[Irik2517]

Необходимо определить приходящееся на болты. Можно ли стык считать шарнирным? Или нужно считать жёстким и учитывать момент?

[GogMagog]

шарнир

[Irik2517]

GogMagog, А разве при приложение на балку распределённой нагрузки, фланец не будет поворачиваться относительно нижней грани, создавая при этом дополнительное усилие на болт?

[alex-archi]

Сообщение от Irik2517 GogMagog, А разве при приложение на балку распределённой нагрузки, фланец не будет поворачиваться относительно нижней грани, создавая при этом дополнительное усилие на болт?

Если теоретически вы правы. Он полужесткий . Все зависит от усилий в узле. Если вы приложите момент 1 кг*м, то естественно он жесткий. А если 1 т*м, то сомнет стенку стойки и получится шарнир . Тут самое главное чтоб стойка не упала от такого сминания

Вощем как корабль назовете, так он и поплывет. Тут всмысле как будете его конструировать и рассчитывать, таким он и будет

Ну и жесткость балки играет значение

----- добавлено через ~2 мин. -----
А как вы гайку внутри квадратного профиля закручивать собираетесь?

[Irik2517]

alex-archi, Конечно нет, у меня пластина размером 200х250х10 выходит за границы сечения стойки. А какой вариант лучше принять? У меня с жёстким узлом возникаем момент 21,3 кН*м и болты не проходят, а с шарнирным запас большой.

[alex-archi]

Сообщение от Irik2517 alex-archi, Конечно нет, у меня пластина размером 200х250х10 выходит за границы сечения стойки. А какой вариант лучше принять? У меня с жёстким узлом возникаем момент 21,3 кН*м и болты не проходят, а с шарнирным запас большой.

Считайте шарнир, тем более если пластина выходит. Ее гнуть будет, соответсвенно шарнир. На жесткий он ну реально ни как не похож. То, что я чуть ранее написал - это философия.

И самое главное сначала лучше определиться какой вам нужен жесткий или шарнирный, а оттуда и придумывать решение узла. Не с того конца заходите

[Irik2517]

Узел выглядит вот так.

[Irik2517]

Для меня лучше если узел шарнирный. А если в узле будет четыре болта как на схеме, то он также будет шарнирным?

[alex-archi]

Сообщение от Irik2517 Для меня лучше если узел шарнирный. А если в узле будет четыре болта как на схеме, то он также будет шарнирным?

считайте шарнирным.

[Irik2517]

А это не скажется на несущей способности болтов в реальной конструкции?

[eilukha]

Сообщение от Irik2517 Узел1.PNG (22.8 Кб, 6 просмотров)

- для чего большая шайба?

[Irik2517]

Сообщение от eilukha - для чего большая шайба?

Это искажение визуализации

[alex-archi]

Сообщение от Irik2517 А это не скажется на несущей способности болтов в реальной конструкции?

Чтобы ктото мог оценить реальную конструкцию и влияние решения узла на нее, ее надо сюды выложить.
В реальности порвет не болты, а согнется пластина и вуаля - да здравствует шарнир

Это если жесткости балки мало

[Irik2517]

Сообщение от alex-archi Чтобы ктото мог оценить реальную конструкцию и влияние решения узла на нее, ее надо сюды выложить. В реальности порвет не болты, а согнется пластина и вуаля - да здравствует шарнир Это если жесткости балки мало

Согнётся в имете ввиду в упругой стадии?

[Boris_1]

В первом варианте, где два болта расположены по оси распорки, не боитесь коррозии?

[Irik2517]

Сообщение от Boris_1 В первом варианте, где два болта расположены по оси распорки, не боитесь коррозии?

А из-за чего возможна коррозия?

[Boris_1]

Сообщение от Irik2517 А из-за чего возможна коррозия?

Сообщение от alex-archi Если вы приложите момент 1 кг*м, то естественно он жесткий. А если 1 т*м, то сомнет стенку стойки и получится шарнир

Допустим произойдет некоторый поворот узла и "раскроется" щель в которую будет попадать влага.

Может гуру КМ скажут, что это фигня, но мне кажется, что такое может быть.

[Алексей_Л.]

Можно сделать опорный столик под балочку и принять как чистый шарнир.
А то, на сколько отогнется пластина зависит еще и от того на сколько прогнется сама балочка.
Можно узел в ЛИРА задать пластинами в стержневой схеме и посмотреть что с ним будет происходить (как Макеев С.А. предлагает: узлы моделировать в схеме).

[Irik2517]

Сообщение от Алексей_Л. Можно сделать опорный столик под балочку и принять как чистый шарнир. А то, на сколько отогнется пластина зависит еще и от того на сколько прогнется сама балочка. Можно узел в ЛИРА задать пластинами в стержневой схеме и посмотреть что с ним будет происходить (как Макеев С.А. предлагает: узлы моделировать в схеме).

То есть добавить опорный столик и установить четыре болта и можно считать за чистый шарнир?

[tutanhamon]

Довольно сомнительное решение, на самом деле.
Оно быть может оправдано в стойках, где действует прижимающая сила.
Но в данном случае, при уже довольно безобидном моменте M = 5 кН, нагрузка на болт составляет Nb = 50 кН, что превышает его несущую способность (это только на растяжение, без учета поперечных сил).
Напряжения во пластине при этом находятся менее предела текучести, так что не очевидно, что пластина "погнется" раньше.
Сам узел выглядит весьма податливым - теоретически, можно вычислить его изгибную жесткость и ввести в расчетную схему. Но это слишком трудоемкая затея, на мой взгляд.

Вывод: я бы не нагружал данный узел моментной нагрузкой (любой, а не только указанной в теме M = 21.3 кН).
Для того, чтобы понимать, как будет работать данный узел в схеме, требуется определить его жесткость (отношение момента к углу поворота) и ввести эту величину в расчетную схему, получив, исходя из этого, распределение моментов в балке.
Но лучше всего этого не делать, а придумать другое, стандартное конструктивное решение.

[eilukha]

Сообщение от tutanhamon 01.PNG (76.8 Кб, 3 просмотров)

- что за софт?

[Irik2517]

Сообщение от tutanhamon Но лучше всего этого не делать, а придумать другое, стандартное конструктивное решение

Благодарю, за такой развернутый ответ! Не можете подсказать какое конструктивное решение принять, чтобы узел работал как шарнир?

[Алексей_Л.]

Сообщение от tutanhamon (отношение момента к углу поворота)

Приведите, пожалуйста, пару значений из расчета: момент на опоре - угол поворота опорного ребра балки.

----- добавлено через ~4 мин. -----

Сообщение от Irik2517 какое конструктивное решение принять, чтобы узел работал как шарнир?

какие усилия в опорном сечении балке (N, Q)?

[Boris_1]

Сообщение от Irik2517 Не можете подсказать какое конструктивное решение принять, чтобы узел работал как шарнир?

Стандартное ребро чем не устраивает?

[wvovanw]

Сообщение от Irik2517 Не можете подсказать какое конструктивное решение принять, чтобы узел работал как шарнир?

например так - фланец у колонны убрать, снизу опорный столик из уголка или толстой пластины (хз какая у вас там опорная реакция), по бокам к колонне уголки, соединение пластины балки с уголками на болтах

[Irik2517]

Сообщение от Алексей_Л. какие усилия в опорном сечении балке (N, Q)?

Если счтать по шарнирной схеме, то N=2,44, Q=20,3. А если узел считать жёстким, то М=21,3 , N=-3,85, Q = 19,7.

[tutanhamon]

Сообщение от eilukha - что за софт?

Это Ansys Workbench

Благодарю, за такой развернутый ответ! Не можете подсказать какое конструктивное решение принять, чтобы узел работал как шарнир?

Если честно, то я согласен с мнением Boris_1:

Стандартное ребро чем не устраивает?

Приведите, пожалуйста, пару значений из расчета: момент на опоре - угол поворота опорного ребра балки.

При моменте на опоре M=5 кНм, величина угла поворота опорного сечения составляет фи = 0.64 градуса.
При этом, если вести расчет подобной шарнирно-опертной балки при пролете l = 3 метра и при нагрузке q = 0.7 т/м (которая при защемлении даст величину опорного момента M = 5 кН), то опорные сечения поворачиваются на величину фи = 3.832E-3 рад = 0.22 градуса.
То есть, податливость узла большая, но числа приводятся лишь для понимания величин, без выводов.

Раз уж всем стало интересно, предлагаю посчитать данную балку в Ansys с пролетом и нагрузкой, указанной выше.
Правда, в виду рабочей загрузки, результаты будут ориентировочно завтра.
Пока на мой взгляд - это неудачный шарнирный узел.

[Алексей_Л.]

Сообщение от tutanhamon Раз уж всем стало интересно

интересно....

Сообщение от tutanhamon данную балку в Ansys с пролетом и нагрузкой

пусть ТС укажет параметры балки и нагрузки и геометрию своей рамы что бы было понятно что за балка.

[ФАХВЕРК]

В реальном проектировании эти задачи решаются за 2 минуты без эротических решений. А в целом - из этого работы этого узла можно диссертацию сделать.

[tutanhamon]

Сообщение от Алексей_Л. пусть ТС укажет параметры балки и нагрузки и геометрию своей рамы что бы было понятно что за балка.

Ага, можно и так.
Правда, хотелось бы обойтись какой-нибудь простой эквивалентной нагрузкой (иначе - долго и муторно), а также небольшим пролетом для уменьшения размерности задачи.

Сообщение от ФАХВЕРК В реальном проектировании эти задачи решаются за 2 минуты без эротических решений. А в целом - из этого работы этого узла можно диссертацию сделать.

Да кто же спорит.
Но раз такая ситуация вышла - отчего бы не "размять мозги".
При этом, несмотря ни на какие результаты моделирования, моя общая рекомендация ТС остается прежней - поменять конструкцию узла в пользу стандартного решения.
Предложенное решение и по монтажу-то так себе..

[ФАХВЕРК]

Сообщение от tutanhamon Но раз такая ситуация вышла - отчего бы не "размять мозги".

Она изначально не должна быть допущена), но раз уж вышла, то можно в виде допущения пренебречь рычажным эффектом фланца ниже болтов и считать узел шарнирным проверив болты на срез, отверстия на смятие ( что не нужно), швы на срез по реакции.

----- добавлено через ~3 мин. -----
Offtop: Болт 12 8.8 У меня иногда складывается впечатление ( и не только у меня) что есть у нас категория людей на форуме которые бережно хранят все пароли от 10 аккаунтов, чтобы в какой-то момент с периодичностью раз в 3 года выйти и устроить срач на фоне какого-то нетрадиционного решения.....

----- добавлено через ~5 мин. -----
После таких ситуаций в курилке проводилась воспитательная беседа - узел до выпуска комплекта не доживал с редким исключением.

[tutanhamon]

Сообщение от ФАХВЕРК Она изначально не должна быть допущена), но раз уж вышла, то можно в виде допущения пренебречь рычажным эффектом фланца ниже болтов и считать узел шарнирным проверив болты на срез, отверстия на смятие ( что не нужно), швы на срез по реакции.

На самом деле, я нажал на кнопку Согласен - но согласен не в полной мере, а лишь с первой частью сообщения
Мне кажется, что растяжением болтов пренебрегать тут довольно опасно - в сообщении #20, при довольно безобидном моменте M = 5 кН, на болт приходится растяжение Nb = 50 кН, что значительно превышает его НС.

[ФАХВЕРК]

Сообщение от tutanhamon На самом деле, я нажал на кнопку Согласен - но согласен не в полной мере, а лишь с первой частью сообщения

Да, я видел.

Сообщение от tutanhamon Мне кажется, что растяжением болтов пренебрегать тут довольно опасно - в сообщении #20, при довольно безобидном моменте M = 5 кН, на болт приходится растяжение Nb = 50 кН, что значительно превышает его НС.

Надо голову ломать... я пропустил это.

[tutanhamon]

Сообщение от ФАХВЕРК Надо голову ломать... я пропустил это.

Сейчас я думаю примерно так: даже если балка будет работать шарнирно, то поворот опорного сечения будет иметь место и возникнет рычажный эффект от поворота фланца и, как следствие, растяжение в болтах (этого и боялся ТС).
Но чтобы проверить всё это, хочу посчитать целиком эту балку - либо с эквивалентными нагрузкой и пролетом, либо с реальными, но упрощенными, без учета N - это если ТС объявится.
Думаю, завтра с утра результаты будут.

Ну и вновь подчеркну, что это лишь упражнения с целью удовлетворения интереса, ТС рекомендую подумать о возможности корректировки решения
Offtop: PS Если честно, конструкция узла мне чем-то напоминает работу гвоздодёра

[Saur]

Сообщение от Irik2517 е можете подсказать какое конструктивное решение принять, чтобы узел работал как шарнир?

вот так

[ФАХВЕРК]

Сообщение от Saur вот так

Для сжато-растянутых преимущественно - да, для изгибаемых - нет.

[Irik2517]

Сообщение от tutanhamon Сейчас я думаю примерно так: даже если балка будет работать шарнирно, то поворот опорного сечения будет иметь место и возникнет рычажный эффект от поворота фланца и, как следствие, растяжение в болтах (этого и боялся ТС). Но чтобы проверить всё это, хочу посчитать целиком эту балку - либо с эквивалентными нагрузкой и пролетом, либо с реальными, но упрощенными, без учета N - это если ТС объявится. Думаю, завтра с утра результаты будут. Ну и вновь подчеркну, что это лишь упражнения с целью удовлетворения интереса, ТС рекомендую подумать о возможности корректировки решения Offtop: PS Если честно, конструкция узла мне чем-то напоминает работу гвоздодёра

Конструкцию полностью выложить не могу, равномерно распределённая нагрузка 200 кг/м2, с другой стороны такой же узел. Пролёт 5 м.

[tutanhamon]

Сообщение от Irik2517 Конструкцию полностью выложить не могу, равномерно распределённая нагрузка 200 кг/м2, с другой стороны такой же узел. Пролёт 5 м.

Спасибо, этого достаточно - только уточните, Вы имели в виду 200 кг/м распределенки?
Просто в таком случае опорный момент составит ~ 4 кНм, если ригель не работает в составе рамы.
Давайте так - подберу эквивалентную нагрузку, которая будет опасной для узла в случае жесткого сопряжения и безопасной в случае шарнирного.
Пролет приму Ваш.

[Homel]

Узел г****, переделать на обычный шарнирный или делать сразу защемление.

[ФАХВЕРК]

Сообщение от Homel делать сразу защемление.

Не с этим профилем

[wvovanw]

Сообщение от tutanhamon Сейчас я думаю примерно так: даже если балка будет работать шарнирно, то поворот опорного сечения будет иметь место и возникнет рычажный эффект от поворота фланца

вот для того чтобы этого не было, были разработаны в своё время шарнирные узлы в серии 2.440-2 в.1, например узел 7 (8, 9)

[Irik2517]

Сообщение от Homel Узел г****, переделать на обычный шарнирный или делать сразу защемление.

Раз критикуете, то предлагайте

[Старый Дилетант]

[quote=Irik2517;1758122]Если счтать по шарнирной схеме, то N=2,44, Q=20,3. А если узел считать жёстким, то М=21,3 , N=-3,85, Q = 19,7.[/QUOTE

Единицы измерения? КН ?

Узел шарнирный. Если чисто теоретически - примите тонкие фланцы ~6 мм и посчитайте, как сказал Фахверк, болты на срез.

А вообще, не представив рамы целиком, и не дав описание ситуации, Вы дельный совет не получите.

[Irik2517]

[quote=Старый Дилетант;1758189]

Сообщение от Irik2517 Если счтать по шарнирной схеме, то N=2,44, Q=20,3. А если узел считать жёстким, то М=21,3 , N=-3,85, Q = 19,7.[/QUOTE Единицы измерения? КН ? Узел шарнирный. Если чисто теоретически - примите тонкие фланцы ~6 мм и посчитайте, как сказал Фахверк, болты на срез. А вообще, не представив рамы целиком, и не дав описание ситуации, Вы дельный совет не получите.

Да кН.

[ФАХВЕРК]

Сообщение от Старый Дилетант А вообще, не представив рамы целиком, и не дав описание ситуации, Вы дельный совет не получите.

[Homel]

Сообщение от Irik2517 Раз критикуете, то предлагайте

было 2 решения сверху , на опорный столик или на болтах.

[Trendkill]

Сообщение от tutanhamon Напряжения во пластине при этом находятся менее предела текучести, так что не очевидно, что пластина "погнется" раньше.

7,3151e8 Па=7,3151e2 МПа = 731,51 МПа. Это что за пластина такая? Или это сингулярности?

[tutanhamon]

В общем, есть некоторые картинки к размышлению (пролет l = 5 м, распределенная нагрузка 0.258 тс/м)

Узел действительно получился "полужестким" - по прогибу балки (порядка 11.4 мм) он находится где-то посередине между шарнирным опиранием (f = 26.5 мм) и жестким (f = 5.31 мм).
По усилию в болтах - величины составили порядка 26.45 кН, что менее несущей способности болта по формуле (188), но если проверять его работу одновременно на срез и на растяжение по формуле (190) - величина довольно значительная; считайте, что 70% болта уже использовано (26.45 кН / (Nbt = 37.93 кН)).
Так как подобные болты принято затягивать "до упора", я принимал в расчете величину предварительного напряжения 0.5Nbt = 19 кН.
Кстати говоря, в данном случае, в балке возникают "мембранные напряжения" (не смог выбрать лучший термин для балки) - она "стягивает" стойки с усилением 28.5 кН (конечно, если бы стойки выполнить на полную высоту, эта величина была бы меньше). Это еще один минус подобного решения - лучше было бы, если бы она работала как обычная балка, просто на изгиб.

Как уже обратил внимание Boris_1, фланец раскрывается на величину до 0.7 мм, что вряд ли будет положительно сказываться на работе узла.

Короче говоря - лучше перейти на стандартное решение узла.

Сообщение от Trendkill 7,3151e8 Па=7,3151e2 МПа = 731,51 МПа. Это что за пластина такая? Или это сингулярности?

Да, конечно, это синугулярности, где-то в районе отверстий или болтов.
Наибольшая величина, которую удалось "прощупать" на поверхности пластины, показана на рисунке 2.2187e+8 = 221.8 МПа

[ФАХВЕРК]

Сообщение от tutanhamon Довольно сомнительное решение, на самом деле

и

Сообщение от tutanhamon лучше всего этого не делать, а придумать другое, стандартное конструктивное решение.

. Offtop: Деды и отцы не дурее нас были, а был бы у них МКЭ, то в период активного развития одной хорошей страны они сделали бы для нас ещё больше. Самая большая проблема таких решений - узел при всех дальнейших разработках и монтаже должен до смерти соответствовать задуманной расчетной предпосылке. А не быть каким-то недожестким или упругошарнирным.

[Boris_1]

Ребята, еще не много, и "Рязанскую" серия выпускать будем

[engineer_a]

Сообщение от tutanhamon Но лучше всего этого не делать, а придумать другое, стандартное конструктивное решение.

Для которого есть проверенная надежная методика расчета.