[plotnik]

ОЧЕНЬ нужен ответ, меня вот-вот уволят...
1966-й год: серия ТД 1926-66 "Унифицированные узлы стальных конструкций из прокатных и составных профилей", узлы 4 и 4-а.

1976-й год: серия 1.400-10-76/7 "Типовые узлы стальных конструкций одноэтажных производственных зданий" (Узлы разрезных балок), узел 47.
1977-год: учебник К.К.Муханов "Металлические конструкции", стр. 202 пишет: "Не следует применять данное соединение... такое соединение предполагается шарнирным, но в действительности - жёсткое... в сварных швах появятся недопустимые перенапряжения..."

1982-й год: серия 2.440-1/1 "Рамные и шарнирные узлы балочных клеток". Данный тип узлов исчез.

1989-й год: серия 2.440-2/1 "Рамные и шарнирные узлы балочных клеток". Данный тип узлов не появился.

Расчёт узла, собранного из пластинчатых элементов в SCAD, и из объёмных элементов в ANSYS, показывает напряжения более 500 МПа на срез.

Меня заставляют подписать это решение. Ссылаются на серию 1976-го года. Здание 200х300, 4 этажа. Все второстепенные балки с шагом 2 метра на этих узлах... Не хочу подписывать... А меня уволят, если не подпишу.

Вопросы: как исчез узел? Были ли прецеденты с авариями? Есть ли возможность обратиться к разработчикам серий?

[dermoon]

Сообщение от DEM Глянул бегло чертеж, порадовала надпись

Это проектировали сербы (или хорваты) в 1993 г, когда большинство наших проектировщиков стояли на базарах и таскали баулы с турецким барахлом. (Я - исключение). Здание производственное высотой 36 м, стальной каркас, сборно-монолитные перекрытия. Построено быстро, в 1994-1995 г, сейчас трещат керамзитобетонные сборные стеновые панели. На первый взгляд - хлипкая система связей без учета пространственной работы всей конструкции, при такой высоте надо бы было, наверное, диафрагмы... Здесь меня просто заинтересовал этот узел, он как раз из таких, у нас "не рекомендуемых".

[DEM]

dermoon
Пнятно, надеюсь этот кризис не толкнет нас за прилавки магазинов.

[kwas]

так к консенсусу и не пришли...

в продолжение: Узел крепления баки к колонне, прям по "Беленя. Спецкурс"
Максимальный момент, воспринимаемый узлом, при толщине вертикальных ребер не менее толщины стенки балки t определяется как предельный пластический момент части стенки в пределах высоты h ребра Мпл,мах=(th^2/4)kmax*R, kmax=1,6 при учете наибольшего вероятного значения предела текучести.
Сварные швы, прикрепляющее ребро к колонне, и сечение ребра рассчитывают на совместное действие поперечной силы Q и момента Qe+Мпл,мах (е – экцентриситет крепления, в данном случае равный ширине ребер), сварные швы, прикрепляющее ребро к стенке – на силу Q и момент Мпл, мах.

Кто как может объяснить фразу: "сварные швы, прикрепляющее ребро к стенке – на силу Q и момент Мпл, мах."
как св. шов может нести макс. момент Мпл, мах???

или же на Мпл, мах нужно проверять просто стенку???

[Ильнур]

Ну как, шов одновременно и сдвигает и рвет. Т.е. напряжение среза Q\A, напряжение отрыва М\W, а сумма - по энергетической теории Хенки-Мезиса

[kwas]

прикольно...
а что сигма шва на 20% ниже сигмы стали, это как?
при Мпл, мах шов не понесёт вообще, даже без всякой Q


и

М/W...
М = Мпл, мах, а W - какой??? С какова перепугу его надо вообще включать в расчёт шва, если пластика его разгузить (по идее) должна???

[Ильнур]

сигма шва на 20% ниже сигмы стали, это как?

Сварной шов рассчитывается: по металлу шва и по границе сплавления. А так же см. п. 11.5 СНиП.

М = Мпл, мах, а W - какой??? С какова перепугу его надо вообще включать

Для того чтобы наступила пластика, необходимо, чтобы напряжения стали соответствующими. Т.е. усилие на шов надо определять при пластичной работе пластины (стенки).

[kwas]

в том то и вопрос
экспертиза упёрлась: Беленя пишет: "Сварные швы, прикрепляющее ребро к колонне, и сечение ребра рассчитывают на совместное действие поперечной силы Q и момента Qe+Мпл,мах (е – экцентриситет крепления, в данном случае равный ширине ребер), сварные швы, прикрепляющее ребро к стенке – на силу Q и момент Мпл, мах."

СВАРНЫЕ ШВЫ

Я НИГДЕ БОЛЬШЕ ТАКОГО НЕ ВСТРЕЧАЛ, ТАКОЙ ФОРМУЛЫ

что она не достигоет - конечно понятно
но, что написано пером...

[Ильнур]

Ну и хорошо, что не встречали. Меньше вопросов.
Главное - физический смысл. А он прост.
Вот Вы считаете, что пластика разгрузит. Да, но не до нуля же. Чтобы шарнирный узел "потек" и повернулся на хороший угол, нужно приложить усилие (см. Беленю, Мпл), и немалое - попробуй железо порастяни.
Другое дело, что при вторичном загружении картина будет иной. Но при первом же загружении шов порван, ибо Вы не считали....

[kwas]

на что не считали?

на момент (что в лоб что по лбу M=Qe) считали, на что ещё посчитать?

и при каком вторичном?

железо чтоб потекло, конечно, надо много...

тогда к чему оговорка, что шов считать на пластический момент????

экспертизу делает известный всему городу КЖшник,
увидел в Белене - будь добр дай ответ


если никто ничего не подскажет, конечнно обратимся в ЦНИИПСК (кто-то сказал, что его нет, но он ошибся; просто они занимаются вещами не доступными смертным - поэтому не актуальными)

[Ильнур]

на момент (что в лоб что по лбу M=Qe) считали, на что ещё посчитать?

Qe само собой- это внутриузловые дела. А надо еще на Мпл, т.е. из предположения, что узел жесткий. Пока не потекло.

и при каком вторичном?

Не обращайте пока внимания, это на результат не влияет - Вам надо с основным разобраться.

[kwas]

С каким основным?

[Ильнур]

Сообщение от kwas С каким основным?

...узел жесткий. Пока не потекло...

[Eucariot]

А надо еще на Мпл, т.е. из предположения, что узел жесткий. Пока не потекло.

Ильнур, Вы сами себе противоречите. Как это считать жесткий узел на пластический момент, пока не потекло ? Ведь на то он и пластический момент, а тем более, по Беленя, максимальный, т.е. умноженный на коэффициент 1,6, что он действует, когда стенка балки уже течет. Если же считать "пока не потекло", то вообще надо учитывать опорный момент (ql^2)/12.

Рассматриваемый вопрос очень непрост и требует, помимо теоретических представлений, эмпирических данных. Действительно, с теоретической точки зрения все довольно логично - данный узел фактически является жестким, а если не жестким, то полужестким, и деформации (поворот) узла, чтобы соответствовать шарнирной схеме опирания балки, могут произойти лишь за счет деформаций стенки балки либо фасонок, а чтобы эти деформации произошли, нужен определенный опорный момент, помимо Qe. А этот момент, в свою очередь, будет действовать на сварные швы, и может порвать их раньше чем узел даст необходимый поворот. В отличие от узла на сварке (и, кстати, узла на высокопрочных болтах, который также, согласно Беленя, считается на пластический момент), аналогичный узел на болтах обычной точности дает поворот только за счет "гуляния" болтов в отверстиях, которые, согласно серии 2.440-2 вып. 1, должны быть больше диаметра болта на 3 мм.

Однако данные умозаключения никак не стыкуются с реальностью. Если посчитать швы с учетом пластического момента, и даже, приняв Q=0, то, как писал kwas несущая способность швов оказывается не обеспеченной, причем в разы! Тем не менее, данные узлы применены повсеместно, и об их отказах за все время применения как-то не слышно.

Может быть, собака зарыта в условии применения узла (см. отмененную серию 1.400/10-76 вып.7, узлы 42,43,44,45,46), которое гласит: отношение прогиба балки к ее пролету, умноженное на высоту фасонки, должно быть не более 1 мм . Видимо это и есть та предельная деформация (поворот) узла, при которой не залезаем в пластику, соблюдаем расчетную схему шарнира и следовательно опорный момент помимо Qe не учитываем.

С точки зрения сопромата это все равно непонятно (во всяком случае, мне). Ведь чтобы произошла какая-то деформация, надо приложить какие-то нагрузки, в данном случае момент, пластический ли, непластический... Тут остается только предполагать, что при разработке серии были выполнены испытания, которые доказали надежность узла при повороте фасонки не более чем на 1 мм, а теоретические выкладки посланы нах...

[Ильнур]

Сообщение от Eucariot Ильнур, Вы сами себе противоречите. Как это считать жесткий узел на пластический момент, пока не потекло ? Ведь на то он и пластический момент, а тем более, по Беленя, максимальный, т.е. умноженный на коэффициент 1,6, что он действует, когда стенка балки уже течет. Если же считать "пока не потекло", то вообще надо учитывать опорный момент (ql^2)/12. ...

Нет, понимать надо не так дословно: "пока не потекло". Я имею ввиду, что момент определяем из предположения, что узел жесткий. Допустим получили 100 тм. Но допустим узел течет уже при 50 тм. Значит, вот на эти 50 тм и проверяем швы!
Вы это прекрасно поняли:

Действительно, с теоретической точки зрения все довольно логично ......А этот момент, в свою очередь, будет действовать на сварные швы, и может порвать их раньше чем узел даст необходимый поворот

Может быть, собака зарыта в условии

Собака зарыта в том, что при реальных узлах пластины должны иметь малое W (по сравнению с W балки), поэтому Мпл будет малым. Другими словами, при слишком мощных пластинах шов порвет.
В сериях пластины имеют определенные размеры.
Версия о влиянии прогиба на величину Мпл, кажется, неверна. Т.к. та же балка, при шарнирах имеющая прогиб Х, будет иметь при жестких узлах прогиб допустим 1/3 от Х. Т.е. упругого поворота узла не хватает! Будет достигнута Мпл. Кажется так.

[Sergo]

А как сделать так, чтобы пластина ушла в пластику, а швы не порвались? Ведь металл углового шва в двое слабее пластины, при катете шва равном толщине пластины.

[Eucariot]

Ильнур

При слишком мощных планках потечет стенка балки в месте сопряжения с планками (об этом и Беленя пишет), но дело даже не в этом.

Получается так, что учет пресловутого пластического момента делает невозможным применение данного узла в принципе, потому что пластический момент зависит только от геометрических размеров планки и предела текучести стали . А в этом узле длина шва зависит от высоты планки. Получается заколдованный круг: учитываем пластический момент - не хватает длины шва - увеличиваем длину шва - увеличиваем высоту планок - увеличивается пластический момент - не хватает длины шва. При увеличении высоты планки пластический момент возрастает в квадрате, при уменьшении толщины планки (или стенки балки) - уменьшается линейно.

Позвольте поинтересоваться - Вы лично или Ваши коллеги применяете такие узлы? Если применяете на практике, то считаете с учетом пластических моментов? Если да, то как обходите описанный парадокс?

[saa]

А мне кажется, что Eucariot прав.
По поводу расчета узла в Белене: Если я не ошибаюсь, то прочность такого узла нельзя обеспечить теоретически. Возьмем Мпл=(t*hр^2/4)*k*R, при R=24кН/см2 и k=1.6 получим Мпл=t*hр^2*1.6*24/4=9.6*t*hр^2 кНсм.
Момент, воспринимаемый двухсторонними сварными швами Mw=2*kf*lw^2/6*Rwf. Если принять kf=1.2*t, lw=hр и Rwf=18кН/см2, то получим Mw=5.04*t*hр^2 кНсм.
Соответственно, прочность узла, посчитанного по методике Спецкурса Белени не может быть обеспечена. Может я не прав?

[Sergo]

Вот и я о том же.

[saa]

Может у кого-нибудь есть статья:
Троицкий П.Н., Левитанский И.В. Опорные соединения разрезных балок на вертикальных накладках, проваренных к стенке балки (узлы УНС). "Проектирование металлических конструкций", (ЦНИИПСК). М., Стройиздат, 1970, вып. 4.
Как-никак один из авторов был ГИПом по серии 1.400/10-76 вып.7

[Eucariot]

saa

Да, было бы очень полезно данный материал почитать, думаю это многое бы прояснило. Ваши поиски этой статьи длятся с сентября прошлого года. В нашей ГПНТБ не пробовали искать?