[AVO]

Добрый день!
Вопрос больше "для себя", просто первый раз столкнулся со следующей ситуацией.
Имеется цех 1939 года проектирования, и где-то в начале 40-х построенный.
Потом в 21 веке Заказчику захотелось в том цехе поменять оборудование на аналогичное, но современное. Встал вопрос о перерасчете каркаса.
Сделали обследование.
Обследование, и мой визуальный осмотр, выявили, что часть балок выполнена из двойного двутавра. А именно: два одинаковых двутавра поставлены один на другой, стенки вертикально, и нижняя полка верхнего двутавра сварена с верхней другого.
То есть как-то так: см. картинку.
В связи с этим вопросы:
1. Как с позиций технологии сварки это все выполняется? Это прям ошиблись предвоенные коллеги, или это нормальный сварной шов? По моим представлениям нельзя так варить...
2. Вы такое чудо видели когда-нибудь? Я первый раз встречаюсь, но может это просто я чересчур молодой, а во времена СССР это было сплошь и рядом?
3. Я так понимаю, это чудо надо считать. как единое сечение (площадь*расстояние до центра тяжести в квадрате при определении момента инерции), а потом проверять прочность этих швов по типу как поясных швов. Правильно?
Балки те будем заменять, шибко ржавые (Хотя по технологии замены много вопросов, еще думаем, а собственно как? Балки участвуют в работе каркаса на горизонтальные нагрузки). Но вот вопросы возникли, интересно разобраться.

[v.psk]

Сообщение от AVO 1. Как с позиций технологии сварки это все выполняется? Это прям ошиблись предвоенные коллеги, или это нормальный сварной шов? По моим представлениям нельзя так варить...

я не великий сварщик, но на мой взгляд это удобный нормальный шов.

Сообщение от AVO 2. Вы такое чудо видели когда-нибудь? Я первый раз встречаюсь, но может это просто я чересчур молодой, а во времена СССР это было сплошь и рядом?

я было вначале подумал про усиление по месту, но если повсеместно.... вполне может быть не было прокатного профиля с нужными характеристиками.

Сообщение от AVO 3. Я так понимаю, это чудо надо считать. как единое сечение (площадь*расстояние до центра тяжести в квадрате при определении момента инерции), а потом проверять прочность этих швов по типу как поясных швов. Правильно? Балки те будем заменять, шибко ржавые

Да, я бы заменил, требуется обоснование? Логика по расчету примерно такая. Как заменять - нужно посмотреть ОПР или фото.

[AVO]

Сообщение от v.psk я было вначале подумал про усиление по месту

Нет, это прямо в проекте так прописано несколько самых нагруженных балок выполнить таким образом. Видимо да, просто были ограничены в металле.

Сообщение от v.psk я не великий сварщик, но на мой взгляд это удобный нормальный шов

Я тоже не великий, но на первый взгляд кажется, что как минимум нужна тогда разделка, чтобы нормальный шов получился... Хотя может она и была. Кто теперь мне скажет?

Сообщение от v.psk Да, я бы заменил, требуется обоснование?

Да нет, обосновывать замену нет необходимости, обследователи прописали что надо заменять.
Мне просто интересно стало разобраться с этой балкой.

[IBZ]

Сообщение от AVO 3. Я так понимаю, это чудо надо считать. как единое сечение (площадь*расстояние до центра тяжести в квадрате при определении момента инерции), а потом проверять прочность этих швов по типу как поясных швов. Правильно?

Правильно, если продольные сварные швы удовлетворяют условию среза (формула Журавского). Замечу, что ещё нужно учитывать собственные моменты инерции двутавров, а не только площадь, умноженную на расстояние от центра тяжести в квадрате.

[Бим]

Общие соображения:
по п.1 Насчёт "ошиблись" и "нормальный" - нормы тех лет нужно поднимать и изучать. Представления менялись со временем, тем более сварка в то время была ноу-хау вроде, с массой ограниченных, чисто теоретических представлений.
по п.2 Поэтажное размещение несущих элементов еще от дерева идёт, сила традиций сказывается, возможно.
Про "чудо" - зря так уничижительно, оно 80 лет простояло и давно всё окупило и оправдало.

[Старый Дилетант]

1. С позиций технологии сварки проблем нет. Шов нестандартный и по-хорошему в проекте должно быть приведено сечение шва.
2. Такое чудо и особенно подобные - когда уголки свариваются в тавр, а швеллеры в двутавр - встречаются сплошь и рядом.
3. Правильно. Считать как пояснил IBZ в #4. Если швы прерывистые, то усилия в них определить через погонное усилие среза Q*S/I
Не вижу проблемы вырезать образцы и замерить фактическое сечение швов? На худой конец сечение шва считать без учета проплавления основного металла. При необходимости швы можно доварить.
В идеале - вырезать и испытать образцы, как минимум металл шва и двутавра на растяжение и хим. состав для определения углеродного коэф.
Шибко ржавые - это как? Обследователи (по моему опыту) обычно степень коррозионного повреждения определяют халтурно на глазок.

По опыту при усилении сварных конструкций того времени проблем со сваркой вроде не возникало.

Для справки во вложении приведены допускаемые напряжения на швы на момент строительства. По нормам, "если не все соблюдалось" временное сопротивление металла шва принимали 2500 кгс/см2

[AVO]

Сообщение от Бим Про "чудо" - зря так уничижительно, оно 80 лет простояло и давно всё окупило и оправдало.

Да я не то что уничижительно, я же наоборот спрашиваю может это я чего не знаю, а по факту это обычное стандартное решение. У меня к этому зданию претензий нет, оно для своих лет и тех чудовищных условий эксплуатации, в которых оно работает, очень даже хорошо сохранилось.

Сообщение от IBZ Замечу, что ещё нужно учитывать собственные моменты инерции двутавров, а не только площадь, умноженную на расстояние от центра тяжести в квадрате

Обязательно) Я хоть и так себе специалист, но формулы моментов инерции слава Богу пока не забыл) Меня просто смущала совместность работы при таких сварных швах, можно ли им доверять?

Сообщение от Старый Дилетант Шов нестандартный и по-хорошему в проекте должно быть приведено сечение шва

Ну вот меня это и смущает. Я так как далеко не великий сварщик,привык в проекты закладывать швы из ГОСТа, дабы быть уверенным на 100%, что такие можно выполнить в реальности. А здесь такого шва в ГОСТ нет, вот у меня и возникли вопросы, насчет возможно/невозможно. Смущает то, что без разделки кромок в целом отсутствует зона сплавления металла шва и основного металла. А была ли разделка, не знаю, на эти балки сохранилась в архиве только схема, а чертежей КМД не сохранилось (ну как КМД. тогда это все в одном комплекте делали и это было все скорее КМД а не КМ, но вот именно папки с балками мне не нашли в архиве).

Сообщение от Старый Дилетант 2. Такое чудо и особенно подобные - когда уголки свариваются в тавр, а швеллеры в двутавр - встречаются сплошь и рядом

Вот любопытно бы найти какие-то справочники-пособия тех лет, как это вообще делалось. по каким принципам и нормам. Надо будет поискать.

Сообщение от Старый Дилетант Обследователи (по моему опыту) обычно степень коррозионного повреждения определяют халтурно на глазок.

Да замучился воевать с ними. Пока вот рогом не упрешься и не откажешься наотрез согласовывать отчет, пока не дойдет это все до совещания в кабинете директора, пока не поскандалишь, не хотят делать и все. Я уж молчу про шурфовку. Узлы конструкций не хотят в обмерках прорисовывать. Хотя в ТЗ отдельным пунктом прописано что они должны быть. Как я должен проектировать усиление, если я не знаю узлов крепления???
В проекте вот про эту сталь написано "сталь мартеновская допустимое напряжение 160 МПа".
Обследователи выдают сталь 3 полуспокойная и считают на 210 МПа (ну там 240 на коэффициенты всякие). Это просто из-за того, что тогда по допускаемым напряжениям считали, а не по предельным состояниям? Или чего или как? Ничего не остается, кроме как верить Отчету, все же бумажка с подписью и печатью. Вопросов масса, и не всегда получить на них ответы получается, частенько пиходится просто заменять недообследованную конструкцию,ибо ну его нафиг.

[gorbun]

Сообщение от AVO Ну вот меня это и смущает. Я так как далеко не великий сварщик,привык в проекты закладывать швы из ГОСТа, дабы быть уверенным на 100%, что такие можно выполнить в реальности. А здесь такого шва в ГОСТ нет, вот у меня и возникли вопросы, насчет возможно/невозможно.

А там в проекте нет такого, что балки вообще без учета шва посчитаны, а сварены так, для удобства монтажа?
Хотя если за столько лет шов не лопнул, значит он имеет право на существование

[Старый Дилетант]

Сообщение от AVO найти какие-то справочники-пособия тех лет, как это вообще делалось.

Делалось как и сейчас делают. Практически ничего не поменялось, разве что для угловых швов 1,5t уменьшилось до 1,2t. Как в старых так и в новых справочниках обычно даются параметры стандартных швов.

Сообщение от AVO Обследователи выдают сталь 3 полуспокойная и считают на 210 МПа

Так посмотрите результаты испытаний.

Сообщение от AVO Это просто из-за того, что тогда по допускаемым напряжениям считали

Не просто. R определяется в зависимости от нормируемого предела текучести и коэффициента безопасности по материалу.

[AVO]

Сообщение от gorbun А там в проекте нет такого, что балки вообще без учета шва посчитаны, а сварены так, для удобства монтажа?

Так вот кто бы мне рассказал. В проекте ничего такого не прописано. Но у меня проект не в полном объеме имеется.

Сообщение от Старый Дилетант Не просто. R определяется в зависимости от нормируемого предела текучести и коэффициента безопасности по материалу.

Я понимаю, как определяется R.
Я о том, что в обследовании R=210 МПа, а в проекте на это здание старом - 160 МПа. Я предполагаю, что расхождение связано с разными методами расчета, тогда был единый коэффициент запаса, сейчас разные коэффициенты свой для каждой величины, влияющей на надежность конструкции.

[Verloc]

А лабораторные испытания на разрыв вырезанных фрагментов были? Обследователи сейчас такие.... могут и от балды написать.

[AVO]

Сообщение от Verloc А лабораторные испытания на разрыв вырезанных фрагментов были? Обследователи сейчас такие.... могут и от балды написать.

Ну там как.
Они стукнули твердость по Бренеллю определили)))
Но они же делали обследование этого же здания в 2021 году летом, и тогда они образцы вроде бы брали (ну по бумажкам если судить, то проводилось испытание).
Вот собственно на основании тех данных и замеров твердости выдали...

[ZVV]

Сообщение от AVO Ну там как. Они стукнули твердость по Бренеллю определили))) Но они же делали обследование этого же здания в 2021 году летом, и тогда они образцы вроде бы брали (ну по бумажкам если судить, то проводилось испытание). Вот собственно на основании тех данных и замеров твердости выдали...

В СП 16 есть раздел 18 и в нем четко определено как принимается расчетное сопротивление при реконструкции (варианта на основании твердости по Бринеллю там нет).

Сообщение от AVO Это прям ошиблись предвоенные коллеги, или это нормальный сварной шов?

Шов хреновый, я бы такой силовым не делал. Основная проблема, что принять в качестве катета шва и как его значение контролировать после выполнения сварки?

[Старый Дилетант]

Сообщение от AVO и тогда они образцы вроде бы брали (ну по бумажкам если судить, то проводилось испытание).

Вот внимательно изучите протоколы испыианий и акты отбора проб.

Сообщение от AVO Я предполагаю, что расхождение связано с разными методами расчета,

Я про механические характеристики. Если испытания проведены нормально и в достаточном количестве - принять по испытаниям.
Для справки можно в проекте посмотреть норматив на сталь, если он указан и марку стали. Но держать в уме, что металл могли поставить не по проекту. Не забываем о разрухе в 20-е годы.
В строительстве использовали не только Ст3.
При недостатке исходных Ry=1600 - 1700 кгс/см2 вполне оправдано.
По памяти (если она не подводит) при отсутствии данных на металл ракомендовали принимать R=1700, а то и 1300 кгс/см2

[AVO]

Сообщение от ZVV Шов хреновый, я бы такой силовым не делал. Основная проблема, что принять в качестве катета шва и как его значение контролировать после выполнения сварки?

Вот. Вот. ВОт именно.
Я услышал то что хотел))

Сообщение от Старый Дилетант По памяти (если она не подводит) при отсутствии данных на металл ракомендовали принимать R=1700, а то и 1300 кгс/см2

Там да, при нормальных напряжениях не выше 150 кгс/кв.см можно сталь не испытывать.
В проекте 1600. Наверное ну его нафиг, колонны буду на 160 МПа пересчитывать.

[nick.klochkov]

Сообщение от ZVV Шов хреновый, ...

всего вероятнее обследование и его заключение хреновое, а не шов (для площадей сечения подобных швов есть формулы для их определения), если возникают такие вопросы при наличии на руках заключения
ну не было у мужиков на тот момент возможности применить что-то другое, применили это, посчитали, все проходит, воткнули, нагрузили, стоит и ведь до сих пор стоит!)
шов - срезной, тау - макс

[v.psk]

А какой порядок усилий, запасы?
В любом случае, решение надо принимать надежное, и вряд ли оставят балки, в другом случае можно было бы не рассчитывать на швы и добавить каких-то срезовых элементов в полки....

----- добавлено через 58 сек. -----
... Может и без сварки проходит...

[ZVV]

Сообщение от nick.klochkov для площадей сечения подобных швов есть формулы для их определения

Можете дать ссылку на формулу для площадей сечения подобных швов?

[AVO]

Сообщение от v.psk А какой порядок усилий, запасы?

Пролет 7 метров с хвостом, балка жестко защемленная в колонны двутавры 45а по ОСТ 10016-39. Однако это главная балка, на которую прилтает (но не в середине пролета) нагрузка от двух аппаратов по 70 тс, да еще всякая мелочь. По итогу момент в пролете 654 кНхм при поперечке 355 кН, поперечка на опоре 503 кН.
Если считать как единое сечение проходим. Если просто как две балки - не проходим.
Там еще проблемы с физическим износом, проблемище с опорными узлами, необходимость городильни для адекватного опирания аппарата, все это в сумме толкает к замене балок, что я и сделаю, тем более у обследователей предписано.
А спросил я так, показалось полезным разобраться в этом деле)

[Нубий-IV]

Я бы еще устойчивость стенки проверил, на всякий случай. В составе балки удвоенной высоты стенка получается непропорционально тонкой. Она, конечно, усилена ребром вдоль, но это ребро 7м длиной, т.е. достаточно гибкое.

[Старый Дилетант]

Сообщение от AVO По итогу момент в пролете 654 кНхм при поперечке 355 кН, поперечка на опоре 503 кН.

Имеем
I = (15*90^3/12-13.8*86.4^3/12) = 169532 см3
A1 = 2*15*1.8 + 43.4*1.2 = 104 см2 - площадь одного двутавра
S = 104*22.5 = 2333 см3
Усилие среза на два сплошных шва T2 = 50,4*2333/169532 =0,69 тс/см
на один шов T1= 0.69/2 = 0.35 тс/см

Сообщение от Нубий-IV Я бы еще устойчивость стенки проверил

Это абсолютно излишне

----- добавлено через ~10 мин. -----

Сообщение от ZVV Можете дать ссылку на формулу для площадей сечения подобных швов?

T/(Rш*Lf),
где T - усилие, приходящееся на угловой шов
Rш - расчетное сопротивление с учетом всех коэффициентов (минимальное по металлу шва или границы сплавления)

[ZVV]

Сообщение от Старый Дилетант T/(Rш*Lf), где T - усилие, приходящееся на угловой шов Rш - расчетное сопротивление с учетом всех коэффициентов (минимальное по металлу шва или границы сплавления)

С значением требуемой площади сечения все понятно. Вопрос в определении фактической (конструктивной) площади сечения сварных швов:

Сообщение от ZVV Основная проблема, что принять в качестве катета шва и как его значение контролировать после выполнения сварки?

[Старый Дилетант]

Сообщение от ZVV Основная проблема, что принять в качестве катета шва и как его значение контролировать после выполнения сварки?

Примерно как во вложении. Замерить и принять минимальный. При этом учесть возможный зазор м/у полками двутавров.

При небольших объемах и (или) низкой квалификации исполнителя считать, что основной металл не проплавляется (но это нежелательно, т. к. увеличенный катет увеличивает сварочные напряжения.
Кстати существующие швы можно усилить - увеличить катет, наплавив сваркой.

[ZVV]

Сообщение от Старый Дилетант Примерно как во вложении. Замерить и принять минимальный. При этом учесть возможный зазор м/у полками двутавров.

Так в этом и проблема таких швов, что для получения размеров сечения шва нужно вырезать кусок конструкции. К тому же, делать это не в одном месте, чтобы убедится в стабильности технологии выполнения шва.
Кстати, со скольких мест нужно вырезать образцы, чтобы результаты замеров были убедительными для применения в расчетах?

[Старый Дилетант]

Сообщение от ZVV Кстати, со скольких мест нужно вырезать образцы, чтобы результаты замеров были убедительными для применения в расчетах?

Надо смотреть по ситуации.
Сначала посчитать без учета проплавления - может и вырезать не имеет смысла.
Неплохо совместить с отбором проб для испытаний и консультации спецов по сварке в помощь.

[Ильнур]

Усилия сдвига на стыке двутавров очень малые, швы не требуются гигантские или еще какие, достаточно "накакать" как попало и хрен что куда срежется. Это все легко обсчитывается (см. в постах выше).
Еще полезно вспомнить, что усилия сдвига по длине изгибаемой балки не постоянны - в середине минимум, к концам максимум (согласно эпюре поперечных и закону парных). В концах можно сплошной шов, в середине прерывисто. Шов минимальный.
Устойчивость стенок - можно и проверить, но думаю стенки легко впишутся в условия СП по локальной устойчивости, в тч. с учетом продольного "ребра".
На главные опасения автора - варить можно ВСЯКО. А не только ЧИСТА угловыми или что там нарисовано готовенькое в ГОСТах.
По поводу разделки - шов маленький, вряд ли нужно начинать усердно "строгать" кромки двутавров по все длине. Кроме того, кромки у проката не острые, там всяко есть радиус, этого вполне может хватить.