[Severug]

Здравствуйте.
При действии одной силы вопроса по расчету не возникает.
Исходные данные такие.
Колонна - двутавр. Полки 300х16, стенка 360х10.
Балка - двутавр. Полки 200х12, стенка 270х8.
Ребро в колонне t10 мм.

Усилия для прикрепления:
Q = 10 т, N = +- 15 т.

Необходимо произвести расчет, учитываю силу N (+-15 т), и выяснить есть ли какой либо запас прочности.

Узел типовой. Но как учесть продольную силу в расчете? Буду признателен, если по возможности подробно распишите.

[Tamerlan_MZO]

Как-то так:
для металла.
для швов.

[Severug]

Спасибо.
А можете дать ссылку на вывод данных формул?
И немного прокомментировать.

[Левша]

Прошу обратить внимание на фаску монтажной планки. В соединениях такого рода (планка к стенке колонны) швы с разделкой кромок бывают труднодоступны, т.к. находятся вне зоны видимости сварщика: закрывает полка колонны. Кроме того, доступ электрода также ограничен.
Кроме того, в разделке кромок обычно нет необходимости.
Формула напряжений такова:

ʛ = √((М / W + N / A)^2 + (Q / A)^2)
где:
М – момент в соединении
М = Q e
Q – поперечная сила
е – ширина планок
W = k L^2/6
K – катет шва
L – расчетная длина шва
N – продольная сила
А = k L
√ - квадратный корень
^2 –квадрат.
Напряжения от М и N складываются арифметически, т.к. имеют одно направление векторов, а к ним геометрически (по теореме Пифагора)
добавляется напряжение от Q, т.к. имеет направление вектора, перпендикулярное вышеупомянутым.

[BYT]

Severug
Вы составные сечения подбирали как эквивалент катаным?
Откуда получились такие толщины листов?

Сообщение от Severug А можете дать ссылку на вывод данных формул?

Беленя 1986
1-я ф-ла стр.63 +стр.102
2-я ф-ла стр.105

[Severug]

Сообщение от BYT Вы составные сечения подбирали как эквивалент катаным? Откуда получились такие толщины листов?

Можно сказать, что это исходные данные.
Мне важен принцип расчета.

[Severug]

Долго сидел вникал, что за сигма н, сигма м. Потом господин Левша расписал, так и стало понятно. Спасибо.
Оказалось просто сопромат. Как всегда, если с чем-то долгое время не сталкиваешься, потихоньку это забывается.
Решил для начала посчитать прочность узла. Сталь строительная С245.
Возник сразу вопрос: момент сопротивления, площадь сечения мы определяем, так скажем, по участку нахлеста балки, ребра? грубо говоря берем в расчет размеры обратной планки (накладки)?
Дошел до расчета касательных напряжений, получается ерунда. Поскольку, можно найти максимальные касательные напряжения по формуле .
Друзья, что не так считаю?

[Левша]

Сечение планки нужно брать 180х8х2шт.

[Severug]

Сообщение от Левша Сечение планки нужно брать 180х8х2шт.

Статический момент Sx = 2*0.8*18 = 28.8 ? или 2*0.4*18?

[BYT]

Сообщение от Severug Статический момент Sx

Статический момент любой отсечённой части сечения относительно произвольной оси равен произведению площади отсечённой части сечения на расстояние от оси до центра тяжести отсечённой части.

Sx=2•(4.5•0.8•9)=64.8 см^3

[Severug]

Сообщение от BYT Статический момент любой отсечённой части сечения относительно произвольной оси равен произведению площади отсечённой части сечения на расстояние от оси до центра тяжести отсечённой части. Sx=2•(4.5•0.8•9)=64.8 см^3

Я извиняюсь, за свою глупость, но 4.5 это что? мб вы имели в виду 7.5?

[BYT]

Сообщение от Severug 4.5 это что?

Это расстояние от оси до середины половины высоты. Т.е. четвертая часть от 18. Расстояние от оси до центра отсечённой части.
Секущая у нас проходит на половине высоты - 18/2=9см.
Касательные напряжения определяются в той точке где отсекаем часть сечения. Максимальные касательные напряжения прямоугольника будут в середине высоты , т.е. h/2.
4.5.см - это расстояние от оси до середины отсечённой части, т.е. h/4.
Чтобы найти касательные напряжения в любой другой точке по высоте сечения необходимо провести секущую в этой точке и определить Sx для получившейся отсечённой площади.

[Vovas_91]

Ну конечно ерунда, вы поймите (представте) для начала в какой плоскости момент действует (или поперечная сила, вызывающая его), потом находите Wx для сечения в искомой плоскости - это раз.
Вам так же нужно понять и разграничить то что вы расчитываете? (планки, шов, стенку, полку и т.д.) и отталкиваясь от этого - пошагово вести расчет - это два.
Offtop: Это я про пункт 2 ваших расчетов. И кстати Сигму которую вы находили определяют для сечения где сварные швы соединяют 2 планки к стенке колонны.

[eilukha]

Это шарнирный узел?

[BYT]

Сообщение от eilukha Это шарнирный узел?

Лучше не начинай.

[Бахил]

Сообщение от eilukha Это шарнирный узел?

Это БСК.
Offtop: Сначала придумают какую-то хрень, а потом пытаются её рассчитать

[wvovanw]

Сообщение от eilukha Это шарнирный узел?

eilukha, ты же сам скидывал вот это https://dwg.ru/lib/2840!

[eilukha]

Сообщение от wvovanw ты же сам скидывал

- да, но там решение не из двух формул, как тут, а целая НИР. Серия с такими узлами отменена, насколько помню.

[Бармаглотище]

Сообщение от eilukha Это шарнирный узел?

это шарнирный узел из старой, отмененной серии

[eilukha]

Имхо: главный недостаток такого узла - передача части момента на колонну, и этот момент не был учтён в расчёте колонны.

[Alexmf]

Этот узел где-то уже обсуждался. Полу-шарнир...полу-жесткий, условный шарнир. Как хотите называйте. Не понятно, за счет чего будет происходить поворот опорной части балки при прогибе: за счет пластики пластин, за счет пластики стенки балки, а может сварных швов)?

[wvovanw]

Сообщение от eilukha главный недостаток такого узла - передача части момента на колонну, и этот момент не был учтён в расчёте колонны.

eilukha, момент всегда будет присутствовать, даже если ты крепишь балку на болтах.

[eilukha]

И для болтовых, и для сварных соединений в отменённых сериях есть требование к размерам соединения в зависимости от деформативности балки, при которых соединение применимо. По этим сериям можно хоть как-то сориентироваться.

[nick.klochkov]

вернее было бы - узел на монтажной сварке
"нехорошие" сечения, "нехорошие" усилия, "нехорошее" решение (имею ввиду сварку)
судя по составу усилий, прикрепление - шарнирное
может все-таки болты?

[Meknotek]

Сообщение от BYT Лучше не начинай.

А почему нет???? )))))))))))))))

Сообщение от Alexmf Этот узел где-то уже обсуждался.

Ага, несколько погибших, раненых, отправленных в психушку, сломанные ручки и порванные черновики... У меня две Лиры накрылось на схемах из оболочек, пока шло обсуждение в той теме...

П.С.: А вообще мне мой лечащий врач запретил на эту тему общаться. Он сказал, что "полужесткие узлы" это галлюцинации. И что от этого надо пить таблетки.

[Бахил]

Сообщение от Alexmf Не понятно, за счет чего будет происходить поворот опорной части балки при прогибе: за счет пластики пластин, за счет пластики стенки балки, а может сварных швов)?

Сообщение от Meknotek А вообще мне мой лечащий врач запретил на эту тему общаться. Он сказал, что "полужесткие узлы" это галлюцинации. И что от этого надо пить таблетки.

Сказано же - Галюцинация
Правильно вопросы надо ставить:

Сообщение от Alexmf Не понятно, за счет чего будет происходить передача опорного момента балки при прогибе?

[Alexmf]

Понеслась...

[Бармаглотище]

Сообщение от eilukha И для болтовых, и для сварных соединений в отменённых сериях есть требование к размерам соединения в зависимости от деформативности балки, при которых соединение применимо. По этим сериям можно хоть как-то сориентироваться.

момент все равно будет.
Просто этот момент несущественен по сравнению с другими нагрузками.

[eilukha]

Сообщение от Alexmf Понеслась...

- у меня получилось!

[Бахил]

Сообщение от Бармаглотище Просто этот момент несущественен по сравнению с другими нагрузками.

Не, ну если ещё учесть центробежную силу вращения земли и поправку Эйнштейна...

[Severug]

Сообщение от Vovas_91 Ну конечно ерунда, вы поймите (представте) для начала в какой плоскости момент действует (или поперечная сила, вызывающая его), потом находите Wx для сечения в искомой плоскости - это раз. Вам так же нужно понять и разграничить то что вы расчитываете? (планки, шов, стенку, полку и т.д.) и отталкиваясь от этого - пошагово вести расчет - это два. Offtop: Это я про пункт 2 ваших расчетов. И кстати Сигму которую вы находили определяют для сечения где сварные швы соединяют 2 планки к стенке колонны.

Даны усилия для прикрепления Q, N. Считаю, что момент действует в плоскости балки.
Поясните пожалуйста про "2 планки к стенке колонны". Какие размеры берем для определения Wx?
1. Накладка. Ее размеры 165х180x8. Wx = 16,5x18^2/6 = 891 см3.
2. Ребро колонны. Размеры 150х300х10. Wx = 15x30^2/6 = 2250 см3.
Рассчитать нужно планки и сварные швы.

[eilukha]

Сообщение от Severug Даны усилия для прикрепления Q, N. Считаю, что момент действует в плоскости балки.

- откуда момент?

[Severug]

Сообщение от eilukha - откуда момент?

из расчета поперечная сила * плечо
Или не так?

[Tamerlan_MZO]

Сообщение от eilukha Имхо: главный недостаток такого узла - передача части момента на колонну, и этот момент не был учтён в расчёте колонны.

Учесть же не проблема?

Сообщение от nick.klochkov может все-таки болты?

Предложите конструкцию узла на болтах.

Сообщение от Severug Какие размеры берем для определения Wx?

Характеристики того элемента, который рассчитываете. Рассчитать нужно несколько сечений. Хотя бы формально)

Сообщение от Severug Или не так?

Так

----- добавлено через ~18 мин. -----

Сообщение от eilukha И для болтовых, и для сварных соединений в отменённых сериях есть требование к размерам соединения в зависимости от деформативности балки, при которых соединение применимо.

Верно подмечено.
Для таких узлов мм.
Если , то мм.
Здесь, — высота планки, она же длина швов.

[Severug]

Сообщение от Tamerlan_MZO Характеристики того элемента, который рассчитываете. Рассчитать нужно несколько сечений. Хотя бы формально)

Каких сечений?

Чувствую себя полным идиотом. В памяти из курса МК отложились расчеты балок, ферм, колонн. Узлы не конструировали.
Ситуация сейчас такая, что есть данные об усилиях для прикрепления. Сечения колонны, балки, накладки.
Нужно полностью рассчитать узел.

Есть желание разобраться в этом расчете досконально. Понять, почему и какие сечения, какие формулы и почему и т.д.

На мой взгляд необходимо сделать следующие расчеты:
1) Расчет прочности ребра колонны и накладки на действие момента от силы Q, продольной силы N.
2) Расчет монтажных сварных швов на действие сил Q и N.
3) Расчет на устойчивость ребра колонны (т.к. момент только от действия поперечной силы в плоскости балки, то смысла делать расчет нет?)

Какие можно выполнить расчет при таких исходных данных?

[eilukha]

Сообщение от Severug из расчета поперечная сила * плечо

- плечо - это от шарнира до опоры? Тогда где шарнир?

[nick.klochkov]

Сообщение от Tamerlan_MZO Предложите конструкцию узла на болтах.

болты вместо планки

[Левша]

Методику расчета можно взять из типовой серии 2.440-2.1 для узла 20. Как учесть силу N, написано в п.2 и 4.
В узле возникает момент от внецентренного опирания балки на колонну с плечом, равным ширине планок.
Этот момент может быть воспринят как самой колонной (если она рассчитана на это), так и монтажными швами. При восприятии момента колонной считать на него монтажные швы планок нет необходимости.
Узел не совсем удачный и довольно жесткий.
На мой взгляд здесь больше подошел бы узел 6 из той же серии, если, конечно, балка выдержит сжатие/растяжение с эксцентриситетом в половину высоты сечения.
И обратите внимание на возможность заведения балки в колонну, если оба конца балки имеют аналогичное крепление по концам. Заход балки внутрь колонны должен быть меньше половины свеса полки колонны хотя бы на 10-15 мм по обоим концам. При этом полки балки должны свободно проходить внутрь между полкой колонны и вертикальным ребром крепления. Иначе один из концов балки не "заведется".

[BYT]

Сообщение от Severug из расчета поперечная сила * плечо Или не так?

Всё верно. Плечо возьмите равным ширине пластины - 150мм и определите момент.
Обязательно учтите величину относительного прогиба как сказал Tamerlan_MZO
(f/L)•l<=1, где f - прогиб балки, L - величина пролёта, l - длина шва. Она может отличаться от высоты планки.

П.с. Данный узел ни в коем случае не применяю без учёта полного момента на опорах в сварных швах при расчёте балки как с защемлёнными краями. Если как Вы сказали задача для саморазвития - то выполняйте как угодно.

[Tamerlan_MZO]

Сообщение от BYT Данный узел ни в коем случае не применяю без учёта полного момента на опорах в сварных швах при расчёте балки как с защемлёнными краями.

А сварной шов способен воспринять полный момент? Это противоречит идеи такого узла.

[BYT]

Сообщение от Tamerlan_MZO А сварной шов способен воспринять полный момент?

При определённой нагрузке. Т.е. нагрузки на балку конечно в сравнении с методикой Троицкого заниженные. Расчёт произвожу таким образом, что на концах балок присваиваю КЭ10 сечение в виде пластин. В этом случае моменты получаются меньше чем если бы двутавр был целиком, но больше чем по методике Троицкого.

Я не могу не учитывать полностью момент. Я не считаю эти узлы шарнирными.

[Vovas_91]

Сообщение от Severug Даны усилия для прикрепления Q, N. Считаю, что момент действует в плоскости балки. Поясните пожалуйста про "2 планки к стенке колонны". Какие размеры берем для определения Wx? 1. Накладка. Ее размеры 165х180x8. Wx = 16,5x18^2/6 = 891 см3. 2. Ребро колонны. Размеры 150х300х10. Wx = 15x30^2/6 = 2250 см3. Рассчитать нужно планки и сварные швы.

Вот для понимания: "https://www.youtube.com/watch?v=BE40vVJNPN4"

Нажмите для просмотра

https://www.youtube.com/watch?v=BE40vVJNPN4

Ее размеры 165х180x8. Wx = 16,5x18^2/6 = 891 см3.

Таким образом вы рассчитываете прямоугольник с шириной 16,5см и высотой 18см, а вам надо рассчитать прямоугольник с шириной 0,8см и высотой 18см - в соответствии с тем в какой плоскости прикладывается нагрузка (момент) и как расположена деталь.

[Tamerlan_MZO]

Сообщение от BYT Расчёт произвожу таким образом, что на концах балок присваиваю КЭ10 сечение в виде пластин. В этом случае моменты получаются меньше чем если бы двутавр был целиком, но больше чем по методике Троицкого.

Интересный подход.
Сечение пластины равное сечению планки, если планка 1; удвоенной толщине, если 2? Какую длину пластины на конце балки принимаете?
Попробовал сделать также.
6 м дв. № 40. 4 т/мп. Планка 320х8 мм длиной 100 мм.
Момент в защемлённой планке 80% от момента в защемлённой балке, против 10% в планке с шарниром.
Расскажите подробнее, как правильно задать.