[Engineer SV]

Просьба помочь в выборе стальной колонны из трубы круглой.Каркас связевой .Из-за круглой формы здания в плане приняты колонны из труб. Имеет ли значение тип трубы прямошовная или бесшовная. Трубы без заполнения бетоном.Понимаю , что бесшовные трубы применяют в нефтегазокмплексах.Но может быть есть нюансы по применению труб в каркасе здания.И вопрос попутный.Узлы могут быть жесткие и шарнирные (крепление балок к колоннам).всегда ли можно применять трубы прямошовные для стоек каркаса.

[Ильнур]

Сообщение от Vavan Metallist ... Правый рисунок - раскосы центрированы на линию соединения фасонки с поясом, фасонка без обрамления.

Момент от внецентренности изгибает стенку. В раскосах же нет моментов, если центрировать на ось?
А в среднем не изгибает. Вот и надо наверно напряжения в такой схеме отследить, регулируя их длиной фасонки.
P.S. А продольные силы (особенно когда сжатый пояс) приложены?

[Vavan Metallist]

Ильнур, если раскосы центрированы на линию соединения фасонки с поясом, то на этой линии момента нет и как раз стенки он не изгибает. Но он в таком случае изгибает весь пояс. Момент на линии соединения возникает в левом и среднем рисунке. Но как видно из напряжэений они все ранво незначительны. Напряжения в поясе около фасонки не больше напряжений в поясе от продольной силы.
Силы приложены вот так.

[Ильнур]

Сообщение от Vavan Metallist ...Момент на линии соединения возникает в левом и среднем рисунке. Но как видно из напряжэений они все ранво незначительны. Напряжения в поясе около фасонки не больше напряжений в поясе от продольной силы....

Вот на этих положительных наблюдениях и надо наверно строить дальнейшее конструирование узла.
Насчет колец-ребер - они видимо понадобятся только при каких-то больших силах, типа как у опорного раскоса.

[Vavan Metallist]

Я пришел к такому же выводу:

они видимо понадобятся только при каких-то больших силах, типа как у опорного раскоса.

Хотя, возможно, одной схемы мало для общих выводов. Так что остается вариант моделировать там, где не будет уверенности.

[frostyfrost]

Сообщение от Ильнур Насчет колец-ребер - они видимо понадобятся только при каких-то больших силах, типа как у опорного раскоса.

Тут еще нужно оценить вклад в деформацию исходного сечения в эллипс с оценкой влияния на локальную и общую устойчивость. Для передачи усилий я бы все-такие какие-нибудь ребра ставил бы.

[Vavan Metallist]

Ребра это хорошо. Но в них есть один большой минус: при их приварке сильно ведет трубу.

[Ильнур]

Сообщение от frostyfrost Тут еще нужно оценить вклад в деформацию исходного сечения в эллипс с оценкой влияния на локальную и общую устойчивость. Для передачи усилий я бы все-такие какие-нибудь ребра ставил бы.

Думаю, эллипсность тут будет такой небольшой, что о ней и говорить не приходится. Для изменения формы сечения трубы нужно прикладывать очень большое усилие. Например, чтобы полуметровый кусок трубы 150х7 "эллипсировать" на величину, сопоставимую с толщиной стенки, его нужно сдавить с силой порядка 14 тонн. В узле подхода раскосов к поясу не будет таких усилий на пояс от пластинки-фасонки по законам механики - пояс-то прямолинейный.
Толстостенная труба наверно не будет терять общую устойчивость из-за такой эллипсности, т.к. изменение EI относительно одной оси в этом месте легко укладывается в погрешность расчета и в любом случае перекрывается коэффициентами гамма.
Местная потеря устойчивости при такой толщине вообще не представляется возможной.
Т.е. исследованиями можно будет показать, что простая приварка обычной пластинки обеспечивает необходимую надежность при определенных усилиях в раскосах. Проверка, думается, будет выглядеть как проверка на продавливание цилиндрической оболочки и на максимальные напряжения в сварном шве.

[ander]

а почему косынку насквозь не протащить через все сечение трубы?

ander, ну это нужно вырезать отверстие, фасонка будет больших размеров... А главное - зачем?

[ander]

надежность сомнений не вызывает.

[Vavan Metallist]

Сообщение от ander надежность сомнений не вызывает.

Зато технологичность вызывает. С таким подходом очень сильно увеличивается трудоймкость, я бы сказал ну ооочень сильно. Да и железа на фасонки.

[viqa]

Сообщение от hexD В развитие темы - неужели никто из конструкторов советского периода ничего не наработал по теме конструкций из профильной трубы кроме возможности заливать в них бетон? Имхо - на серию(весь каркас из проф труб) материала набрать было можно...опять же дешевле в производстве, так в чем собака зарыта?

оборудование для производства квадратных/прямоугольных труб появилось во 2-й половине 80-х, не успели

я так делала

[Vavan Metallist]

Ну, вариант для профильных труб. Тоже так делал. Но меня больше интересует круглые.
К теме круглых труб. Усилия в трубе без колец и с разным типом укрепления торца фасонки. Получается, что нет особо смысла делать круговые сплошные кольца, и даже полукольца. Достаточно как на рисунке 1(8) сделать вот такое маленькое усиление. Разница есть, но небольшая.
Хотя, конечно, это не универсальная рекомендация.

[Ильнур]

Сообщение от Vavan Metallist ...Получается, что нет особо смысла делать круговые сплошные кольца, и даже полукольца. Достаточно как на рисунке 1(8) сделать вот такое маленькое усиление.....

Думаю, на практике можно взять фасонку просто подлиннее .
И еще вопрос возник: каким образом на прямой пояс от двух раскосов (суммарно, т.е. на фасонке) приходит ПОПЕРЕЧНОЕ усилие? Оно же по теории 0. Должен быть только МОМЕНТ, из-за разбежки концов раскосов на поверхности пояса.

[Vavan Metallist]

Сообщение от Ильнур каким образом на прямой пояс от двух раскосов (суммарно, т.е. на фасонке) приходит ПОПЕРЕЧНОЕ усилие?

Ну, я в п.53 взял просто гипотетический вариант. Например, крепление распорки

[Ильнур]

Полистал Биргера, т.1 (кажется), расчет на прочность колец. Есть чисто аналитические решения для разных нагружений.
Если к фасонке приложен момент, то фасонка гнет (давит, воздействует на) стенку пояса допустим по треугольной эпюре. Можно выделить из пояса кольцо 1 см (например) в экстремумах эпюры (наверно по концам фасонки), и найти все компонентны и деформации кольца от воздействия сосредоточенной силы (т.е. от 1 см фрагмента эпюры). Деформации - для спортивного интереса, а по усилиям можно найти максимальное эквивалентное напряжение.

[Vavan Metallist]

Сообщение от Ильнур выделить из пояса кольцо 1 см (например) в экстремумах эпюры (наверно по концам фасонки), и найти все компонентны и деформации кольца от воздействия сосредоточенной силы (т.е. от 1 см фрагмента эпюры). Деформации - для спортивного интереса, а по усилиям можно найти максимальное эквивалентное напряжение.

Вероятно такой подход даст слишком большой запас, поскольку не будет учтена поддержка "нагруженного" кольца менее нагруженными и ненагруженными. Да и вопрос: как должно быть оперто наше кольцо в данном случае? На упругие опоры, моделирующие присоединение к соседним кольцам? Все таки оболочесная модель рулит больше в данном случае.

[Ильнур]

Сообщение от Vavan Metallist Вероятно такой подход даст слишком большой запас, поскольку не будет учтена поддержка "нагруженного" кольца менее нагруженными и ненагруженными. Да и вопрос: как должно быть оперто наше кольцо в данном случае? На упругие опоры, моделирующие присоединение к соседним кольцам? Все таки оболочесная модель рулит больше в данном случае.

Нет, баланс не за счет опор - в расчетной схеме Биргера баланс внешней одной нагрузки с внутренними касательными по стенке трубы. К нашему случаю весьма подходит. Закон распределения касательных тоже высчитан.
Насчет запаса - дык это прекрасно.
Если не лень, можно аналитически вывести пару формул для проверки стенки пояса на усилия от фасонки, и в оболочечной модели проверить, в запас или нет, и оценить запас.

[Vavan Metallist]

Чесно - лень
А тем более с таким качествомскана книги Биргера
Да и подкупает относительная простота решения задачи с помощью МКЕ: ни тебе нелинейностей, ни контакта )

[Ильнур]

Сообщение от Vavan Metallist Чесно - лень ..

Ну, тогда вот из Еврокода (EN 1993-1-8:2005):