[Villcommen]

Добрый день, подскажите как рассчитать катет шва у сварной двутавровой колонны.

дано: полки 500х25 стенка 500х18

нагрузки

А-0.8 тн
N - 435 тн
М 13 тн*м

[Sh_gvaz]

Вас смущает то , что в нормах имеется расчет сварного шва балок , а не колонн?
На балку тоже может дейстововать сила сжатия .
Помимо расчета , так же имеются конструктивные требования . Вам скорее всего минимальную высоту катета шва придется подбирать по ним .

Слушайте , а вы не ошиблись с вычислением момента ? Если балка просто лежит на колонне , то поворот балки скорее всего будет происходить через полку колонны , а не через центр тяжести . У вас момент будет 435*0,275+13=132*м .

[Villcommen]

Добрый день.
да, меня смущает именно то что в нормах расчет сварного шва только балок но не колонн.
по усилиям - это данные КМа

минимальный катет - 10 мм получается согласно СП16.

если это возможно, мне бы хотелось получить информацию именно по расчету катета шва.
на колонну по сути действует в большинстве своем только продольная сила (в моем случае)

[Sh_gvaz]

Я думаю , на самом деле стоит проверить только на поперечку , если шов сплошной , по формулам расчета швов балок . Хотя вы можете произвести расчет на условную поперечную силу ,шов выйдет во много раз меньше того , что требуют конструктивные меры . Двух сторонний катет шва 10 , полагаю , не так уж и мало . Я бы миллиметра 2 добавил к тому , что рекомендуют нормы .

На вашем месте уточнил бы величину момента , мб КМ-щики 0 пропустили .

[Villcommen]

Хорошо, спасибо

[Sh_gvaz]

Не за что .

[Villcommen]

Извините ещё один момент уточню:
есть так правило, правда не могу его найти, касается оно 60 катетов, т.е. по сути максимальную нагрузку которую может выдержать шов - это не более 60 катетов непрерывного шва

согласно Будуру 1 см шва 10 мм с полуавтоматической сваркой выдержит 1,55 тн что в моем случае 58 см (по 1 см шва убираем с каждой стороны) * 4 шва получается, что 4 шва двутавровой колонны в 58 см смогут выдерживать нагрузку продольную 359,6 тн (58*1,55*4)

верен ли этот расчет?

[Sh_gvaz]

Сообщение от Villcommen более 60 катетов непрерывного шва

Я позволю себе с вами не согласиться . На самом деле это не так . После превышения определенной длины , вы привели в пример 60 катетов , следует вводить коэффициент , который уменьшает расчетную способность шва .
В наших нормах этого нету , если я не ошибаюсь, в еврокодах есть .

Максимум Qfic=435*0.05=22т .
Скажем длина вашей колонны 6м , F =22т
M=22*0,5=11т

M/h=11/0.5=22 т
22+22=44т - максимальная сила которая будет действовать на одну сторону , если длина вашей колонны 6м , то есть на 2 шва .
Возможно у вас не будет такое усилие . Не могли бы вы уточнить длину , гибкость и марку стали колонны ?

[Villcommen]

Премного благодарен

[Sh_gvaz]

На самом деле длину не надо было вводить в расчет , умножать на 6
А вот теперь верно .
Не за что .

[Villcommen]

Общая длина колонны 34,1 метр, марка стали С345
есть 3 стыка на высокопрочных 24х болтах

[Sh_gvaz]

А лямда сколько ? Гибкость ? Высота этажа какая ? Вы просто назовите высоту этажа , я гибкость сам подсчитаю . Дабавьте в сообщении 11 .

[Villcommen]

этих данных нет в КМе

----- добавлено через ~1 мин. -----
8 колонн соединяются связями горизонтальными и вертикальными, шаг 5200 мм

[Sh_gvaz]

Радиус инерции вашего сечения колонны 12.4 см . 520/12.4=42 - лямбда . Довольная жесткое сечение .
Так как я не знаю расчетную длину колонны , возьму макасимальную гибкость из нормы , для запаса . Скажем лямбда = 150 .
Qfic=(7.15*10(-6)*(2330-210000/340)/0.189 )*435т=28т

Сила среза будет = Qfic=28т , так как у вас один сплошной лист .
Момент от Qfic подсчитаем , как для консоли . M=Q*0.5=14т.м , разложим момент на пару сил 14/0,5=28т и -28.

Суммарное усилие 28+28=56т . 2 шва , длина которых по 5.2м , должны выдерживать 56 т , если мы будем считать по Qfic . По моим приблизительным расчетам , 2 шва длины которых по 60см , выдерживают 140т .Хотя у вас сталь высокопрочная , электроды так же будут ей соответствовать , выйдет где-то 200т . 56 т < 200 т .

Если вы предположите , что работает всего лишь 60 катетов , а не 5.2м , у вас все равно огромный запас .

Я вначале темы это прогнозировал :

Сообщение от Sh_gvaz Хотя вы можете произвести расчет на условную поперечную силу ,шов выйдет во много раз меньше того , что требуют конструктивные меры

[Villcommen]

Спасибо огромное ещё раз, извините, что потратил ваше время на расчеты. вы очень помогли

[Sh_gvaz]

Не за что , рад был помочь , давайте еще проверим сколько выдерживает шов длина , которого 5200мм по еврокоду .
Данный расчет предоставлен для швов внахлест .
1,2-(0,2*LШва/(150*Кш*0,7))=0,21 коэффициент , который уменьшает несущую способность сварного шва (1993-1-8 4.11)

0,21*5200мм* 183кг.мм=200т - 1 шов
200*2=400т - 2 шва
400т>56 т Удачного вам дня !

[IBZ]

Сообщение от Sh_gvaz Сила среза будет = Qfic=28т , так как у вас один сплошной лист .

Это новое слово в расчётах МК На Qic здесь уже рамы считать предлагали, а вот про шов - это да, свеженько .

Сообщение от Sh_gvaz Если вы предположите , что работает всего лишь 60 катетов

Во-первых 85 (пункт 14.1.7 г) СП 16.13330.2017), а во-вторых, здесь это вообще не причём.

Сварной шов для колонны сварного сечения должен быть проверен на прочность по формулам 182-183 СП 16.13330.2017. И никаких фиктивных сил.

В действительности при двухсторонних сварных швах с катетами, равными толщине стенки, прочность соединения будет практически заведомо обеспечена. Ну при верном назначении электрода, конечно. Правда никакого 7-и кратного запаса тут не будет и близко.

[Sh_gvaz]

IBZ , не ознакомлен с СП 2017 , но я обязательно гляну высланные вами пункты сп 2017 , спс за то , что присоединились к данному вопросу .

Выложенная выше методика не мною выдумана .Работает она там , где не работают приемы строительной механики .
Вот мне интересно , как вы будете эти швы считать на прочность , элемента , который сжимается .

Скажем 3 пластинки соединены между собой какими то-ниточками . И все 3 сжимаются . Какую силу должны выдержать эти ниточки , чтобы эти три пластины сжимались вместе ?

Просмотрел эти формулы , данные формулы определяют несущую способность шва , усилие которого вы знаете . IBZ , а вы точно поняли о чем идет речь ? Как вы определите усилие в шве элемента , который сжимается , какими формулами строительной механики ? Уважаю критику , хотя вы мне кажется , не совсем хорошо поняли нашу тему .

[IBZ]

Сообщение от Sh_gvaz Выложенная выше методика не мною выдумана

А кем? Ссылочку, плиз,

Сообщение от Sh_gvaz Работает она там , где не работаеют приемы строительной механики

А почему это приемы сопромата (а не строительной механики) не работают??? G=N/А+M/W, Tau=Q*Sx/Ix*t.

Сообщение от Sh_gvaz Вот мне интересно , как вы будете это швы считать на прочность элемента , который сжимается .

Точно так же, как и для того, который растягивается - см. выше.

При этом длина шва тут вообще "ни к селу, ни к городу", здесь просто считается на прочность сечение. в точке соединения стенки с полкой. А вместо толщины стенки учитываются 2 (или один, если с разделкой) сварных шва.

[Sh_gvaz]

Где у вас N , которая действует на шов ?

Сообщение от Sh_gvaz Скажем 3 пластинки соединены между собой какими то-ниточками . И все 3 сжимаются . Какую силу должны выдержать эти ниточки , чтобы эти три пластины сжимались вместе ?

Обратите внимание на предложение выше и представьте себе , что это не двутавр , а 3 пластинки .

Ссылочку сейчас поищу . Пункт 7.27 , 7.2.10 и 8.4.5 СП 2017 .

----- добавлено через ~6 мин. -----

Сообщение от IBZ Точно так же, как и для того, который растягивается - см. выше.

А зачем вам продольные швы , если вы будете растягивать 3 пластинки ? Что-то новое .

Сообщение от IBZ При этом длина шва тут вообще "ни к селу, ни к городу", здесь просто считается на прочность сечение. в точке соединения стенки с полкой. А вместо толщины стенки учитываются 2 (или один, если с разделкой) сварных шва.

Скажем у нас нету конструктивных требований и вас шов 2мм ?
Конструктивные требования обеспечивают надежность , это мы и проверили . Я ничего нового не предлагаю , потому что это изученное старое . Для того , чтобы сжатый элемент не терял устойчивость , его соединяют с чем-то .
Вот данное соединение должно как минимум обеспечивать надежность для условной поперечной силы Qfic. Обратите внимание на слово условной .Не поймите по другому , я рад что вы выложили свою точку зрения , хотя считаю , что как раз ваши замечания "ни к селу, ни к городу" .

[IBZ]

Сообщение от Sh_gvaz Где у вас N , которая действует на шов ?

Нет такой силы, есть продольная сила, дающая равномерно распределённые напряжения по всему сечению, в том числе и в сварных швах, соединяющих стенку и полку. В шве же имеются срезающие напряжения, стремящиеся сдвинуть полку относительно стенки, но они определяются от реальных сил, а не Q fic.

Сообщение от Sh_gvaz Обратите внимание на предложение выше и представьте себе , что это не двутавр , а 3 пластинки .

Да какая разница. Три пластины составляют все равно цельное сечение, которое имеет в месте стыка некую неоднородность в виде сварных швов. С одной стороны этих швов два, а с другой стороны их сопротивление условному срезу меньше расчётного сопротивления основного металла.

Сообщение от Sh_gvaz Ссылочку сейчас поищу . Пункт 7.27 и 7.2.10 , СП 2017 .

Оба этих пункта не имеют ни малейшего отношения к сплошностенчатой колонне.

Сообщение от Sh_gvaz А зачем вам продольные швы , если вы будете растягивать 3 пластинки ? Что-то новое .

Для того, что 3 пластины, соединенные вместе имеют на порядки лучшие характеристики, чем эти же 3 пластины порознь. А так при центральном растяжении можно обойтись и без соединения, если сможем нагрузить их равномерно

Повторяю ещё раз: расчёт сварного шва с точки зрения сопромата ничем не отличается от расчёта стенки. Только фактические напряжения сравниваются с расчётными сопротивлениями на срез по металлу шва и металлу границы сплавления.

[Sh_gvaz]

Сообщение от Sh_gvaz Скажем у нас нету конструктивных требований и вас шов 2мм ?

Подтвержу маленьким расчетом свое убеждение . Во время проведения МКЭ расчета , усилие делится на площадь детали . Чем больше шов вы возьмете , тем больше на него будет действовать усилие . А если шов взять "малюсенький" ,
то и усилие , действующее на шов будет " малюсеньким " . Данный анализ я думаю -" Не пришей кобыле хвост " .

Сообщение от IBZ Нет такой силы, есть продольная сила, дающая равномерно распределённые напряжения по всему сечению, в том числе и в сварных швах, соединяющих стенку и полку. В шве же имеются срезающие напряжения, стремящиеся сдвинуть полку относительно стенки, но они определяются от реальных сил, а не Q fic.

Предоставьте аргумент . Простите за вами не успел , я кое-что еще добавил в предыдущее сообщение.

Сообщение от IBZ Оба этих пункта не имеют ни малейшего отношения к сплошностенчатой колонне.

То что вы читаете нормы внимательно - это неплохо . Хотя скажите зачем там все это написано ? Для чего это?
Почему нельзя представить 3 пластинки , как 3 отдельных элемента и связать их , что нам будет мешать?
Как вы определите силу в ниточках , которые будут эти пластинки удерживать, для того чтобы они сжимались совместно и не теряли устойчивость по отдельности ?

Вот сварка и есть эти ниточки , а Qfic на данный момент единственный инструмент , который может оценивать минимальное усилие , которое должен выдержать сварочный шов (ниточки) , чтобы 3 пластинки работали вместе при чистом сжатии .

[IBZ]

Сообщение от Sh_gvaz Скажем у нас нету конструктивных требований и вас шов 2мм ?

Так может получиться только при очень маленьком коэффициенте использования сечения по прочности в упругой стадии. И что значит "нет конструктивных требований" - они есть и для минимального и для максимального катета шва. А так получается "а если бы он нес патроны" ...

Сообщение от Sh_gvaz Я ничего нового не предлагаю , потому что это изученное старое .

Я этого не изучал и за 40 лет расчётной практики ни разу не применял. Впрочем, учиться никогда не поздно - вот я и прошу привести конкретную ссылку, относящуюся не к решетке сквозных колонн или раскреплению балок от потери устойчивости, а к расчёту обсуждаемых сварных швов. Ну можно и стенки. Вот чтобы там было конкретно написано: считается на фиктивную силу, определяемую так и так.

Сообщение от Sh_gvaz Обратите внимание на слово условной .

Слово "условный" никак не предполагает фиктивную поперечную силу. Оно применяется потому, что практически в любом сварном шве есть как нормальные, так и касательные напряжения, совместный учет которых достаточно сложен. Поскольку "портной на нитках не экономит", реальные напряжения сравнивают с расчётными сопротивлениями на срез, которые значительно меньше расчётных сопротивлений при сжатии/растяжении/изгибе. Об этом говорится в практически в любой литературе, где имеется раздел по сварке в строительстве.

Сообщение от Sh_gvaz Вот данное соединение должно как минимум обеспечивать надежность для условной поперечной силы Qfic.

Это с какого перепугу? Вы и стенку будите считать на Qfic=28, и болтовые стыки колонн, и фундаменты ? . Нормы совершенно четко и однозначно говорят, что и когда нужно считать на фиктивную поперечную силу. Остальное - домыслы, н6е имеющие под собой никакой почвы. Вы же их предлагаете в качестве истины неопытному проектировщику.

Сообщение от Sh_gvaz Не поймите по другому , я рад что вы выложили свою точку зрения , хотя считаю , что как раз ваши замечания "ни к селу, ни к городу" .

Вот выложите конкретную ссылку, тогда поговорим. Так ведь не выложите - нет такого в нашей строительной науке

P.S. И сварные швы никакие не ниточки, а равноправный элемент сечения, практически эквивалентный кусочку стенки в месте стыковки с полкой. Что, собственно, и видно на картинке - швы работают в составе всего сечения

[Sh_gvaz]

Сообщение от IBZ Вы и стенку будите считать на Qfic=28

Стенку ?, у меня в расчете 56т вышло , вы это сейчас в серьезно? У вас высота стенки 5.2м , а толщина 18мм .

Сообщение от IBZ Слово "условный" никак не предполагает фиктивную поперечную силу. Оно применяется потому, что практически в любом сварном шве есть как нормальные, так и касательные напряжения, совместный учет которых достаточно сложен. Поскольку "портной на нитках не экономит", реальные напряжения сравнивают с расчётными сопротивлениями на срез, которые значительно меньше расчётных сопротивлений при сжатии/растяжении/изгибе. Об этом говорится в практически в любой литературе, где имеется раздел по сварке в строительстве.

Сообщение от IBZ Так ведь не выложите - нет такого в нашей строительной науке

IBZ , мне понравилось ваше утверждение , хотя я с вами не совсем согласен . Скидываю картинку , на которой рама , к центрам тяжести сечений колонн приложены силы сжатия (других сил не имеем) . Колонны соединены распоркой , которая шарнирно крепится к ним . На какое усилие вы будете расчитывать распорку ? Вот " условная " она и потому , что ее нету в строительной механике . То что она существует в природе , это любому мыслящему человеку понятно . А на данный момент мы используем то ,
что знаем и имеем и , что проверено и не подведет . Хотя если вы будете проектировать сжатые элементы , используя начальные несовершенства и геометрически нелинейный расчет , как сделано это в пособии по проектированию , вы сами выведите Qfic (усилие , которое будет действовать на сварочный шов ) , хотя это уже будут не сжатые , а внецентренно сжатые элементы . На самом деле это тоже условно , мы изгибаем прямой элемент ,однако вы можете сделать замечание , что идеально прямых элементов нет , хотя строительная механика допускает идеально прямые элементы .
Я думаю больше не смогу ничего добавить к тому , что написал . Было очень занятно провести с вами дисскусию.

[IBZ]

Сообщение от Sh_gvaz Скидываю картинку , на которой рама , к центрам тяжести сечений колонн приложены силы сжатия (других сил не имеем) . Колонны соединены распоркой , которая шарнирно крепится к ним . На какое усилие вы будете расчитывать распорку ?

Ни на какое ! Согласно нормам приму по предельной гибкости Я=200 (пункт 6 таб.32 СП 16.13330.2017). А в чертежах конструктор напишет: минимальное усилие для крепления элементов принять в размере 3(5) тонн . Точка.

Сообщение от Sh_gvaz Вот " условная " она и потому , что ее нету в строительной механике .

Эта сила ещё как есть в строительной механике, только вот возникает она в момент потери устойчивости основного элемента и не раньше. То есть усилие в показанной распорке возникнет только когда одна из колонн потеряет устойчивость. Но при этом уже всё рано будет ли распорка устойчивой - "потерявши голову, по волосам не плачут". Тоже самое можно сказать и про сварные швы. А если вдруг колонны растянуты то никакой фиктивной силы в принципе не возникает.

И повторю ещё раз: случаи использования фиктивных сил четко оговорены в нормах. При желании можно, конечно, их пихать куда ни поподя, но смысла в этом ноль.

Сообщение от Sh_gvaz Я думаю больше не смогу ничего добавить к тому , что написал

Видимо, я тоже

[Sh_gvaz]

Сообщение от IBZ Эта сила ещё как есть в строительной механике, только вот возникает она в момент потери устойчивости основного элемента и не раньше.

А до этого она не поддерживает элемент (сила) , который выпучивается по синусоиде ? стр 21 , пособие по проектированию стальных конструкций к СНиПУ , рис.5 .
Вот данную методику и применили к вариантам из норм . Хотя , мы тоже можем ее применять там , где строительная механика не в силах нам помочь . Я не добавляю к написанному ничего нового , просто уточнил откуда большая часть информации . Я вот специально вам не скинул сначало данную информацию , было бы не интересно .

Сообщение от IBZ При желании можно, конечно, их пихать куда ни поподя, но смысла в этом ноль.

Ну мы пихаим их на самом деле туда , куда нужно их запихать .

[Tamerlan_MZO]

Не встречал в отечественной литературе расчёта поясных швов сварных колонн.
В некоторых книгах есть фразы, что из-за небольшого значения величины поперечной силы в колонне швы принимают конструктивно.

[IBZ]

Сообщение от Sh_gvaz А до этого она не поддерживает элемент (сила) , который выпучивается по синусоиде ?

Нет. В идеальном прямом стержне её нет. А появляется она только с искривлением, поскольку является проекцией продольной силы.

Сообщение от Sh_gvaz Вот данную методику и применили к вариантам из норм . Хотя , мы тоже можем ее применять там , где строительная механика не в силах нам помочь

Как то противоречиво: методика, основанная на механике, применяется когда механика бессильна

Сообщение от Sh_gvaz Я вот специально вам не скинул сначало данную информацию , было бы не интересно

Какое низкое коварство Вы и впрямь полагаете что расчетчик с 40-летним стажем не знаком с методикой получения фиктивной поперечной силы и не читал указанного пособия ? Правда это опять никак не относится к сварным швам ...

Сообщение от Sh_gvaz Ну мы пихаим их на самом деле туда , куда нужно их запихать .

Ага, тут предлагали считать на эти силы и продольные связи и базы и даже рамы в целом

Сообщение от Tamerlan_MZO Не встречал в отечественной литературе расчёта поясных швов сварных колонн.

Методика, описывающая общий случай, приведена в СП. У себя на курсах я собираюсь разобрать вообще общий случай с бимоментом, изгибно-критильным моментом и моментом чистого кручения

[Sh_gvaz]

Сообщение от IBZ Какое низкое коварство Вы и впрямь полагаете что расчетчик с 40-летним стажем не знаком с методикой получения фиктивной поперечной силы и не читал указанного пособия ? Правда это опять никак не относится к сварным швам ...

Ну на самом же деле это не коварство . Это просто общение , дисскусию начали вы , вели ее довольно достойно .
Я не сомневаюсь в том , что вы сильный специалист и хорошо воспитанный интеллегентный человек . Да кто я такой , чтобы сомневаться? Простите , если я вас чем-то раздосадовал .

Хотя считаю , что данный метод , а именно учет Qfic (или нелинейно-геометрический расчет с учетом искривлений ) , больше всего применим для расчета центрально сжатых элементов (я имею ввиду пример ТС-а ,а именно определение усилия в сварном шве) , хотя возможно это и не нужно , так как имеется конструктивная величина сварного шва .

Сообщение от IBZ Ага, тут предлагали считать на эти силы и продольные связи и базы и даже рамы в целом

Вы правы , если не понимать , как это работает , возможно это ни к чему хорошему не приведет .

[Бахил]

Offtop: Интересно, почему детские вопросы вызывают оживлённые дискуссии?
Что может быть элементарнее расчёта продольного шва?

[IBZ]

Сообщение от Sh_gvaz Простите , если я вас чем-то раздосадовал .

Да бросьте - нормальный рабочий разговор

----- добавлено через ~16 ч. -----
Вот сам нашел некие аргументы в пользу моего оппонента . Для центрально сжатых сплошностенчатых сварных элементов пункт 7.1.6 СП 16.13330.2017 прямо требует расчёт сварного шва на фиктивную поперечную силу. Все фромулы для расчёта таких соединений приведены в таблице 43. При этом для внецентренно-сжатых и сжато-изогнутых сварных сечений рекомендаций по использование Qfic я не нашёл.