[Regby]

Прошу помощи в вопросе конструирования узла сопряжения двутавров под углом
имеется рама (см. картинки) нагрузка приложена как указано на схеме. Честно признаться я не знаю как правильно сделать стык горизонтальной балки и наклонной (назовем ее раскосом) Узлы 1 и 2...
Рамы опираются на двутавровый прогон...

спасибо за помощь

[retromancer]

по узлу 1,2 . Идея та же, что и конструкция косоуров с гибом. В цельном двут. делается вырез с необходимым углом (не тронутой у Вас остается только нижняя. полка ). По вырезу балка сгибается . Стык заваривается

[Regby]

Согнуть 30 Б1 не так уж просто..., но в принципе и не так уж сложно
а полностью сварное соединение не будет равнопрочным?
Дополнительно никак усилять соединение не надо?

[Forrest_Gump]

вопрос - а зачем Вам, Regby, аж три ребра жесткости в месте опирания горизонтального учатка балки???
Поправка к предыдущему комменту - стык заваривается, только крайне желательно с подваркой корня. Ну или опять накладки использовать (неудобно).

Можно на сварке встык. Швы с разделкой равнопрочные основному металлу или по расчету. Полку двутавра. в которой действуют растягивающие напряжения может быть имеет смысл усилить гнутой накладкой. Сварной шов будет равнопрочным, если выполнено требование п.11.1* СНиП II23-81* "Стальные конструкции".

[Pavel Tesko]

Уважаемый, retromancer!
Я категорически с вами не согласен.
Во-первых: на нижней полки при изгибании, высока вероятность образования микротрещин, что в конечном итоги может привезти к разрушению узла.
Во-вторых: данный метод неизбежно приведёт к снижению качества сварочного соединения из-за более трудной подготовки свариваемых кромок. Плюс данный метод подразумевает ручной рез, а это может привезти к неравномерному зазору между свариваемыми деталями.
В-третьих: предложенный вами метод экономически не целесообразен, так как является более трудоёмким. Чем, распилить балку на ленточной пиле под нужным углом, снять кромки механическим способом, состыковать двутавры и спокойно обварить. 90% качества сварки, зависит от подготовки сварочных кромок.

[Regby]

Сообщение от Forrest_Gump вопрос - а зачем Вам, Regby, аж три ребра жесткости в месте опирания горизонтального учатка балки???

Согласен ни к чему, но... не могу убрать. Объясню почему - чтоыб не выглядеть идиотами.
Наверное уже наслышаны про ГИП-а моего. Еще тема была "клондайк под фундаментами" (тот же объект)
в общем 3 блока А, Б, В. Блок А запроектировали пол года назад (или чуть больше) у меня тогда опыта была ровно на пол года (или чуть больше) времени меньше... решения принимала наш ГИП... вот она (считать же лень) и насовала туда этих ребер жесткости (а прокатныйе двутавры вообще в принципе усилять не требуется кроме крайних случаев) В общем построили - экспертизу прошли ( да именно в этом порядке). Сейчас я уже по подобию проектирую кровлю для блока Б.. не могу же я теперь эти ребра убрать.. кровли практически одинаковы... на нас заказчик посомотрит как на идиотов. Ребра это не критично, пытаюсь устранить несообразности (то что считаю таковыми), такие как например этот узел... он был усилен пластиной (см картинку), мне это усиление непонятно. Потому и задаю вопрос.

[Forrest_Gump]

ну да, накладка на стенку - тоже вариант. Обычно такие накладки ставятся с двух сторон стенки. И не хватает накладок на пояса. А то получается решение-зебра. Пояса соединяете встык, а стенку - усиливаете накладкой. Но разве не в поясах возникают наибольшие напряжения (для балок)?

[retromancer]

Сообщение от Pavel Tesko распилить балку на ленточной пиле под нужным углом, снять кромки механическим способом, состыковать двутавры и спокойно обварить. 90% качества сварки, зависит от подготовки сварочных кромок.

Одно "НО" У 30Б1 толщина стенки 6мм. Кромки -это лишнее.Микротрещины и пр. решается конструкторскими запасами "спокойного сна".
А вцелом, я тоже "ЗА" заводское изготовление конструкций. Но реально это возможно лишь в больших объёмах.

[Regby]

Сообщение от Forrest_Gump ну да, накладка на стенку - тоже вариант. Обычно такие накладки ставятся с двух сторон стенки. И не хватает накладок на пояса. А то получается решение-зебра. Пояса соединяете встык, а стенку - усиливаете накладкой. Но разве не в поясах возникают наибольшие напряжения (для балок)?

Я считаю что как раз то в поясах и будут наибольшие усилия... а стенка тут совсем не причем. Но я не специалист.

Сообщение от Regby Я считаю что как раз то в поясах и будут наибольшие усилия... а стенка тут совсем не причем. Но я не специалист.

За стенку опасений нет. Она работает на поперечную силу. Здесь большой запас прочности. Наибольшие опасения вызывает стык растянутого пояса в силу возникающего в этом месте концентратора напряжений.

[Pavel Tesko]

Сообщение от retromancer Одно "НО" У 30Б1 толщина стенки 6мм. Кромки -это лишнее.Микротрещины и пр. решается конструкторскими запасами "спокойного сна". А вцелом, я тоже "ЗА" заводское изготовление конструкций. Но реально это возможно лишь в больших объёмах.

Значит у вас всё значительно проще, чем у нас. У нас, если технадзору, при визуальном осмотре, сварочный шов не понравится, то они дадут предписание на УЗК, или вовсе забракуют и заставят переваривать. Надеется только на квалификацию сварщика, да ещё и в полевых условиях, себе я такова позволить не могу.

А что для вас является минимальной партией для изготовления в заводских условиях?

[boris_r]

Сообщение от Pavel Tesko состыковать двутавры и спокойно обварить. 90% качества сварки, зависит от подготовки сварочных кромок.

Небольшая тонкость : Фаски на обеих полках д.б.односторонними(V)и сориентированы как на эскизе.
Накладка по стенке не нужна.

[Regby]

А из чего такие накладки делают? Под таким углом? 128 градусов... можно мтеалличесикй лист согнуть..

[boris_r]

Сообщение от Regby А из чего такие накладки делают? Под таким углом? 128 градусов... можно мтеалличесикй лист согнуть..

Накладка из листа шириной мм на двадцать шире полки ,длина зависит от размера углового шва ,которым она будет приварена. С гибкой нет проблем.

[Pavel Tesko]

Сообщение от Regby А из чего такие накладки делают? Под таким углом? 128 градусов... можно мтеалличесикй лист согнуть..

Такие накладки призваны компенсировать чрезмерную нагрузку не сварочный шов, но в вашем случае, думаю они не понадобятся. Вариант таких накладок рассматривается только в том случае, если при расчёте сварочного узла, у вас получатся отрицательные результаты. При установки таких накладок, выполняются только продольные сварочные швы, поперечные не провариваются, а заделываются силиконом.

[retromancer]

Сообщение от Pavel Tesko А что для вас является минимальной партией для изготовления в заводских условиях?

Лучше было бы этот вопрос задать представителю конкретного завода МК. Думаю тонны и выше. Мелочёвку, например козырьки, проёмы, несложные рамы,....-уж точно на заводе делать никто не будет.

Сообщение от Regby А из чего такие накладки делают? Под таким углом? 128 градусов... можно мтеалличесикй лист согнуть..

При гибке необходимо выдержать радиус, при котором микротрещены не образуются. Гнутую накладку можно сделать по наружному углу. По внутреннему углу я бы сделал подребренный негнутый лист. Накладку из гнутого листа я делать не стал бы из за опасения "вспарывания" сварного шва (под нагрузкой гнутая накладка будет стремиться распрямиться и в зоне гиба в швах будут концентраторы напряжений).

[Denbad]

Делается как в #2, если прочности сварного металла не хватает, со стороны разрезанного пояса ставят накладку.

[Pavel Tesko]

Верные замечания:

Сообщение от DK При гибке необходимо выдержать радиус, при котором микротрещены не образуются. Гнутую накладку можно сделать по наружному углу. По внутреннему углу я бы сделал подребренный негнутый лист. Накладку из гнутого листа я делать не стал бы из за опасения "вспарывания" сварного шва (под нагрузкой гнутая накладка будет стремиться распрямиться и в зоне гиба в швах будут концентраторы напряжений).

При использование стали марки S355JRG2, допустимый минимальный радиус изгиба в поперечном направлении ≥ 2,0 × толщину; при продольном ≥ 2,5 × толщину.
А избежать возможность, "вспарывания" сварного шва из-за увеличенной концентрации напряжения, возможно просто не создавая этого дополнительного напряжения. То есть, не проваривая в зоне изгиба. Сварку выполнить только на прямых участках.

Эффект "вспарывания" сварного шва для гнутой накладки во внутреннем угле не может быть нейтрализован конструктивными мероприятиями. Под нагрузкой в углу накладка будет стремиться распрямиться и отслоиться от двутавра. Непровар в зоне изгиба только усугубит ситуацию.

[Regby]

Прошу помомщи с расчетом данного соединения.
Я как рассуждаю? Было бы логично расчитывать это соединение на дейсвтие изгибающиего момента. Наибольшие нормальные растягивающие напряжения будут возникать в верхней полке двутавра, именно это сварное соединение надо расчитать. Сварное соединение "в стык". Отсюда вывод:
требуется посчитать сварное соединение "в стык" на действие изгибающего момента. Проблема возникла в тот момент, когда я открыл СНиП II-23-81* (не открывайте дети каку!). В этом СНиП-е подобного расчета обнаружить не удалось, при всем при этом в Металических конструкциях Беленя расчет стыкового соединения на действие момента есть...
т.е. получается он БЫЛ в старых СНиП-ах а теперь такой расчет не действителен.

Итак что мы имеем? Для стыковых соединений есть 2 расчета: на центральное растяжение и... (п 11.4) "Сварные стыковые соединения, выполненные без физического контроля качества, при одновременном действии в одном и том же сечении нормальных и касательных напряжений следует проверять по формуле (33)..."

В общем как считать то? Помогите...

Не понял, о каком изгибающем моменте в полке Вы говорите. При изгибе балки в полке происходит растяжение (сжарие). На это усилие и надо считать сварной шов по формуле 119 СНиП II-23-81*.

[Regby]

Сообщение от DK Не понял, о каком изгибающем моменте в полке Вы говорите. При изгибе балки в полке происходит растяжение (сжарие). На это усилие и надо считать сварной шов по формуле 119 СНиП II-23-81*.

Это я то же понимаю и полностью согласен с ВАМИ. Я не знаю как определить это растягивающее усилие...

Я так рассуждаю - в балках (в обоих и горизонтальной и наклонной) возникают усилия: N, My, Qz. Силы N направлены в одну сторону, значит они не являютсю ни сжимающими, ни растягивающими... Получается что узел надо расчитывать на момент. Момент в свою очередь в полке развивает растягивающее усилие - которое является основным расчетным. Вопрос: как это усилие определить?
Что то в голове вертиться из сопромата... (эх.. почему я тогда не учился...)

P/S На счет того что СНиП - кака я пошутил...

[Om81]

(сигма)=M/W
вообще-то это основная формула, связанная с расчетом какого-либо сечения на изгибающий момент.

[Regby]

Таким образом мы получаем напряжение т/см2, требуется перейти к силе N...
получаем N=сигма*площадь поперечного сечения верхней полки
Правильно?

[Forrest_Gump]

в первом приближении можно именно так определить усилия в полках

[Om81]

ЗАЧЕМ вам N?.. Если вы обратили внимание, в формуле (119) наоборот, из N получают (сигму), которую и сравнивают с расчетным сопротивлением.

[Regby]

Сообщение от Om81 ЗАЧЕМ вам N?.. Если вы обратили внимание, в формуле (119) наоборот, из N получают (сигму), которую и сравнивают с расчетным сопротивлением.

ДА... но сигму то получают в шве... а здесь сигма в балке (в верхней точке) и по такой логике прочность сварного соединения не зависит от геометрических размеров сварного шва (его длины и катетов)... Как такое возможно?

[Regby]

Сообщение от Forrest_Gump в первом приближении можно именно так определить усилия в полках

в первом приближении
а кто знает как оно на самом деле считается? Есть же металисты в форуме?

[Om81]

Regby,

и по такой логике прочность сварного соединения не зависит от геометрических размеров сварного шва (его длины и катетов)

у стыкового шва.. катеты?) Судя по формуле, принимается, что сечение шва равно сечению наименьшего из свариваемых листов..

[Regby]

Сообщение от Om81 Regby, у стыкового шва.. катеты?) Судя по формуле, принимается, что сечение шва равно сечению наименьшего из свариваемых листов..

про катеты я сказал в принципе как про характеризующий геометрию параметр (не надо придираться к словам)
Согласен по формуле так и принимается. Но в данном случае
(сигма)=M/W - определяется максимальное нормальное (растягивающее) напряжение для верхней точки сечения элемента (верхняя точка полки двутавра) при чем тут сварка? Мы ведь не считаем по формуле (119)

[Om81]

Мы ведь не считаем по формуле (119)

не понял.. уже не считаем? А как мы теперь считаем?

[Regby]

Определяем (сигма) и сравниваем его с правой частью формулы (119) разве нет? Ведь по вашему (сигма) и N деленное на тощину и длину сварного шва одно и то же

[HEKTO]

Момент-это пара сил?

[Denbad]

Сигму определяем, и сравниваем её не с прочностью стали балки, а с сигмами (их 2-е) сварного шва. Хватает - всё, не хватает - добавляем накладки.

[Regby]

Сообщение от HEKTO Момент-это пара сил?

вы противоречите собственному девизу
да момент это пара сил

[ander]

И что Вам пара сил не нравится? Нашли силу в полке, вызываемую моментом, определили напряжения в шве. Только при ручной сварке лучше на накладках, площадь накладки и длины угловых швов на ту же силу - по упрощенной методике.
А по-Вашему, если шов встык все-таки - следует рассмотреть шов полностью, т.е. посчитать его ГХ в виде двутаврового (если не ошибаюсь) сечения - найдете Wweld, тогда и напряжения. Нарисовать фактическое сечение шва в акаде, как и подсчет в нем ГХ - не проблема.

[Regby]

Сообщение от ander И что Вам пара сил не нравится? Нашли силу в полке, вызываемую моментом, определили напряжения в шве. Только при ручной сварке лучше на накладках, площадь накладки и длины угловых швов на ту же силу - по упрощенной методике. А по-Вашему, если шов встык все-таки - следует рассмотреть шов полностью, т.е. посчитать его ГХ в виде двутаврового (если не ошибаюсь) сечения - найдете Wweld, тогда и напряжения. Нарисовать фактическое сечение шва в акаде, как и подсчет в нем ГХ - не проблема.

Так в том то и вопрос как определить СИЛУ в полку от МОМЕНТА
мы то определяем напряжение (сигма).

[Denbad]

Элементарно: N = интеграл сигма по площади полки.

[MMV]

У меня вопрос к спецам-металлистам, может кто навскидку подскажет, а насколько устройство такого стыка может сказаться на стоимости изготовления рамы?

Т.е. вот есть у меня подобная рама, теоретически можно обойтись двумя такими наклонными стыками, а можно добавить третий (еще один перегиб, будет удобнее с т. зр. монтажа)... Хотелось хотя бы в уме прикинуть насколько это может удорожить изготовление?

[igorni]

Regby, а может стоит отказаться от стыка. Выполнить все угловыми швами. Считается в Кристалле. Но металлоемкость немного больше.

[MMV]

Я так думаю, что спустя год Regby вряд ли побежит переделывать узлы уже построенного объекта...
А я еще могу успеть...

[ETCartman]

Стыковые швы хоть и допустимо, но конечно отстой, с точки зрения контроля. Как вариант - гнутые накладки по поясам, причем накладка сжатая укрепляется ребром снаружи. А для восприятия поп. сил - накладка. Тут это наверно не проканает.

[Ильнур]

Сообщение от MMV Хотелось хотя бы в уме прикинуть насколько это может удорожить изготовление?

Стоимость сильно зависит от организации производства, от способов резки, гнутья, сварки и т.д. Где-то увеличение кол-ва узлов с 2 до 3 будет вовсе незаметно, а где-то станет в тягость.
Можно что сказать: на сегодня рабсила дешевая, поэтому разница будет в основном в расходах на материал: пропан, кислород, электрод штучный, сварочная проволока, отрезной круг, шлифкруг, ацетилен, углекислый газ и др.

[MMV]

Ильнур, Спасибо... Именно такой ответ мне и нужен был, чтобы сориентироваться...

[ETCartman]

Стыковые швы на растяжение = физ. контроль (правда там еще от нагруженности зависит). Поэтому в растянутой зоне все таки желательно делать накладки.

[Regby]

фактически сделали так