Усиление существующей стальной балки наращиванием сечения. Варианты. - Страница 3
Реклама i
| Правила | Регистрация | Пользователи | Сообщения за день |  Справка по форуму | Файлообменник |

Вернуться   Форум DWG.RU > Архитектура и Строительство > Конструкции зданий и сооружений > Металлические конструкции > Усиление существующей стальной балки наращиванием сечения. Варианты.

Усиление существующей стальной балки наращиванием сечения. Варианты.

Ответ
Поиск в этой теме
Непрочитано 15.06.2020, 15:37
Усиление существующей стальной балки наращиванием сечения. Варианты.
Skovorodker
 
Регистрация: 02.01.2008
Сообщений: 1,327

Есть стальная сварная балка, опирающаяся сверху на ж.б. колонны (см. рис). Верхний пояс раскреплен профлистом H114x1, на опорах и в центре раскреплена связями из ГСП. Сейчас сверху непосредственно на балку будут опираться новые конструкции. Требуется усилить балку на 15-20%. Новый изгибающий момент порядка 80тм, Q=35т. Сталь 345, Wсуществующ.сечения=2290см3, формально требуется W~2700 см3, но надо с запасом, т.к. полностью разгрузить балку перед усилением не получится. Думаю, усиливать балку несимметричным наращиванием снизу. Балка такая одна, поэтому экономить сталь не нужно, главное – надежность и простота исполнения.
Планирую, чтобы избежать потолочных швов усилить двумя кв. трубами 180 (предварительно сваренных между собой), не доводя до опор несколько см.

Может есть у кого идеи получше?

Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: q1.jpg
Просмотров: 1083
Размер:	108.1 Кб
ID:	227424  


Последний раз редактировалось Skovorodker, 15.06.2020 в 15:48.
Просмотров: 17604
 
Непрочитано 23.06.2020, 22:38
#41
eilukha


 
Регистрация: 10.09.2007
Сообщений: 10,592


Цитата:
Сообщение от Skovorodker Посмотреть сообщение
нелинейные деформации
- а Вы её как динамометр используете? На кой Вам линейность.
Цитата:
Сообщение от Skovorodker Посмотреть сообщение
И может последовательно по сечениям разрушиться.
- ерунда. Разрушают не напряжения или наличие пластики, а деформации превышающие 3*Ry/Е. Таких у Вас близко не будет.
eilukha вне форума  
 
Непрочитано 23.06.2020, 23:13
#42
IBZ

Расчетчик МК
 
Блог
 
Регистрация: 06.05.2006
Ростов-на-Дону
Сообщений: 6,605


Цитата:
Сообщение от Skovorodker Посмотреть сообщение
Другое дело, что материал шва скрепляющего стенку и полку должен соответствовать стали балки иначе он потечет раньше, чем сталь балки (т.к. шов включится в работу сечения, чуть-чуть увеличив его характеристики), но сам катет здесь совершенно не причем, будь он хоть 3мм, хоть 12мм.
Вот, нормальное напряжение в шве всё же есть, но оно не зависит от катета, а равно напряжению в точке примыкания стенки к полке.

Цитата:
Сообщение от Skovorodker Посмотреть сообщение
Окей, по какой формуле надо считать шов на эти нормальные напряжения? На совместное действие нормальных и касательных напряжений?
Знаете, я сторонник равнопрочных швов. Но если этого сделать нельзя, то в ответственной конструкции, вопреки таблице 43 СП 16 13330.2017 посчитал бы именно так . У меня к этой таблице (и к соответствующей из СНиП) вопросы давно. В частности, мне не вполне понятно, почему игнорируется формула приведенного напряжения при том, что для швов пластика не учитывается. Тут может не помочь даже отсутствие тройки при касательном напряжении под корнем.

Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
Угловые швы считают только на срез (причём условный)
А как, собственно, Вы понимаете условный срез?

Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
Сему подтверждение приведённые в нормах формулы для поясных швов.
Для поясных швов - да, а как быть с формулами 178-179 СП-16.13330.2017.

Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
Разрушают не напряжения или наличие пластики
При проверке угловых швов никакая пластика не учитывается.

И последний вопрос: сварная балка подвержена чистому изгибу (два равных момента по концам) и поперечная сила вообще отсутствует. Шва не надо вовсе?
IBZ вне форума  
 
Непрочитано 24.06.2020, 00:06
#43
eilukha


 
Регистрация: 10.09.2007
Сообщений: 10,592


Цитата:
Сообщение от IBZ Посмотреть сообщение
Шва не надо вовсе?
- теоретически надо только в точках приложения момента (по концам), в остальных не надо. Практически надо, но усилия в швах будут нулевые. Про это см. задачу № 39 и ответ на неё тут.
Цитата:
Сообщение от IBZ Посмотреть сообщение
условный срез?
- по горевски и как в в 14.1.17.
Цитата:
Сообщение от IBZ Посмотреть сообщение
формулами 178-179
- там от действия момента, а поясные от действия Q.
Цитата:
Сообщение от IBZ Посмотреть сообщение
При проверке угловых швов никакая пластика не учитывается.
- этого я не говорил, не выдумывайте. Речь об основном металле.

Последний раз редактировалось eilukha, 24.06.2020 в 00:21.
eilukha вне форума  
 
Непрочитано 24.06.2020, 08:13
#44
IBZ

Расчетчик МК
 
Блог
 
Регистрация: 06.05.2006
Ростов-на-Дону
Сообщений: 6,605


Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
теоретически надо только в точках приложения момента (по концам), в остальных не надо.
Почему? Ведь момент одинаков по всей длине балки.

Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
Речь об основном металле.
Предельным состоянием угловых швов является их разрушение, а расчётное сопротивление устанавливается по временному сопротивлению как металла шва так и металла границы сплавления. В такой ситуации пластика в непосредственной проверке никак не учитывается.

Впрочем, дело совсем не в этом. Давайте проанализируем ту информацию, которая здесь представлена. Вот мы выяснили, что нормальное напряжение в шве всё же есть, но оно не зависит от катета, а равно напряжению, вычисленному по общим правилам сопромата для соответствующей точки сечения. Для простоты давайте предположим, что расчётным сечением является металл шва, а не граница сплавления. Тогда у меня есть несколько вопросов.

Вопрос 1. Почему мы не сравниваем это нормальное напряжение с расчётным сопротивлением металла шва, которое для угловых швов в обычных случаях существенно ниже, чем для основного металла. Для обычной стали на k=1850/2450=0.755?

Вопрос 2. Почему в сечениях, где наряду с максимальным моментом присутствует значимая поперечная сила (ригель с жестким примыканием, большая сосредоточенная нагрузка на балку в середине) не производится проверка по формуле для приведенного напряжения SQRT (Сигма^2 + Тау^2) <= Rwf. Ведь в отсутствии коэффициента 1.15 (пластика) некое приращение напряжения гарантированно возникает?
IBZ вне форума  
 
Непрочитано 24.06.2020, 09:49
#45
ZVV


 
Регистрация: 06.06.2012
Харьков, Украина
Сообщений: 2,454


Нормальные напряжения вдоль сварных швов при определении их несущей способности не учитывают. Почему? Не знаю, но это так. Об этом сказано в книге Николаева по сварным конструкциям:


Об этом же сказано в еврокоде:



Цитата:
Сообщение от Skovorodker Посмотреть сообщение
Как минимум пойдут нелинейные деформации. И может последовательно по сечениям разрушиться.
Возможность не учитывать неполную разгрузку прописана в п. 18.3.12 СП 16.13330.2011.
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: Николаев_1.jpg
Просмотров: 416
Размер:	189.9 Кб
ID:	227810  Нажмите на изображение для увеличения
Название: Николаев_2.jpg
Просмотров: 484
Размер:	216.4 Кб
ID:	227811  Нажмите на изображение для увеличения
Название: Еврокод_1.jpg
Просмотров: 488
Размер:	277.9 Кб
ID:	227812  Нажмите на изображение для увеличения
Название: Еврокод_2.jpg
Просмотров: 481
Размер:	151.1 Кб
ID:	227813  
ZVV вне форума  
 
Непрочитано 24.06.2020, 09:50
#46
eilukha


 
Регистрация: 10.09.2007
Сообщений: 10,592


Цитата:
Сообщение от IBZ Посмотреть сообщение
Почему? Ведь момент одинаков по всей длине балки.
- причём тут момент? См. указанную выше задачу по сопромату, там всё подробно расписано.
Цитата:
Сообщение от IBZ Посмотреть сообщение
Предельным состоянием угловых швов является их разрушение, а расчётное сопротивление устанавливается по временному сопротивлению как металла шва так и металла границы сплавления. В такой ситуации пластика в непосредственной проверке никак не учитывается.
- это к чему? Я никак пластику (основного металла) и швы не связывал.
Цитата:
Сообщение от IBZ Посмотреть сообщение
Вопрос 1. Почему мы не сравниваем это нормальное напряжение с расчётным сопротивлением металла шва, которое для угловых швов в обычных случаях существенно ниже, чем для основного металла. Для обычной стали на k=1850/2450=0.755?
Потому что:
  1. Угловые швы работают только на срез (условный).
  2. Те напряжения которые Вам не дают покоя, тогда уж следует сравнивать не c расчётным сопротивлением сварного соединения углового шва на срез (условный) Rwf, а просто с расчётным сопротивлением металла шва (потому что те напряжения шов не срезают, а равномерно сжимают/растягивают), которое сильно больше Ry (см. табл. 4 и Г.2 СП 16).
Цитата:
Сообщение от IBZ Посмотреть сообщение
Вопрос 2. Почему в сечениях, где наряду с максимальным моментом присутствует значимая поперечная сила (ригель с жестким примыканием, большая сосредоточенная нагрузка на балку в середине) не производится проверка по формуле для приведенного напряжения SQRT (Сигма^2 + Тау^2) <= Rwf. Ведь в отсутствии коэффициента 1.15 (пластика) некое приращение напряжения гарантированно возникает?
- см. п. 2 выше.
eilukha вне форума  
 
Непрочитано 24.06.2020, 10:52
#47
IBZ

Расчетчик МК
 
Блог
 
Регистрация: 06.05.2006
Ростов-на-Дону
Сообщений: 6,605


Цитата:
Сообщение от ZVV Посмотреть сообщение
Почему? Не знаю, но это так. Об этом сказано в книге Николаева по сварным конструкциям:
"Почему" - это именно том вопрос, который меня интересует

Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
Потому что:
Угловые швы работают только на срез (условный).
Те напряжения которые Вам не дают покоя, тогда уж следует сравнивать не c расчётным сопротивлением сварного соединения углового шва на срез (условный) Rwf, а просто с расчётным сопротивлением металла шва (потому что те напряжения шов не срезают, а равномерно сжимают/растягивают), которое сильно больше Ry (см. табл. 4 и Г.2 СП 16).
Это чистой воды декларация, не дающая ответ почему именно так. Тем более, не понятно что есть "просто расчётное сопротивление металла" для углового шва. При этом два приведенные пункты, в общем то, противоречат друг другу, и словосочетание "тогда уж" положения не сильно спасает.

P.S. А вот ещё один маленький вопросик по сварным швам: почему в формулах приведенного напряжения отсутствует "тройка" при касательных составляющих?
IBZ вне форума  
 
Непрочитано 24.06.2020, 11:19
#48
Tamerlan_MZO


 
Регистрация: 26.02.2012
Сообщений: 2,274


Потому, что "условный срез". Формулы, по которым принято вести расчёт, упрощённые. Действительные формулы более громоздкие и требуют больших вычислений. Условно принято, что остальные составляющие "полной" формулы гарантированы правильным выбором материала для сварки и в расчёте не нуждаются.
Tamerlan_MZO вне форума  
 
Непрочитано 24.06.2020, 11:40
#49
eilukha


 
Регистрация: 10.09.2007
Сообщений: 10,592


Цитата:
Сообщение от IBZ Посмотреть сообщение
почему в формулах приведенного напряжения отсутствует "тройка" при касательных составляющих?
- этот и все остальные Ваши вопросы/недоумения от непонимания/игнорирования каждого из слов понятия «условный срез» (применительно к угловым швам). См., например, Горева.

----- добавлено через ~4 мин. -----
Цитата:
Сообщение от IBZ Посмотреть сообщение
что есть "просто расчётное сопротивление металла"
- ссылки были приведены: Rwun/Гамма_wm.

----- добавлено через ~4 мин. -----
Цитата:
Сообщение от IBZ Посмотреть сообщение
противоречат
- в чём?

Последний раз редактировалось eilukha, 24.06.2020 в 11:48.
eilukha вне форума  
 
Непрочитано 24.06.2020, 13:20
#50
Старый лицедей


 
Регистрация: 21.06.2020
Сообщений: 588


Эх, есть у меня хороший учебник для техникумов по сопромату, там очень просто и доходчиво описано как работают угловые швы (даже расписан "условный срез"). Оттуда же выводится Bf=0,7 и почему шов считают на срез по высоте, а не катету шва. Но это все пустое... Балка требует шпренгеля и промежуточных опор как самых простых способов укрепления!
Старый лицедей вне форума  
 
Непрочитано 25.06.2020, 10:18
| 1 #51
Бармаглотище

КМ, КМД
 
Регистрация: 24.05.2010
Тула
Сообщений: 8,030


Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
- именно так.
18.3.12 Расчёт на прочность и устойчивость элементов, усиленных способом
увеличения сечений следует выполнять с учётом напряжений, существовавших в
элементе в момент усиления (с учётом разгрузки конструкций).
Бармаглотище вне форума  
 
Непрочитано 25.06.2020, 12:34
#52
eilukha


 
Регистрация: 10.09.2007
Сообщений: 10,592


Это если пластика запрещена (1 класс), а при учёте пластических деформаций история загружения-усиления не влияет прочность. См. п. 4.8, 4.9, рис. 18 в Пособие по проектированию усиления стальных конструкций.
eilukha вне форума  
 
Непрочитано 25.06.2020, 12:48
#53
ZVV


 
Регистрация: 06.06.2012
Харьков, Украина
Сообщений: 2,454


Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
Это если пластика запрещена (1 класс), а при учёте пластических деформаций история загружения-усиления не влияет прочность. См. п. 4.8, 4.9, рис. 18 в Пособие по проектированию усиления стальных конструкций.
Зачем пособие? В том же пункте 18.3.12 указано:
Цитата:
Проверку на прочность элементов, для которых согласно 18.3.10 принято одно расчетное сопротивление, кроме расчета по формулам (50), (51) и (105), допускается выполнять на полное расчетное усилие без учета напряжений, существовавших до усиления, а при проверке стенок балок на местную устойчивость допускается использовать дополнительный коэффициент условий работы 0,8.
ZVV вне форума  
 
Непрочитано 25.06.2020, 12:55
#54
eilukha


 
Регистрация: 10.09.2007
Сообщений: 10,592


Сему подтверждение.
eilukha вне форума  
 
Непрочитано 25.06.2020, 14:53
#55
IBZ

Расчетчик МК
 
Блог
 
Регистрация: 06.05.2006
Ростов-на-Дону
Сообщений: 6,605


Цитата:
Сообщение от Tamerlan_MZO Посмотреть сообщение
Потому, что "условный срез". Формулы, по которым принято вести расчёт, упрощённые. Действительные формулы более громоздкие и требуют больших вычислений. Условно принято, что остальные составляющие "полной" формулы гарантированы правильным выбором материала для сварки и в расчёте не нуждаются.
Не понял, тройки нет потому, что "условный срез"? Да и о каких сложных формулах идет речь? Для напряжений там чистый сопромат, но без тройки при касательных напряжениях под корнем. Именно об этой тройке, никак не усложняющей формулу, я и задавал вопрос.

Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
в чём?
Мне казалось это очевидным, но раз вопрос задан, поясняю. В том, что в первом пункте говорится что шов работает только на срез, пусть и условный, а во втором предлагается метод учета нормальных напряжений .

Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
этот и все остальные Ваши вопросы/недоумения от непонимания/игнорирования каждого из слов понятия «условный срез» (применительно к угловым швам). См., например, Горева.
А без Горева можете в паре фраз объяснить что же такое этот страшный "условный срез"?
IBZ вне форума  
 
Непрочитано 25.06.2020, 14:55
#56
Бармаглотище

КМ, КМД
 
Регистрация: 24.05.2010
Тула
Сообщений: 8,030


Цитата:
Сообщение от ZVV Посмотреть сообщение
Зачем пособие? В том же пункте 18.3.12 указано:
осталось посмотреть формулы 50, 51 и 105
Бармаглотище вне форума  
 
Непрочитано 25.06.2020, 15:00
#57
ZVV


 
Регистрация: 06.06.2012
Харьков, Украина
Сообщений: 2,454


Цитата:
Сообщение от Бармаглотище Посмотреть сообщение
осталось посмотреть формулы 50, 51 и 105
Я посмотрел. Какие у вас по ним вопросы?
ZVV вне форума  
 
Непрочитано 25.06.2020, 15:07
| 1 #58
Бармаглотище

КМ, КМД
 
Регистрация: 24.05.2010
Тула
Сообщений: 8,030


Цитата:
Сообщение от ZVV Посмотреть сообщение
Я посмотрел. Какие у вас по ним вопросы?
по формулам - никаких
Теперь выясняем, надо ли тс считать свои балки с использованием этих формул.
Бармаглотище вне форума  
 
Непрочитано 25.06.2020, 15:38
1 | #59
eilukha


 
Регистрация: 10.09.2007
Сообщений: 10,592


Цитата:
Сообщение от IBZ Посмотреть сообщение
во втором предлагается метод учета нормальных напряжений
- там есть «тогда уж», т. е. «если уж хотите заниматься ерундой, то делайте это правильно, а не так как Вы предлагаете».

Цитата:
Сообщение от IBZ Посмотреть сообщение
в паре фраз
- что происходит в угловых швах никто не знает (по причине несовпадения ЦТ критичного сечения с усилием, по причине наклонных (не нормальных) площадок разрушения, и по причине пластики в них). Поэтому усилия в них для проверки прочности принято суммировать не по правилам теорий прочности сопромата, а по Пифагору (граничная кривая - окружность - для двух усилий, граничная поверхность - сфера - для трёх усилий). По той же причине предполагается (условно, т. к. на самом деле неизвестно как), что металл в соединении работает на срез.

Последний раз редактировалось eilukha, 25.06.2020 в 15:58.
eilukha вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 25.06.2020, 18:25
#60
Skovorodker


 
Регистрация: 02.01.2008
Сообщений: 1,327


Цитата:
Сообщение от ZVV Посмотреть сообщение
Зачем пособие? В том же пункте 18.3.12 указано:
Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
Это если пластика запрещена (1 класс), а при учёте пластических деформаций история загружения-усиления не влияет прочность. См. п. 4.8, 4.9, рис. 18 в Пособие по проектированию усиления стальных конструкций.

Спасибо. Иными словами, можно не учитывать существующие напряжения, если балка считается только в упругой стадии и только на один изгиб. Странно, одно дело если существующие напряжение составляет 20% от Ry, а другое дело, когда близко к 100%, но это никак не учитывается.

----- добавлено через 43 сек. -----
Цитата:
Сообщение от Бармаглотище Посмотреть сообщение
по формулам - никаких
Теперь выясняем, надо ли тс считать свои балки с использованием этих формул.
А с точки зрения выполнимости, как Вам усиление сварным швеллером (пост 28)?

----- добавлено через ~11 мин. -----
Цитата:
Сообщение от IBZ Посмотреть сообщение
И последний вопрос: сварная балка подвержена чистому изгибу (два равных момента по концам) и поперечная сила вообще отсутствует. Шва не надо вовсе?
Тут мы должны сначала придумать, как этот чистый момент без других сил передать на балку (причем сделать это в невесомости), причем сразу передать соответствующие усилия сразу на полки и стенку. И тогда возможно сварные швы не понадобятся.

Последний раз редактировалось Skovorodker, 25.06.2020 в 18:37.
Skovorodker вне форума  
Ответ
Вернуться   Форум DWG.RU > Архитектура и Строительство > Конструкции зданий и сооружений > Металлические конструкции > Усиление существующей стальной балки наращиванием сечения. Варианты.



Похожие темы
Тема Автор Раздел Ответов Последнее сообщение
Назначение конструктивной группы для металлической балки переменного сечения в версии 21.1.9.1. Aleksei2013 SCAD 7 25.08.2021 17:28
Как законструировать жесткий узел в 2-х направлениях, если колонна и балки - двутавры одинакового сечения? Энигма Металлические конструкции 158 02.10.2018 08:26
Проблемы при расчёте гнутоклееной деревянной балки переменного сечения Provinsial SCAD 2 21.04.2015 10:34
Рациональные способы усиления сечения стальной двутавровой балки rontiy Металлические конструкции 12 25.07.2008 12:06
Усиление стальной балки Dmitij Металлические конструкции 33 24.07.2008 21:39