[Engineer SV]

Просьба помочь в выборе стальной колонны из трубы круглой.Каркас связевой .Из-за круглой формы здания в плане приняты колонны из труб. Имеет ли значение тип трубы прямошовная или бесшовная. Трубы без заполнения бетоном.Понимаю , что бесшовные трубы применяют в нефтегазокмплексах.Но может быть есть нюансы по применению труб в каркасе здания.И вопрос попутный.Узлы могут быть жесткие и шарнирные (крепление балок к колоннам).всегда ли можно применять трубы прямошовные для стоек каркаса.

[Axe-d]

Я не каэмщик, поэтому с ходу развернутый ответ дать не могу. Но если навскидку... Насколько я понял, вас смущает наличие продольного шва в колонне? Но ведь с успехом применяются для колонн сварные профили, в том числе и замкнутые (см. любой букварь по МК).

[Madtosh]

Сообщение от Engineer SV Просьба помочь в выборе стальной колонны из трубы круглой.Каркас связевой .Из-за круглой формы здания в плане приняты колонны из труб. Имеет ли значение тип трубы прямошовная или бесшовная. Трубы без заполнения бетоном.Понимаю , что бесшовные трубы применяют в нефтегазокмплексах.Но может быть есть нюансы по применению труб в каркасе здания.И вопрос попутный.Узлы могут быть жесткие и шарнирные (крепление балок к колоннам).всегда ли можно применять трубы прямошовные для стоек каркаса.

Трубы можно и прямошовные и бесшовные и со спиральным швом. Бесшовные трубы просто дороже.

[Ильнур]

Технология изготовления труб такова, что сварной шов гарантирует не только равнопрочность, но даже и герметичность . Если рассматривать сечение трубы как строительный профиль и даже как вал, достаточно и трети прочности сварного шва. Наверно...если не рассматривать узлы. В узлах проблема будет с тонкостенностью.

[Engineer SV]

Спасибо всем откликнувшимся. В жестких узлах действительно возникают усилия от рыбок.Необходима проверка на промятие стенки трубы ит.д.

[MIckl13]

Можно решить проблему с узлами одев на трубу оголовок

[AF9999]

Вт тут узелки.

[DonMof]

Скажу наверняка, круглые трубы и рамные узлы - понятия несовместимые!!!
Изготавливаются такие узлы как правила не хорошо и лично я их отношу к разряду т.н. лажовых, сам использую круглые трубы только в качестве стоек с шарнирным опиранием на них сверху, чего и вам советую...

[Andrei 1777]

Согласен с DonMof, у нас на объекте строители сделали!!!!!!! Это был ужас, рамный узел сложен при монтаже.
AF9999, поделитесь пожалуйста, вижу вы тесно работали с этим узлом. Фартук состоит из двух частей. Интересует шов их соединения (равнопрочный стык). На какую нагрузку его считаете? (по подробнее, если можно)

[Андрей Т.]

А как Вам такой узел можно считать (сделать) его жестким?

http://dwg.ru/f/showthread.php?t=177...E%E2%2A&page=3

http://dwg.ru/f/attachment.php?attac...4&d=1203943346

[AF9999]

Сообщение от Andrei 1777 AF9999, поделитесь пожалуйста, вижу вы тесно работали с этим узлом. Фартук состоит из двух частей. Интересует шов их соединения (равнопрочный стык). На какую нагрузку его считаете? (по подробнее, если можно)

Видимо Вас интересует шов С17 в горизонтальных накладках. Это шов с полным проваром с двухсторонней разделкой кромок. Его я не считал вовсе, т.к. швы не расположены в местах непосредственной передачи нагрузок и об этом говорит п.15.1.14 СП53-102-2004. Сварка ведется электродами Э42, группа конструкций-2 и шов с полным проваром.

[AF9999]

Сообщение от Андрей Т. А как Вам такой узел можно считать (сделать) его жестким? http://dwg.ru/f/showthread.php?t=177...E%E2%2A&page=3 http://dwg.ru/f/attachment.php?attac...4&d=1203943346

Второй безусловно, о первом уже не мало сказано для dexton3.

[Ильнур]

Часто полезно прорезать трубу вдоль, вставлять в прорезь пластину и таким образом многие проблемы с узлом снять...

[Andrei 1777]

AF9999, вот именно швы с полным проваром рассчитываются. Вы сами посудите. На фартук с двух сторон действуют например большие силы растяжения от момента. Сопротивление оказывает лобовой шов. А также швы С17. Какое то усилие придется на этот шов. Оно действует поперек шву. (он получается лобовой). Фартуки скорее всего не разойдутся, так как по периметру трубы угловые швы не дадут. Только вот вопрос. Шов С17 нужно совместно учитывать с угловыми по периметру фартука или просчитывать на отдельное усилие?. Понятно, что оно меньше, чем приходится на швы по периметру. Ещё вопрос тогда возникает если отдельно считать - на какое усилие? Мы ведь не знаем распределение напряжения по фартуку от горизонтального усилия.

[Andrei 1777]

Короче это узлы спорные - как точно делать не понятно - рамный узел трубы с балкой. Поэтому лучше избегать это решение - применять ну если совсем некуда деваться. Тогда считать в запас.

[AF9999]

Уж если не держит шов с полным проваром, то не держит и сам лист. Это шов равнопрочный. Узел жесткий с двумя фигурными накладками собирал тогда вместе с экспертом по его рекомендациям. Если ударятся в филисофию то бесспорных узлов не бывает. Я узлы выложил для примера, чтобы автор темы мог оттуда что-то вынести. Все эти узлы уже давно экспертизу прошли и многие смонтировали. Согласен, что это решения не типовые и тут каждый выкручивается как может.

[Andrei 1777]

Уж если не держит шов с полным проваром, то не держит и сам лист

По-моему нужно швы считать и проверять тока их. Скажите, а шов по периметру трубы тоже с полным проваром? (по логике должен быть).
AF9999, вы не ответили на мой вопрос поста 14. Pliese......

Узел жесткий с двумя фигурными накладками собирал тогда вместе с экспертом по его рекомендациям.

Тем более Вы должны знать ответ на мой вопрос поста 14.

Согласен, что это решения не типовые и тут каждый выкручивается как может

Как Вы выкрутились со швом С17?
Пардон что так много вопросов - по сути то вопрос 1

[AF9999]

Повторю: шов этот не считал. По периметру колонны шов не с полным проваром, как Вы там его себе представляете?
Если же теоретически этот шов хотите считать, то он находится в довольно неопределенном деформируемом состоянии, поскольку в узел прихолдит несколько балок с разных сторон. Каждая балка давит со своей реакцией, причем не непосредственно на шов. Часть усилий будет приходить в шов, пластина в этом месте со стороны каждой из реакций будет изгибаться вниз, причем от какой-то реакции больше, а от другой меньше. Соответственно шов можно посчитать на условный срез от результирующей реакции, которая должна быть определена вычитанием из большей реакции меньшей. Все я думаю еще хуже, поскольку пластину будет еще и изгибать по длине шва. Не понимаю для чего такой интерес, в этом случае даже СП говорит шов не считать.

[Ильнур]

Двутавр ортогонален. Поэтому не возникает вопросов, куда (на стенку, полку) передаются усилия от М,N,Q. Соответственно нет вопросов со швами. Переходим к квадратной трубе. Посложнее, но все еще управляемо. И вот чтобы плавно перестроиться на круглую трубу, можно для начала ее рассматривать как многогранную (допустим 6-и)

[Andrei 1777]

AF9999, процитируйте пункт СП пожалуйста или скажите пункт!!!!

Не понимаю для чего такой интерес

Человеку всегда интересно в том месте, где он не знает или сомневается.
шов С17 с полным проваром конструктивный? Раз его считать не надо!!

[Engineer SV]

DonMof,
А почему бы не подойти шарнирно балкой к колонне сбоку, если здание многоэтажное.Фасонка варится к трубе перпендикулярно
втавр, а к ней на болтах крепится балка. Четыре балки можно спокойно крепить.

[Ильнур]

Потому что стенка выпучится

[Engineer SV]

Со стенкой решить вопрос можно. подобрать необходимую толщину стенки в зависимости от усилий в колонне и в узле.Кроме того можно установить сквозную пластину с прорезью в трубе(если две балки крепить)Так , что думаю для шарнирного крепления балок к круглой трубе в многоэтажных зданиях есть куча вариантов

[Ильнур]

Я стараюсь по возможности применять трубы. При высоких малонагруженных колоннах экономия громадная, особенно когда заказчик имеет возможность приобретать за полцены б/у трубы. Для промзданий прокатывает. Поэтому некоторые наработки тут уже как серийные.

[AF9999]

Сообщение от Andrei 1777 AF9999, процитируйте пункт СП пожалуйста или скажите пункт!!!!

Цитирую: Расчет сварных стыковых соединений выполнять не требуется при применении сварочных материалов согласно приложению Г, полном проваре соединяемых элементов и физичезком контроле качества соединений при растяжении.

[hexD]

Сообщение от Ильнур Я стараюсь по возможности применять трубы. При высоких малонагруженных колоннах экономия громадная, особенно когда заказчик имеет возможность приобретать за полцены б/у трубы. Для промзданий прокатывает. Поэтому некоторые наработки тут уже как серийные.

"На днях" пришел к тому же.
Квадратная труба при одинаковой гибкости, достаточной устойчива, в моем эпизоде есть возможность вместо 30К1(85кг/м) принять гн.300х6(55кг/м), ого-го показалось мне...сначала...

В развитие темы - неужели никто из конструкторов советского периода ничего не наработал по теме конструкций из профильной трубы кроме возможности заливать в них бетон? Имхо - на серию(весь каркас из проф труб) материала набрать было можно...опять же дешевле в производстве, так в чем собака зарыта?

[kga82]

Вокруг колонны два кольца по высоте балки и ребра - и спокойнинько шарнирно крепимся.

[Vavan Metallist]

Насчет узлов из труб. Правда круглых.
Кто нибудь видел где то методику расчетов вот таких узлов? Конкретно не всего узла, а расчет крепления фасонки к поясу. Узлов таких целая куча везде. Но в учебниках, например в Белене о нем написано: "...а в исключительных случаях - на фасонках..." . Спрашиваю потому, что иногда оень не хочется варить кольца по верху и низу фасонки. Но при тонкой стенке пояса получается фасонка продавливает ее. Получается картина как на втором рисунке. В основном это не особо влияет потому, что в раскосах в подавляющем большинстве случаев усилия на несколько порядков меньше, чем в поясах (например в башнях). Но тем не менее всякое бывает... .
Чтоб не было скручивания стенки можно еще центрировать раскосы не на центр тяжести пояса, а на линию стыка фасонки с поясом. Но это вызывет дополнительный эксцентриситет во всем поясе.
Вобщем надо бы методику

Vavan Metallist, мне кажется, если осознать окончательно формулы для расчета узлов ГСП-ферм (приложение Л СП16, например), то можно аналогичные и для данного случая вывести. Можно попробовать прям в те подставить, только в качестве ширины раскоса взять толщину фасонки, но что-то мне подсказывает, что вряд ли чего хорошее получится.

[Vavan Metallist]

Хорошо осознать эти формулы имхо невозможно
Да и я все таки веду ресь о круглой трубе. Если труба прямоугольная и фасонка приверена к середине грани - то это вообщше не вариант. Тут только

центрировать раскосы не на центр тяжести пояса, а на линию стыка фасонки с поясом

Я думаю раньше такие узлы не очень сильно рассматривались в связи с ориентацией на бесфасоночные узлы. Но в теперешних условиях например мало у какого завод есть фигурная резка труб. А круглая труба - довольно эффективный профиль, причем с довольно широко представленным сортаментом.

[hexD]

мож книжка какая хорошая есть по конструированию из труб?
...а самостийных узлов как всегда есть....
искал хоть какую либо методику расчета какого либо стыка с проф. трубой...и не нашел.

[Ильнур]

Сообщение от hexD мож книжка какая хорошая есть по конструированию из труб?...

Книжки конечно есть. Не назову.
И серия есть. Вот листок из серии:

[Vavan Metallist]

Ильнур, это не то. Это серия на трубчатые фермы с бесфасоночными узлами. Я же веду речь именно о узле на фасонке.

[Ильнур]

Сообщение от Vavan Metallist ... о узле на фасонке.

Вот на фасонке (Из Н.Н.Мурашко МК ПСХзданий, 1987, стр.83-93) и не только, много интересного, в т.ч. по расчету, в т.ч. со ссылками на первоисточники:

[Vavan Metallist]

Сообщение от Ильнур Вот на фасонке

На фасонке - рисунок. Расчета нет. Но есть ссылка на книгу "Рекомендации по расчету узлов с ребрами трубчатых стальных конструкций". Погуглил - не нашел

[ZVV]

Сообщение от Vavan Metallist На фасонке - рисунок. Расчета нет.

Посмотрите в Еврокоде.

[Ильнур]

Сообщение от Vavan Metallist ...Погуглил - не нашел

Видимо, только в библиотеках.
Быстрее взять и замоделировать в Лире трубу с пластиной и рвать (давить) эту пластину, как вот на том рисунке с п.27.

Сообщение от Ильнур Быстрее взять и замоделировать в Лире трубу с пластиной и рвать (давить) эту пластину

Вот меня уже четвертый день мучит вопрос - мы точно ничего не упустим таким образом? Какую-нибудь хитрую форму устойчивости... И какое значение напряжения в полученной модели принимать за истинное? Ведь ясно, что в крайней точке пластины на трубе будет дикий всплеск... И учитывать ли сварку? Она ведь даст свой неслабый прирост к ширине фасонки.

[Ильнур]

Сообщение от Arikaikai Вот меня уже четвертый день мучит вопрос - мы точно ничего не упустим таким образом? Какую-нибудь хитрую форму устойчивости... И какое значение напряжения в полученной модели принимать за истинное? Ведь ясно, что в крайней точке пластины на трубе будет дикий всплеск... И учитывать ли сварку? Она ведь даст свой неслабый прирост к ширине фасонки.

Полистал Вольмира, насчет разных форм потери устойчивости при различных НДС (внешнее давление, внутреннее, осевое сжаие, растяжение, кручение и т.д.). Общий вывод такой: для потери устойчивости от общих усилий труба должна быть неприлично тонкой.
Поэтому местное воздействие фасонки не приведет к потере устойчивости и сжатого или растянутого в осевом направлении пояса, пока изрядно не деформирует стенку. А это возможно только при достижении пластики, при наших-то толщинах. Т.е. оставаясь в пределах упругости, мы не сможем угробить пояс из трубы.
Я так думаю.

[Vavan Metallist]

Рисунок показывает, что локальные напряжения не вносят каких то всплесков, а если учитывать, что пояс будет подобран по устойчивости - вообще можно их игнорировать.
И судя по нижеприведенному рисунку (хотя с него мало что понятно) моя идея

центрировать раскосы не на центр тяжести пояса, а на линию стыка фасонки с поясом.

не выдерживает критики.
Для понятки: левый рисунок - раскосы центрированы на ось пояса, снизу и сверху фасонка обрамлена полукольцами. Средний рисунок - раскосы центрированы на ось пояса, фасонка без обрамления. Правый рисунок - раскосы центрированы на линию соединения фасонки с поясом, фасонка без обрамления.

[Ильнур]

Сообщение от Vavan Metallist ... Правый рисунок - раскосы центрированы на линию соединения фасонки с поясом, фасонка без обрамления.

Момент от внецентренности изгибает стенку. В раскосах же нет моментов, если центрировать на ось?
А в среднем не изгибает. Вот и надо наверно напряжения в такой схеме отследить, регулируя их длиной фасонки.
P.S. А продольные силы (особенно когда сжатый пояс) приложены?

[Vavan Metallist]

Ильнур, если раскосы центрированы на линию соединения фасонки с поясом, то на этой линии момента нет и как раз стенки он не изгибает. Но он в таком случае изгибает весь пояс. Момент на линии соединения возникает в левом и среднем рисунке. Но как видно из напряжэений они все ранво незначительны. Напряжения в поясе около фасонки не больше напряжений в поясе от продольной силы.
Силы приложены вот так.

[Ильнур]

Сообщение от Vavan Metallist ...Момент на линии соединения возникает в левом и среднем рисунке. Но как видно из напряжэений они все ранво незначительны. Напряжения в поясе около фасонки не больше напряжений в поясе от продольной силы....

Вот на этих положительных наблюдениях и надо наверно строить дальнейшее конструирование узла.
Насчет колец-ребер - они видимо понадобятся только при каких-то больших силах, типа как у опорного раскоса.

[Vavan Metallist]

Я пришел к такому же выводу:

они видимо понадобятся только при каких-то больших силах, типа как у опорного раскоса.

Хотя, возможно, одной схемы мало для общих выводов. Так что остается вариант моделировать там, где не будет уверенности.

[frostyfrost]

Сообщение от Ильнур Насчет колец-ребер - они видимо понадобятся только при каких-то больших силах, типа как у опорного раскоса.

Тут еще нужно оценить вклад в деформацию исходного сечения в эллипс с оценкой влияния на локальную и общую устойчивость. Для передачи усилий я бы все-такие какие-нибудь ребра ставил бы.

[Vavan Metallist]

Ребра это хорошо. Но в них есть один большой минус: при их приварке сильно ведет трубу.

[Ильнур]

Сообщение от frostyfrost Тут еще нужно оценить вклад в деформацию исходного сечения в эллипс с оценкой влияния на локальную и общую устойчивость. Для передачи усилий я бы все-такие какие-нибудь ребра ставил бы.

Думаю, эллипсность тут будет такой небольшой, что о ней и говорить не приходится. Для изменения формы сечения трубы нужно прикладывать очень большое усилие. Например, чтобы полуметровый кусок трубы 150х7 "эллипсировать" на величину, сопоставимую с толщиной стенки, его нужно сдавить с силой порядка 14 тонн. В узле подхода раскосов к поясу не будет таких усилий на пояс от пластинки-фасонки по законам механики - пояс-то прямолинейный.
Толстостенная труба наверно не будет терять общую устойчивость из-за такой эллипсности, т.к. изменение EI относительно одной оси в этом месте легко укладывается в погрешность расчета и в любом случае перекрывается коэффициентами гамма.
Местная потеря устойчивости при такой толщине вообще не представляется возможной.
Т.е. исследованиями можно будет показать, что простая приварка обычной пластинки обеспечивает необходимую надежность при определенных усилиях в раскосах. Проверка, думается, будет выглядеть как проверка на продавливание цилиндрической оболочки и на максимальные напряжения в сварном шве.

[ander]

а почему косынку насквозь не протащить через все сечение трубы?

ander, ну это нужно вырезать отверстие, фасонка будет больших размеров... А главное - зачем?

[ander]

надежность сомнений не вызывает.

[Vavan Metallist]

Сообщение от ander надежность сомнений не вызывает.

Зато технологичность вызывает. С таким подходом очень сильно увеличивается трудоймкость, я бы сказал ну ооочень сильно. Да и железа на фасонки.

[viqa]

Сообщение от hexD В развитие темы - неужели никто из конструкторов советского периода ничего не наработал по теме конструкций из профильной трубы кроме возможности заливать в них бетон? Имхо - на серию(весь каркас из проф труб) материала набрать было можно...опять же дешевле в производстве, так в чем собака зарыта?

оборудование для производства квадратных/прямоугольных труб появилось во 2-й половине 80-х, не успели

я так делала

[Vavan Metallist]

Ну, вариант для профильных труб. Тоже так делал. Но меня больше интересует круглые.
К теме круглых труб. Усилия в трубе без колец и с разным типом укрепления торца фасонки. Получается, что нет особо смысла делать круговые сплошные кольца, и даже полукольца. Достаточно как на рисунке 1(8) сделать вот такое маленькое усиление. Разница есть, но небольшая.
Хотя, конечно, это не универсальная рекомендация.

[Ильнур]

Сообщение от Vavan Metallist ...Получается, что нет особо смысла делать круговые сплошные кольца, и даже полукольца. Достаточно как на рисунке 1(8) сделать вот такое маленькое усиление.....

Думаю, на практике можно взять фасонку просто подлиннее .
И еще вопрос возник: каким образом на прямой пояс от двух раскосов (суммарно, т.е. на фасонке) приходит ПОПЕРЕЧНОЕ усилие? Оно же по теории 0. Должен быть только МОМЕНТ, из-за разбежки концов раскосов на поверхности пояса.

[Vavan Metallist]

Сообщение от Ильнур каким образом на прямой пояс от двух раскосов (суммарно, т.е. на фасонке) приходит ПОПЕРЕЧНОЕ усилие?

Ну, я в п.53 взял просто гипотетический вариант. Например, крепление распорки

[Ильнур]

Полистал Биргера, т.1 (кажется), расчет на прочность колец. Есть чисто аналитические решения для разных нагружений.
Если к фасонке приложен момент, то фасонка гнет (давит, воздействует на) стенку пояса допустим по треугольной эпюре. Можно выделить из пояса кольцо 1 см (например) в экстремумах эпюры (наверно по концам фасонки), и найти все компонентны и деформации кольца от воздействия сосредоточенной силы (т.е. от 1 см фрагмента эпюры). Деформации - для спортивного интереса, а по усилиям можно найти максимальное эквивалентное напряжение.

[Vavan Metallist]

Сообщение от Ильнур выделить из пояса кольцо 1 см (например) в экстремумах эпюры (наверно по концам фасонки), и найти все компонентны и деформации кольца от воздействия сосредоточенной силы (т.е. от 1 см фрагмента эпюры). Деформации - для спортивного интереса, а по усилиям можно найти максимальное эквивалентное напряжение.

Вероятно такой подход даст слишком большой запас, поскольку не будет учтена поддержка "нагруженного" кольца менее нагруженными и ненагруженными. Да и вопрос: как должно быть оперто наше кольцо в данном случае? На упругие опоры, моделирующие присоединение к соседним кольцам? Все таки оболочесная модель рулит больше в данном случае.

[Ильнур]

Сообщение от Vavan Metallist Вероятно такой подход даст слишком большой запас, поскольку не будет учтена поддержка "нагруженного" кольца менее нагруженными и ненагруженными. Да и вопрос: как должно быть оперто наше кольцо в данном случае? На упругие опоры, моделирующие присоединение к соседним кольцам? Все таки оболочесная модель рулит больше в данном случае.

Нет, баланс не за счет опор - в расчетной схеме Биргера баланс внешней одной нагрузки с внутренними касательными по стенке трубы. К нашему случаю весьма подходит. Закон распределения касательных тоже высчитан.
Насчет запаса - дык это прекрасно.
Если не лень, можно аналитически вывести пару формул для проверки стенки пояса на усилия от фасонки, и в оболочечной модели проверить, в запас или нет, и оценить запас.

[Vavan Metallist]

Чесно - лень
А тем более с таким качествомскана книги Биргера
Да и подкупает относительная простота решения задачи с помощью МКЕ: ни тебе нелинейностей, ни контакта )

[Ильнур]

Сообщение от Vavan Metallist Чесно - лень ..

Ну, тогда вот из Еврокода (EN 1993-1-8:2005):

[hexD]

по поводу пдфки 1111 - а в чем принципиальное отличие от опирания через опорный столик(из листа)?
Ну что ж... раз книжки нет...
Покритикуйте мои узлы.
на картинке 1: реакция 35тс
на картинке 2: реакция 36тс, моменты 3,8/0,2тсм, поперечная 0,7/0,2
на картинке 3: реакция одной балки ~5тс
труба 300х6*(но с учетом минимального шва при более толстом 20мм(оп столик), возможно надо(ли?) принять 300х8)