[eilukha]

В сварных стыках часто используются накладки. Усилие в накладке приложено через сварные швы только к одной стороне накладки. Если вычислить напряжения с учётом расцентровки, то они будут в 4 раза больше, чем без учёта расцентровки. Вопрос: почему в накладках напряжения 4 раза больше, чем обычно принято считать?
Для ясности картинка.

[boris_r]

Передача усилия с одного элемента на другой происходит неравномерно как по длине шва, так и по поперечному сечению соединения. Однако при статическом нагружении перед разрушением напряжения выравниваются за счет пластической работы перенапряженных (концевых) участков шва.
Думаю, что тоже самое происходит с поперечным сечением накладки.

[vedinzhener]

Сообщение от boris_r Передача усилия с одного элемента на другой происходит неравномерно как по длине шва, так и по поперечному сечению соединения. Однако при статическом нагружении перед разрушением напряжения выравниваются за счет пластической работы перенапряженных (концевых) участков шва. Думаю, что тоже самое происходит с поперечным сечением накладки.

думаю там еще и шов толщину имеет и практически сравнялся с накладкой, поэтому все ровно +коэффициенты, посему спим спокойно впрочем я пойду еще стопочку виски выпью за столь важный факт

[Старый Дилетант]

Сообщение от eilukha а что два момента по концам балки накладки гнуть не могут?

Если подходить строго "по научному" то надо рассматривать не два момента, а совместно двутавры, накладки и швы, подключив теорию упругости (пластин и оболочек), учесть жесткость накладок, полок двутавра и пр.

А в практическом плане принять во внимание приспособляемость конструкций (которую не зря любят упоминать Городецкий и Перельмуиер) и считать, что все само рассосется.

[vedinzhener]

Сообщение от Старый Дилетант Если подходить строго "по научному" то надо рассматривать не два момента, а совместно двутавры, накладки и швы, подключив теорию упругости (пластин и оболочек), учесть жесткость накладок, полок двутавра и пр. А в практическом плане принять во внимание приспособляемость конструкций (которую не зря любят упоминать Городецкий и Перельмуиер) и считать, что все само рассосется.

категорически согласен, мне один опытный конструктор, когда еще на заре карьеры сказал, что в рамных системах, если где то плохо, то перераспределит там где хорошо, не дословно, но суть думаю ясна. Впрочем этим пользоваться надо аккуратно мое мнение с умом так сказать

[eilukha]

Сообщение от boris_r за счет пластической работы

- думаю, первая за 60 постов верная мысль.

[vedinzhener]

Сообщение от eilukha - думаю, первая за 60 постов верная мысль.

Заметь не наша

[Старый Дилетант]

Сообщение от vedinzhener что с уголками делать будем и с дополнительным моментом от экцентриситета относительно ц.т уголка и шва в уголках где к фасонкам крепятся?

А вот эта тема интересна для одиночного уголка (например связи)

[vedinzhener]

Сообщение от Старый Дилетант А вот эта тема интересна для одиночного уголка (например связи)

Согласен, там интересней будет, но мое мнение связь практически всегда по ПГ подбирается, т.е. запас по прочности уже присутствует априори, конечно если там не мега-металлургические цеха, но там нет связей из одиночных уголков+ как мы решили пластика, а как ее учесть, моделирование нелинейными расчетами? но оно нам надо? мы инженеры пользуемся из опыта + немного удачи

[Нубий-IV]

Вангую, пластика тут на вторых ролях. А главный - тот же прикол, из-за которого в фермах моменты не учитывают: у накладки деформация ограничена балкой.

Продольная сила в сечении соответствует равномерному перемещению сечения вдоль оси. Момент соответствует повороту сечения.

• 
  Если накладка свободно консольная, то сила, приложенная на консоли с эксцентриситетом, может поворачивать свободное сечение на любой угол, от этого есть разность деформаций сжатой и растянутой стороны. Полусумма деформаций дает продольную силу, а разность - момент. С одного края деформация запросто может быть отрицательной, с другого - положительной, и максимум может сильно превышать среднее. То есть именно свободный поворот сечения позволяет напряжениям сильно отличаться.
• 
  Если накладка соединяет две балки, то сечения по торцам могут повернуться навстречу друг другу не сильнее, чем поворачиваются сечения балок. А сечения балок поворачиваются оттого, что верхняя накладка сжата, а нижняя растянута. Еще что-то добавляет некоторая податливость полок и сварных швов, отчего накладка немного повернется относительно полки, а не пройдет ровно по касательной. Потому деформации по толщине накладки распределены почти равномерно. Сильная неравномерность возможна только при потере устойчивости накладкой на свободной длине между балками, что нереально, если только накладка не из фольги.

Слева - накладка с АЖТ сверху, она соответствует свободной консоли, потому что допускает вертикальное перемещение и поворот сечения. Справа - накладка с объединением перемещений по верху, вертикальное перемещение возможно, а поворот - нет, это деформация с ограниченным поворотом.

А пластика просто позволяет для для случаев, когда деформации не слишком отличаются от средней, принимать напряжения по средней деформации, т.е. просто R. С точки зрения статики это значит, что средняя деформация учитывается (т.е. учитывается N), а разность деформаций игнорируется (т.е. M отбрасыается). И, пока средние деформации не превосходят соответствующих пределу текучести (а при этом N=RA), разрушения не произойдет.

Сообщение от Старый Дилетант А вот эта тема интересна для одиночного уголка

По-моему, фокус тот же. Пока уголок не потерял устойчивость, его сечения не повернутся сильнее, чем на 0.01...0.02. А от этого в фасонке деформации изгиба не превысят разрушающих 10-30%. Значит, изгиб не ухудшает работы фасонки и может игнорироваться.

Сообщение от vedinzhener мы инженеры пользуемся из опыта + немного удачи

Бог, создавая мир, вспомнил про инженеров, и придумал пластичность. Бог любит нас такими, какие мы есть - тупыми и ленивыми!

[eilukha]

Нубий-IV, в примере нет момента, только растяжение.

[IBZ]

Сообщение от Нубий-IV Вангую, пластика тут на вторых ролях. А главный - тот же прикол, из-за которого в фермах моменты не учитывают: у накладки деформация ограничена балкой.

Думаю, что всё же именно пластика и в примере и для уголков на самых первых ролях. И да, эти явления одной природы. Про накладки я нигде не читал, а вот по фермам в более-менее солидном учебнике по МК обязательно присутствует раздел смысла "действительная работа ферм".

[vedinzhener]

Сообщение от Нубий-IV В фасонки и может игнорироваться. Бог, создавая мир, вспомнил про инженеров, и придумал пластичность. Бог любит нас такими, какие мы есть - тупыми и ленивыми!

даже спорить не буду, ты прав, главное все понимать на подсознательном уровне, единственное что не тупыми таки, ленивыми да

[Нубий-IV]

Сообщение от eilukha в примере нет момента, только растяжение.

Я имел ввиду саму накладку, а не узел. Для накладки там внецентренное растяжение: продольное усилие в шве не проходит через центр тяжести накладки. И неважно, изгибается узел в целом, или только растягивается, у накладки в обоих случаях та же проблема.

Сообщение от IBZ Думаю, что всё же именно пластика и в примере и для уголков на самых первых ролях.

Пластика, конечно, есть, куда ж без нее. Но она только сглаживает концентраторы, и позволяет, например, усилие равномерно размазать по шву в расчете. То есть она нашего брата в другой точке выручает. А тут вопрос - как проверить сечение в середине накладки, где концентрации уже нет, вся сгладилась в швах и по ширине накладки.

Вот если бы накладка не была приварена к полке по длине, а была бы только растянута усилием, приложенным по грани, то напряжения в ней были бы N/A + M/W = N/A + Nh/2W. Но сама накладка бы от этого выгнулась.

А когда накладка приварена к балке, выгиба быть не может. Кто гнет накладку в обратную сторону, и заставляет плотно прилегать к узлу? Реакции в шве и на контакте с балкой. Усилие, на которое мы рассчитываем узел, идет вдоль шва, а реакции - поперек. И они дают тот самый обратный момент, который разгибает накладку обратно, до прямолинейного состояния.

Так что на участке между балками накладка загружена внецентренно приложенным продольным усилием, выгибающим ее наружу, и моментом от реакций, распрямляющим обратно.

Чему равен этот момент? Проще всего не возиться со статической неопределимостью, а найти его из деформационных соображений. Раз сечение накладки на опоре не поворачивается - значит, он ровно такой, чтобы в целом изгиба в накладке не было, иначе сечение повернется. Значит, он равен тому самому Nh/2 от внешней нагрузки.

Так что голосую за упомянутую выше в теме статическую неопределимость задачи. Это она ликвидирует изгиб накладки. По крайней мере, бОльшую его часть. Сама, без помощи пластики, она самое сильное звено. Пластика только добивает оставшуюся легкую неравномерность.

[vedinzhener]

Сообщение от Нубий-IV Чему равен этот момент?

ничему, а где плечо силы, дабы был момент

[румата]

Сообщение от Нубий-IV ...голосую за упомянутую выше в теме статическую неопределимость задачи. Это она ликвидирует изгиб накладки.

Естественно. Накладка не может свободно изгибаться и расцентровка компенсируется сложной работой швов, удерживающей накладки от собственного изгиба.

[vedinzhener]

Сообщение от румата Естественно. Накладка не может свободно изгибаться и расцентровка компенсируется сложной работой швов, удерживающей накладки от собственного изгиба.

ничего сложного нет для накладки мое мнение, если усилие в шве, то оно приходит в опору на 0 надо умножать, чтобы появился момент, должен быть рычаг к слову, относительно чего то, а если сила в точку опоры рычага, какое есть плечо тогда? но мы все идеилизировали, естественно сам шов имеет площадь и ц.т. и точка крепления накладки будет на неком удалении от опоры, поэтому и пишут

Сообщение от boris_r Передача усилия с одного элемента на другой происходит неравномерно как по длине шва, так и по поперечному сечению соединения. Однако при статическом нагружении перед разрушением напряжения выравниваются за счет пластической работы перенапряженных (концевых) участков шва.

[румата]

Сообщение от vedinzhener ...поэтому и пишут...

Правильно пишут. На картинках из вложения видно какое сложное НДС в стыке с накладкой. Там и стесненный изгиб и очень большая неравномерность напряжений, приводящая к пластике.

[vedinzhener]

Сообщение от румата Правильно пишут. На картинках из вложения видно какое сложное НДС в стыке с накладкой. Там и стесненный изгиб и очень большая неравномерность напряжений, приводящая к пластике.

для практических целей чем нам это поможет? я говорю с точки зрения "ленивого" инженера, а не ученого

[румата]

Сообщение от vedinzhener для практических целей чем нам это поможет?

Увидеть реальное распределение напряжений в накладке поможет. И ответить на вопрос

Сообщение от eilukha Почему в накладках напряжения 4 раза больше, чем следует?

Тоже поможет

[vedinzhener]

Сообщение от румата Увидеть реальное распределение напряжений в накладке поможет. И ответить на вопрос Тоже поможет

нету там в 4-ре раза, иначе все бы рушилось в тех же фермах, поэтому и спрашиваю про практический смысл, ты меня сам изначально запутал показав силу по грани крепления шва к двутавру, не учев при этом площадь шва