет дополнительно напрягать примыкающие элементы фермы. Для оценки степени вредности этого момента его надо приложить к узлу в расчете. И убедившись, что вред ощутимый, сузить опорную пластину (вдоль фермы). |
|||
![]() |
|
||||
КМ (+КМД), КЖ (КЖФ) Регистрация: 30.05.2007
Далече
Сообщений: 25,652
|
Чем трохи по-другому? Кажется, нет разницы - что ли стальной оголовок жестче?
Сходимся на том, что у автора узел еще более шарнирным будет после несложной доводки. Совсем несложной. Иначе мы, сторонники доработки, потребуем от вас, сторонников недоработки, обоснования ширины продольного опрного ребра (в плоскости фрермы). Зачем столько? |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 30.01.2008
Україна, Львів
Сообщений: 6,057
|
Цитата:
![]() Да дело в том, что я как раз согласен с вами. Просто почему то (повторюсь) в большинстве учебников и примеров именно такое расположение болтов, как у автора. Поэтому я и утверждаю (в данном случае просто не видя оснований спорить с авторитетами), что такой узел перераспределяет усилия и он шарнирный. Но сам я к таким узлам тоже отношусь недоверчиво. В архиве примеры из учебников. Последний раз редактировалось Vavan Metallist, 20.10.2009 в 20:23. |
|||
![]() |
|
||||
Инженер-контруктор ПГС Регистрация: 13.01.2009
Российская Федерация, респ. Татарстан, город Набережные Челны
Сообщений: 2,135
|
Цитата:
Думаю можно взять за основу варианты Regby (п. 16) и Michail-а(п. 24). [IMG]http://s42.***********/i097/0910/df/89e8ee6fa5f3t.jpg[/IMG] [IMG]http://i034.***********/0910/9d/a6f4c6387982t.jpg[/IMG] |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 28.04.2009
Сообщений: 302
|
Для того что бы на опоре появился хоть какой-то момент необходимо, что бы угол поворота опорного сечения фермы был существенным, ибо без деформаций усилий не бывает. А ферма, надо заметить, это не балка и жесткость у нее вполне пристойная, поэтому сложно ожидать значительного угла поворота.
Впрочем, возможное отсутствие момента ни кому не мешает расположить анкер как лучше. В любом случае нужен расчет. Поэтому не понятна позиция автора, который не дал ни каких данных, ни по сечениям, ни по усилиям, ни по нагрузкам. И еще я недопонял рассуждения Ильнура в посте #20. По-моему в случае присутствия момента на опоре "дополнительно напрягать примыкающие элементы фермы" он как раз не будет (опорный раскос, например). Или я че-то не так понял? |
|||
![]() |
|
||||
Проектирование Регистрация: 19.06.2007
Одесса
Сообщений: 80
|
Все оси фермы должны сходиться то есть образовывать треугольник и передавать нагрузку непосредственно на опору так как элементы фермы работают только на сжатие и растяжение, а не на изгиб, а у вас на опоре с этим проблема.
PS в ферме все узлы принимаются условно шарнирными хотя привариваются жестко но этими моментами которые возникают пренебрегают так как ферма рассчитывается на сжатие или растяжение.
__________________
Твоя голова всегда в ответе за то, куда сядет твой зад. |
|||
![]() |
|
||||
Инженер-контруктор ПГС Регистрация: 13.01.2009
Российская Федерация, респ. Татарстан, город Набережные Челны
Сообщений: 2,135
|
Цитата:
Вот схема усилий фермы: [IMG]http://s51.***********/i133/0910/ef/038b29259d6et.jpg[/IMG] |
|||
![]() |
|
||||
КМ (+КМД), КЖ (КЖФ) Регистрация: 30.05.2007
Далече
Сообщений: 25,652
|
Цитата:
1. Как Вы нарисовали на п.16. 2. Как нарисовано у Michail на п.24 3. Даже с применением катка. 4. В любом произвольном исполнении. Обычно в таких узлах нет необходимости, и применяются условные шарниры. Но при этом нужно следить за усилиями. Узел должен быть компактным в плоскости фермы, как у Вас на п. 26. Карлсон Цитата:
Цитата:
![]() А на деле на опору давит вертикальная сила допустим 30 тонн и пытается ставить плиту на место. Этому помогает и болт. И возникает момент примерно 6...7 тм. Этот момент поворачивает узел целиком! На деле узел на месте, а ферма повернулась, при этом раскос и пояс будут испытывать НЕУЧТЕННЫЙ ИЗГИБ. Нормальные напряжения (+\- в волокнах) от НЕУЧТЕННОГО момента будут складываться с напряжениями от продольных сил в этих стержнях (где с +, где с -) и возникнет нерасчетное НДС. Уменьшение этого момента будет, и существенное, за счет пластичности, податливости и т.д. элементов (деталей) узла - это я здесь не учитываю. Последний раз редактировалось Ильнур, 21.10.2009 в 13:00. Причина: усилия-напряжения |
|||
![]() |
|
||||
Проектирование Регистрация: 19.06.2007
Одесса
Сообщений: 80
|
Sarman может и есть такая цифра или рекомендации но я бы не применял ее, а просто пересчитал эту консоль. Sarman более внимательно посмотрите вашу схему фермы, меня смущает то что реакция опоры меньше распредиленной нагрузки и в фермах нагрузку прикладывают в узлы а не на элементы пояса.
__________________
Твоя голова всегда в ответе за то, куда сядет твой зад. |
|||
![]() |
|
||||
Инженер-контруктор ПГС Регистрация: 13.01.2009
Российская Федерация, респ. Татарстан, город Набережные Челны
Сообщений: 2,135
|
Цитата:
Зачем прикладывать нагрузки на узлы, если у меня покрытие из профлиста без прогонов. Да и в серии Молодечно сплошная равномерно распределенная нагрузка. Это если вручную считать методом вырезания узлов, то там да, проще нагрузки в узлы приложить. Ильнур, поворот по расчету составляет 0,024. Еще мне же надо, чтобы одна опора была подвижной по горизонтали, а другая нет (получается как статически определимая балка). А по п. 24 (серия 1.263-4.4) узлы опирания с обеих сторон неподвижные (как статически неопред. балка). Т.е. момент будет передаваться на колонну и возникает распор. Короче делаю одну опору шарнирно подвижной, другую шарнирно неподвижной (как статически опред. балка). |
|||
![]() |
|
||||
КМ (+КМД), КЖ (КЖФ) Регистрация: 30.05.2007
Далече
Сообщений: 25,652
|
Для "раздвижки" опор фермы все равно, где именно есть возможность перемещения - в одной или обеих опорах - колонны изогнутся (от усилия, ограниченного трением скольжения) в ОБЕ стороны в соответствии с соотношениеи их жесткостей. При одинаковой гибкости - одинаково. Лишь бы хода хватило.
|
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 28.04.2009
Сообщений: 302
|
Это как-то многовато. Для проверки посмотрите вертикальные перемещения второго узла первой от опоры панели и разделите на длину этой панели.
Мне кажется, что даже у Ильнура значение в 0,01 это много, хотя и похоже на правду. Но если учесть что реальное значение будет чуть меньше и то что анкер стоит не у края плиты и то что плита подастся и то что основание плиты прогнется, то и получится, что не так все страшно. Но это не должно мешать автору сделать узел более грамотно. >Ильнур Я собственно хотел сказать, что "неучтенный изгиб", как вы его называете, скорее будет разгружать место примыкания опорного раскоса, чем догружать. |
|||
![]() |
|
||||
КМ (+КМД), КЖ (КЖФ) Регистрация: 30.05.2007
Далече
Сообщений: 25,652
|
Цитата:
Но в любом случае этот момент, или тот момент, или остаток их разницы - УХУДШАЮЩИЙ фактор. В идеале расчет должен соответствовать реальной работе. Например, расцентровку назначаем такую, а центр поворота шарнирного узла опирания смещаем от оси опоры так, чтобы в сумме моментов в элементах не было. Или узел конструируем жестким, а расцентровку вводим в расчет. Лучше всего расцентровку убрать, а узел сконструировать таким, чтобы получился хороший шарнир, без сильного смещения центра поворота от линии действия вертикальной нагрузки. Т.е. компактным (вдоль фермы), болт со стороны фермы, опорная пластина тонкая и др. |
|||
![]() |
|
||||
Инженер-контруктор ПГС Регистрация: 13.01.2009
Российская Федерация, респ. Татарстан, город Набережные Челны
Сообщений: 2,135
|
Как Вам такой вариант: (шарнирно- подвижный узел)
[IMG]http://i037.***********/0910/c7/d1278578dfb1t.jpg[/IMG] C другого конца будет шарнирно неподвижная опора. Т.е. пластинки поставлю впритык к катку. Последний раз редактировалось Sarman, 22.10.2009 в 12:30. |
|||
![]() |
|
||||
Инженер-контруктор ПГС Регистрация: 13.01.2009
Российская Федерация, респ. Татарстан, город Набережные Челны
Сообщений: 2,135
|
|
|||
![]() |
|
||||
Инженер-контруктор ПГС Регистрация: 13.01.2009
Российская Федерация, респ. Татарстан, город Набережные Челны
Сообщений: 2,135
|
|
|||
![]() |
|
||||
КМ (+КМД), КЖ (КЖФ) Регистрация: 30.05.2007
Далече
Сообщений: 25,652
|
Цитата:
Шлифовать на станке наверно слишком шикарно получится ![]() Может как-нибудь попроще можно, у машиностроителей надо уточнить. Тут ведь главное общую геометрию соблюсти, а чистоту - уж как получится. Прикатается ![]() |
|||
![]() |
|
||||
Инженер-контруктор ПГС Регистрация: 13.01.2009
Российская Федерация, респ. Татарстан, город Набережные Челны
Сообщений: 2,135
|
|
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 25.09.2008
Новосибирск
Сообщений: 218
|
Автору темы
Если вернуться к консоли: 1) напряжения нормальные =M/W(=229.3см3 для трубы 180х6) =77кНм*100/229.3=33.6кН/см2=336МПа - низколегированная сталь? 2) а Вы проверяли прочность стенки на совместное действие изгибающего момента и поперечной силы? |
|||
![]() |
|
||||
Инженер-контруктор ПГС Регистрация: 13.01.2009
Российская Федерация, респ. Татарстан, город Набережные Челны
Сообщений: 2,135
|
Цитата:
2) Как это? Может имелось ввиду на сжатие с изгибом? На сжатие с изгибом проходит. |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 25.09.2008
Новосибирск
Сообщений: 218
|
Извиняюсь, что отвечаю не сразу.
1) для стали С345 расчетное сопротивление 335 МПа, т.е. формально даже за гранью предела. А у Вас насколько используется верхний пояс в элементе с наибольшим продольным усилием? Может имеет смысл уменьшить эксцентриситет опирания? 2) я имел ввиду формулу 33 СНиП II-23-81 для проверки стенок балок на совместное действие нормальных и касательных напряжений. Ведь в консоли есть поперечная сила, равная опорной реакции, и на мой взгляд эта проверка в данном случае необходима. |
|||
![]() |
|
||||
КМ (+КМД), КЖ (КЖФ) Регистрация: 30.05.2007
Далече
Сообщений: 25,652
|
Мнение эксперта не подлежит сомнению
![]() Но пока его нет, можно пообсуждать. ![]() Левый не очень жесткий - он не рассчитывался на восприятие определенного момента. Там запросто может образоваться пластичный шарнир - т.е. будет ни то ни се: значительный момент (ограниченный возможностью узла) узлом будет держаться, а максимальный момент, полученный из "жесткого" расчета, узлом не будет держаться. Жесткий узел тот, который СПЕЦИАЛЬНО РАССЧИТАН на НУЖНЫЙ момент. Прочие узлы - шарнирные, просто или хорошие, или дурные (далеко не шарнирные), создающие НЕРАСЧЕТНЫЕ моменты и усилия, опасные для системы. |
|||
![]() |
|
||||
КМ (+КМД), КЖ (КЖФ) Регистрация: 30.05.2007
Далече
Сообщений: 25,652
|
Предположим, что это обычные болты. Тогда они от момента работают на срез. Могут нести небольшой момент. Может и по прочности будет достаточно, но угол взаимоповорота будет большим - сначала произойдет выборка зазоров между болтом и отверстиями, затем примятие всех контактных поверхностей (болт-стенка) и только потом весь момент воспримется. Узел плохой, как жесткий.
Если ВП с контр. преднатяжением, узел будет малоподатливым за счет гарантированного трения. Но момент все равно не очень большой - плечо между центрам зон прижатия маленькое. Узел неудачный, как жесткий. Если же момент большой, то или болты срежет, или отверстия в стенках разорвет. Узел не годится для восприятия каких-либо существенных моментных нагрузок. А шапку повесить вполне годится. |
|||
![]() |
|
||||
Сообщений: n/a
|
Цитата:
|
|||
|
||||
КМ (+КМД), КЖ (КЖФ) Регистрация: 30.05.2007
Далече
Сообщений: 25,652
|
Это смотря какие моменты собрались передавать. Я же писал.
Если собираетесь передавать максимально возможные (по сечению элементов), то это - шарнир, причем опасный - после срезки болтов элементы упадут на голову. Только шапку повесить. |
|||
![]() |
|
||||
Сообщений: n/a
|
|
|||
|
||||
Инженер-контруктор ПГС Регистрация: 13.01.2009
Российская Федерация, респ. Татарстан, город Набережные Челны
Сообщений: 2,135
|
Объясняю по "крестьянски":
в шарнирном узле возможен поворот. Вот предтавим, что случиться с вашим узлом при изгибе балки: при изгибе балки произойдет поворот опорного узла, т. к. верхняя и нижняя полки у вас не закреплены (иначе был бы жесткий узел). Т. е. верхний угол торца балки уйдет в лево, а нижний в право (не забываем про стенку, она тоже поварачивается одновременно с полками). Но повороту стенки противостоят 2 болта. Эти 2 болта могут спокойно срезать стенку при запредельной нагрузке. Или же болты срежуться, если их прочность не достаточна. Т. е. если прочнее стенка, срежуться болты. Если прочнее болты, то срежется стенка. Совет: 1) оставьте отверстие болтов на 5-6мм больше диаметра болтов. Это консруктивное требование. Лучше определить по расчету поворот узла и узнать, какое будет перемещение в зоне болтов. Т. е. я хочу сказать, что за счет зазора вокруг болтов балка повернеться не напрягая стенку. И будет вам шарнир. 2) посмтрите серию 2.440-2в1_Узлы рамные и шарнирные. |
|||
![]() |
|
||||
КМ (+КМД), КЖ (КЖФ) Регистрация: 30.05.2007
Далече
Сообщений: 25,652
|
Автору: я говорил, все время подразумевая, что на рисунке консолька. Т.е. как бы поворот не ограничен.
После п.61: Если там балка - разумеется посто шарнир. Но при при правльно затянутых болтах при первом нагружении, и, возможно и при последующих, будет иметь место некоторый момент. Если Вас конечно заинтересует небольшой момент. |
|||
![]() |
|
||||
Сообщений: n/a
|
Цитата:
Ильнур,я понимаю работу этого узла,но не понимаю почему подобные вещи называют шарнирами.Ведь плечо будет совершать (я ни беру во внимание выборку зазоров) поворот до тех пор пока ни превысится предел по смятию,а чтобы преодолеть предел по смятию (под рукой ни чего нет) какое усилие к плечу необходимо приложить.вы считаете что момент будет незначительным?Или эти соединения называют както условно шарнирными поскольку всётаки имеет место перемещение? Последний раз редактировалось Владимир Егорьев, 15.11.2009 в 15:22. |
|||
|
||||
КМ (+КМД), КЖ (КЖФ) Регистрация: 30.05.2007
Далече
Сообщений: 25,652
|
По обеим причинам:
1. Смятие само-собой, но еще в тонкой стенке может наступить пластика в зоне болтов, и узел СМОЖЕТ повернуться на ОЧЕНь большой угол. Конечно, этот момент будет не слабым, но он определенный, и не более. Нагрузочный момент может быть намного больше. 2. Гораздо меньший момент нужен для выборки зазоров и примятия поверхностей - ну считайте, что болты плохо подтянуты. Угол поворота меньше, чем по п.1 (там суммарный угол - от п.2+пластика), но поворот опорного сечения БАЛКИ тоже небольшой. Т.е. балка не сможет ощутить нужного (расчетного) сопротивления защемления конца. * Пример. Защемленная в концах балка из шв.30 несет нагрузку 3,2 т/м. При этом она развивает в защемлении момент 9,6 т.м. Болты допустим расставлены на 200 мм. На каждый болт приходится по 48 тонн срезающей силы. Т.е. эти болты должны быть где-то М60. Резюме А: При таких болтах стенки швеллера естественно не выдержат. При болтах М20 например болты срежутся. Далее. Если посчитать ту же балку с шарнирным защемлением, то поворот опорного сечения составит 0,02 радиана. Т.е. для размера 200 мм смещение составит 4 мм. Резюме Б: При отверстиях, больших чем диаметр болта на 1 мм (четыре отверстия), поворот будет осуществлен БЕЗ какого-либо ощутимого сопротивления. А уж при 3 мм... * Если необходимо, могу рассказывать еще и еще... |
|||
![]() |
|
||||
Сообщений: n/a
|
Ильнур я вас приотлично понимаю.Давайте примем нормальные условия нагружения балки (ни приводящие к разрывам и депланациям,условимся что зазоры выбраны) и прорисуем эпюру моментов.На ваш взгляд она каковой будет?
Последний раз редактировалось Владимир Егорьев, 15.11.2009 в 15:22. |
|||
|
||||
КМ (+КМД), КЖ (КЖФ) Регистрация: 30.05.2007
Далече
Сообщений: 25,652
|
Цитата:
Далее, при уже небольших нагрузках, эпюра станет стандартной для балки с шарнирным опиранием, т.к. опорное сечение узла БУДЕТ ПОВЕРНУТО - некому там держать момент. Все потекло - стеночки НЕ ТЕ! Я щас застрелюсь. |
|||
![]() |
![]() |
|
Опции темы | Поиск в этой теме |
|
|
![]() |
||||
Тема | Автор | Раздел | Ответов | Последнее сообщение |
Непонятки со связями | bezo | Расчетные программы | 8 | 06.06.2010 12:34 |
Шарнирный узел опирания стропильной балки | kRAN | Конструкции зданий и сооружений | 7 | 17.08.2009 12:42 |
Шарнирный узел сопряжения стальной балки с колонной | Иван 80 | Металлические конструкции | 10 | 14.11.2008 21:09 |
База колонн (жесткий, шарнирный узел) | опус | Конструкции зданий и сооружений | 12 | 09.01.2008 19:23 |
Возможен ли в монолитном железобетоне шарнирный узел? | FRANC | Железобетонные конструкции | 39 | 24.03.2006 18:04 |