[eilukha]

Имеется болтовой шарнирный стык прогона и балки покрытия с сопряжением в одном уровне на флажке. На монтаже болты "заменили" сваркой. Какие плохие последствия могут быть? Ясно, что узел превратился в жесткий, но опорный момент он воспринять не сможет, будет пластика либо в фасонке либо, в сварных швах. Имеются сомнения в надежности такого узла с "сезонной" пластикой (от снеговой нагрузки).

[frostyfrost]

str02, это зависит от того чем и как обварят, какую толщину стыковочной пластины в запас примут, а момент свой вклад при этом внесет. Проходили подобные вещи в своей практике)))

[ZVV]

Сообщение от str02 Мы про прогоны говорим? В узлах крепления основных конструкций, ака балочных клеток, практически тоже самое все. Только их нужно согласовывать отдельно и считать. Вот и все секреты слова "вспомогательные"

Начинали говорить про прогоны. Если я правильно понял eilukha, подразумевался узел такого типа(красным показана его модификация):

Так вот, для подобного узла, как уже было отмечено, надо учитывать дополнительный момент приходящий на монтажные швы. И сказать без расчета, что болтовой узел после обварки будет иметь несущую способность не меньше чем изначальный - нельзя. Сам я таких "переделок" не считал и может быть, для таких случаев влияние момента на несущую способность пренебрежимо мало, и швы несут с большим запасом, но есть сомнения.

И все таки, изначальный вопрос ТС состоял не в том, что "несет - не несет", а в том, что для болтового и для сварного шарнирного соединения угловая податливость реализуется через различные механизмы. И вызывала сомнения надежность сварного шарнирного соединения при действии временных нагрузок. В серии 1.400-10/76 есть зависимости предельного количества циклов загружения от величины максимального перемещения узла для сварных шарнирных узлов. Можно еще почитать статью Троицкого П.Н., где исследовались подобные узлы.

[Розмысл]

мое мнение насчет стальных каркасов и данного узла конкретно в том, что они должны быть сконструированы ко всему прочему так, чтобы их можно было еще и быстро безболезненно разобрать и снова собрать. Например на случай эвакуации завода с демонтажом и последующим монтажом например за Уралом как в в 41 году.

[eilukha]

Offtop:

Сообщение от Розмысл безболезненно разобрать

- это понятно, но сейчас все думают о сиюминутной выгоде.

Сообщение от ZVV В серии 1.400-10/76 есть зависимости предельного количества циклов загружения

- подробнее можно, в каком выпуске? Нашёл только ограничение по прогибу от расчётной нагрузки.

Смысл сего ограничения фактически сводиться к ограничению абсолютной величины деформации сварного шва при его пластическом течении.

[ZVV]

Сообщение от eilukha - подробнее можно, в каком выпуске? Нашёл только ограничение по прогибу от расчётной нагрузки.

п.4 на Вашей картинке.

[eilukha]

Сообщение от ZVV п.4

- нашёл, спасибо!

Для прогона сечением шв. 27У, накладка 200 мм, пролёт, 6000 мм получаем: дельта - 1,17, количество циклов - более ста. Если принять 1 цикл расчётной снеговой нагрузки в год, то период эксплуатации составит порядка ста лет, что совсем не плохо.
Ещё один момент: в узлах накладка парная, а моем случае одиночная. Если условия прочности выполнить, то выполнятся ли в этом случае условия усталости и предельных деформаций (п. 5)?
Кстати, сварные шарнирные узлы с парной накладкой применены в балках перекрытия Железнодорожного вокзала станции Самара - вполне ответственного сооружения. Не знаю, показатель ли это?

[ЖЕСТЯНЩИК]

Сообщение от yrubinshtejn А криминал заключается в том, что все эти "игрушки" с пластикой ни кем не проверяются ибо методики нет. Что касается сварки - то абсолютно не изученный вид соединения. Так о какой пластике может идти речь

Ну, это не "игрушки" с пластикой, это называется соединением стальных конструкций, которые могут быть и сварными, и болтовыми, или даже на клепках.
Методика расчета первых двух приведена СНиП II-23-81*. Если Вы говорите о моменте, который может возникнуть в месте крепления прогона к фасонке, то тут рассуждать о расчетной схеме, которая назначается (и обеспечивается) конструктором. Никто не запрещает считать узел податливым, и методики расчета есть (я говорю не о прогоне, а о расчете податливого узла). Ваше право (и ответственность) считать так, как считаете нужным (немного каламбурно, но суть понятна). Можете учитывать тот мизерный момент, который возникает в сварке. Можете учитывать момент, который возникает в болтах (Вы же не будете вешать прогон на один болт, хотя чистый шарнир получается именно при этом решении?). Если Вы проведете научную работу и исследуете подробно работу прогонов в двух случаях, я с удовольствием внимательно изучу Вашу работу. Особенно меня будет интересовать цена погрешности научного и инженерного методов расчета.

С практической точки зрения узел считается шарнирным (и со сваркой, и с болтами). Для того, чтобы узел был жестким, нужно обваривать полки прогона. А то закрепление, которое образуется сваркой (либо болтами), идет в запас сечения прогона, так как берет на себе часть балочного момента с пролета. И прогон будет работать как жестко защемленная балка до тех пор, пока не потечет узел на опоре (а это значение наступает весьма быстро). После образования пластического шарнира на опорах прогон начинает работать по расчетной балочной схеме. Момент, передаваемый с опоры прогона на балку (ферму), будет стремится скрутить ее. В этом и возникает наибольшая опасность. Но, во первых, в средних пролетах опорные моменты соседних прогонов будут компенсировать друг друга, во вторых, передаваемый момент очень мал и загружает балку очень незначительно. Ну а в третьих, жесткий диск покрытия должен распределять такие усилия по всей площади. Конечно, есть вопросы, которые количественно не совсем ясны. Так что есть возможность для научной работы, если хотите.

И зря вы так про неизученную сварку!!! Честное слово!. Сварка - это целый пласт для диссертаций. И, к слову, для малоуглеродистых строительных сталей сварка увеличивает пластичность, если Вы не знали, для низколегированный наблюдается рост хрупкости на границе швов и увеличение пластичности в центре шва. Но, опять же, это очень большое поле для дискуссий, поэтому нужно оговаривать условия.

[ZVV]

Сообщение от ЖЕСТЯНЩИК Можете учитывать тот мизерный момент, который возникает в сварке

Вы считали шарнирные узлы на сварке, или откуда данные мизерности момента?

Сообщение от ЖЕСТЯНЩИК А то закрепление, которое образуется сваркой (либо болтами), идет в запас сечения прогона, так как берет на себе часть балочного момента с пролета.

Для прогона в запас, а для сварных швов его крепления (если они считались только на поперечную силу) не в запас.

[ЖЕСТЯНЩИК]

Сообщение от ZVV Вы считали шарнирные узлы на сварке, или откуда данные мизерности момента?

Это зависит от конкретного узла. Если принять, что значения в шве не должно превышать предельного, то можно получить численные значения для каждого случая. Для вертикальной нитки максимальные напряжения будут на концах, при этом максимальный момент, воспринимаемый швом, будет определяться как произведение расчетного сопротивления материала шва на момент сопротивления шва (по п. 11.3* СНиП II-23-81*). Для пары горизонтальных швов на некотором расстоянии по высоте предельный момент можно определить исходя из предположения, что напряжения в шве достигают предельных. Тогда можно определить максимальную силу, воспринимаемую швом, по п 11.1* либо 11.2*, а умножив полученное значение на плечо, получить предельный момент.
В первом случае момент будет мал в связи с малым значением момента сопротивления, во втором - в связи с малым значением плеча сил.
Слово "мизерное" здесь не уместно, согласен, нужно было написать "по значению много меньше предельных значений".

Для швов крепления это будет нагрузка. Но сварка и не должна работать на изгиб. Мы же закладываем шарнир. В том и соль, что соединение немного сопротивляется изгибу, течет и выходит на расчетную работу.

[frostyfrost]

А где у нас в нормах предполагается наличие пластики в швах сварных? Момент зависит от момента сопротивления шва и может быть приличным. В практике были случаи, когда проверяли объекты и там были эти проблемы в расчетной области (максимальные нагрузки пока там не выпалали).", особенно если считать по методике СНИП. По сути имеем эквивалентные срезные напряжения через sqrt. Основная податливость - жесткость соединительной пластины в этом случае, момент за счет этого будет меньше, но на сколько зависит от этой пластины.

[ЖЕСТЯНЩИК]

Сообщение от frostyfrost А где у нас в нормах предполагается наличие пластики в швах сварных.

Я говорю что шов не будет держать момент, значит узел шарнирный.

Сообщение от frostyfrost Момент зависит от момента сопротивления шва и может быть приличным. В практике были случаи, когда проверяли объекты и там были эти проблемы в расчетной области (максимальные нагрузки пока там не выпалали).", особенно если считать по методике СНИП. По сути имеем эквивалентные срезные напряжения через sqrt. Основная податливость - жесткость соединительной пластины в этом случае, момент за счет этого будет меньше, но на сколько зависит от этой пластины.

А я разве спорю? Я то же самое говорю.

Изначально был вопрос, критична ли замена болтов на сварку в узле крепления прогона. Ответ: не критична, поскольку узел в любом случае шарнирный (условно жесткий).

----- добавлено через ~7 мин. -----
ПОСОБИЕ
по проектированию стальных конструкций
(к СНиП II-23-81*)

3.11. Предельным состоянием для сварных соединений с угловыми швами является разрушение. В связи с этим их расчетные сопротивления в СНиП II-23-81* установлены по временному сопротивлению металла: для металла шва в зависимости от его нормативного сопротивления Rwf = f(Rwun); для металла границы сплавления - в зависимости от нормативного сопротивления основного металла Rwz = f(Run).

[frostyfrost]

Сообщение от ЖЕСТЯНЩИК Я говорю что шов не будет держать момент, значит узел шарнирный.

Сообщение от ЖЕСТЯНЩИК 3.11. Предельным состоянием для сварных соединений с угловыми швами является разрушение. В связи с этим их расчетные сопротивления в СНиП II-23-81* установлены по временному сопротивлению металла: для металла шва в зависимости от его нормативного сопротивления Rwf = f(Rwun); для металла границы сплавления - в зависимости от нормативного сопротивления основного металла Rwz = f(Run).

У Вас в шве не только момент есть, но и поперечная сила. Разрушение крайних волокон ведет к уменьшению площади сечения, которая воспринимает поперечную силу и т.д. Подобранная сварка, которая будет подобрана только на поперченную силу (беру в общем случай, а не только конкретный узел) в 99%, с моментом разрушится. Отсюда, если решили делать болты, делайте, а если решили сварку, то включайте перемычку между профилем в расчет (а еще лучше два случая рассмотреть и по огибающей). Решили делать шарнир, то хотя бы податливость посчитайте.

[zebs]

При обварки прогон будет получать дополнительные продольные нагрузки. В болтовом соединение чернота 3 мм прогон будет опёрт продольным шарниром и продольную составляющюю N скажем от ветра(если там нет распорок) получать не будет. Вообще нужно смотреть расчет, как автор расчета задал работу конструкции так и нужно делать.

[VVN59]

Дожили...

[ЖЕСТЯНЩИК]

Сообщение от frostyfrost У Вас в шве не только момент есть, но и поперечная сила. Разрушение крайних волокон ведет к уменьшению площади сечения, которая воспринимает поперечную силу и т.д. Подобранная сварка, которая будет подобрана только на поперченную силу (беру в общем случай, а не только конкретный узел) в 99%, с моментом разрушится. Отсюда, если решили делать болты, делайте, а если решили сварку, то включайте перемычку между профилем в расчет (а еще лучше два случая рассмотреть и по огибающей). Решили делать шарнир, то хотя бы податливость посчитайте.

ну, во первых, у шва нет крайних волокон, но я Вас понял... Перед тем, как "разрушится", а точнее, перед тем, как напряжения достигнут значение временного сопротивления, будет еще достижение предела текучести, при котором будет образование пластического шарнира, что приведет к перераспределению напряжений в сечении сварного шва. Поэтому говорить о том, что разрушаются крайние волокна и уменьшается расчетное сечение шва неверно. Если так уж хочется учесть совместную работу момента и поперечной силы, посчитайте напряжения от того и от другого, при этом сумма напряжений не должна превышать предельного значения. Но это чистый сопромат. Как правило, сварные швы не считают на 99% напряжения от поперечной силы. Лично я, например, делаю шов конструктивной длины и проверяю его несущую способность. Ну просто не встречались мне сварщики, которые варят шов в миллиметры... И как правило, конструктивной длины мне хватает. Если ее не хватает, то есть конструктивные мероприятия по увеличению рабочей длины сварного шва.

Вернемся к истокам вопроса. Я же не хочу никого убеждать. Я высказал свое мнение, что замена болтов на сварку не криминальна. Если у кого-то вызывает опасение такое решение. то его полное право и обязанность проверить это расчетом. Только и всего. Можете еще и температурные перепады учесть, и остаточные напряжения от сварки, и еще бог знает чего. И если Вы своим расчетом докажите, что так делать нельзя, и отправите партию прогонов на завод для переделки - получите заслуженный орден.

[frostyfrost]

Сообщение от ЖЕСТЯНЩИК Перед тем, как "разрушится", а точнее, перед тем, как напряжения достигнут значение временного сопротивления, будет еще достижение предела текучести, при котором будет образование пластического шарнира, что приведет к перераспределению напряжений в сечении сварного шва

Пластический шарнир, если вспомнить сопромат, имеет тоже определенное значение пластического момента.

[ЖЕСТЯНЩИК]

да, конечно

[efwl]

Сообщение от ЖЕСТЯНЩИК да, конечно

так вы считаете, что поворот в узле обеспечивается за счет пластики сварных швов?

[eilukha]

Сообщение от efwl за счет пластики сварных швов

- сие не возможно? Почему?

[efwl]

Сообщение от eilukha - сие не возможно? Почему?

мне интересно мнение ЖЕСТЯНЩИКка по этому вопросу

а насчет возможно- невозможно, можно ориентировочно прикинуть макс. абсолютные деформации шва с катетом 8мм,
и посмотреть обеспечат они необходимый поворот или нет