[GybelindaV]

Уважаемые конструкторы! Давно использую составные сечения из двух швеллеров в качестве изгибаемых и сжато-изгибаемых элементов. При этом швеллер в единый стержень, работающий как одно целое, объединял при помощи горизонтальных планок, объединяющих верхний и нижний пояса, с шагом не более 40i.
Речь идет о металлическом ростверке для установки опоры ВЛ. Второстепенные балки в середине пролета объединил двумя планками по верхнему и нижнему поясу, чего с избытком достаточно, исходя из требования 40i. Мне говорят заменить эти две пластинки на вертикальное ребро, объединяющее спинки швеллеров (при этом ребра жесткости внутри самих швеллеров остаются). Я ни разу не встречал составных балок, объединенных таким образом только по спинке. Однако подобные балки используются - серия 3.407.9-146 вып.3.
В Лире получил поперечную силу по y (поперек) в горизонтальных планках около 900 кг. При замене на вертикальное ребро - усилия в нем отсутствуют, незначительно увеличились перемещения всей системы, увеличились (в некоторых элементах значительно) сжимающие усилия. Вопрос в том, целесообразна и возможна ли такая замена? По требованию - помещу расчетные файлы. Заранее спасибо за ответ.

[VVN59]

Прежде чем выдавать файлы. не смогли-бы Вы (для начала) пояснить такой термин, как "спинки швеллеров".
Ранее не встречал...
И (дай бог) в будущем не услышать-бы о "попках", "пятках", "пупках" и т.д.

[GybelindaV]

Прошу прощения за допущенную опечатку - стенки швеллеров имеются ввиду. Не знаю, конечно, как это влияет на суть поставленного вопроса.
Как я понимаю, при прямом изгибе соединительные планки работают на растяжение - сжатие вдоль балки. Нормальные напряжения растяжения - сжатия должны возникать и в вертикальном ребре в направлении его толщины, и это будет, как по мне, кручение. Крутильная жесткость этого ребра незначительна - возможно, поэтому в ребре при расчете практически не возникают усилия.
Убрав вертикальное ребро, получил картину лучше, чем с ним.
К стати, есть ли еще примеры использования составных сечений из швеллеров, объединенных вертикальными ребрами вместо планок?
Убедительно прошу помочь мне в данном вопросе. Заранее спасибо.

[Rizo]

Картинки с вариантами можно (как вертикально объеденить?)

[Тёпа]

GybelindaV/

Может Ваши вертикальные ребра следует трактовать как диафрагмы в составных сечениях, и тогда в нормативной литературе конструктивные требования к ним описаны (см. СНиП II-23-81 п.п. 16.17; 15.13; 13.11; Табл 10 примечание; )

[GybelindaV]

Добрый день. Вот два варианта расчетной схемы. Планки в нижних (главных) балках в середине пролета также хотят заменить на вертикальное ребро.

[Rizo]

Сообщение от GybelindaV Мне говорят заменить эти две пластинки на вертикальное ребро, объединяющее спинки швеллеров (при этом ребра жесткости внутри самих швеллеров остаются).

А кто Тебе говорит?
Я тоже не встречал токого (правдо и некто не запрешал этого) Я у себя не нашел ничего, поиши в ине-т может найдеш (хотя врятли)

[GybelindaV]

Спасибо, Rizo. Я вот тоже не встречал подобного. Смотрел уже везде, пока ничего не нашел.

[Rizo]

Так кто Тебе сказал так сделать??

[GybelindaV]

Главный специалист.

[Rizo]

Явно он не главспец (если решил поэксперементировать)
раздвижка балки не влияет на её несушую способность не как (можете впритык варить), ето удобно делать когда у Вас крутяший момент большой в балки (чисто теоритически)
Так что скажите ему чтоб не мудрил: так как сцекление балок пластинами делает её единым целом , в его предложении ето получится не идеально Плошадь сцепление фасонки с швеллером будет маловато (Соответствено единого целого сечения не получите)

[lexabelic]

Правильно вам говорит главспец.
Установка планок - не для усиление поясов ваших балок. Не нужны они для работы на изгиб вашего сечения.
Вы ставите планки, чтобы не дать швелерам крутиться от изгиба по отдельности. Но планки по полкам швелеров отнюдь не делают всё сечение единым целым при кручении. Оно нежесткое на кручение. Если у вас, допустим, левая опора больше нагружает ближний швеллер, а левая - дальний швеллер, они по вертикали смещаются друг относительно друга, и горизонтальные планки им не мешают, швелера работают на изгиб поодиночке. Сечение примет форму паралелограма (сторны - швелера и планки). А диафрагма между стенками заставляет работать на кручение все сечение как целое. И при этом она, так же, как и планки, связывает швелера по горизонтали. Даже если бы сечение балок было двутавровым, и не было бы их изгибного кручения - надо было бы ставить такую диафрагму, чтобы сделать сечение единым целым.
Конечно, все зависит от размеров профилей и между профилями, толщин листов... (вы выкладывали эскиз, или все в масштабе?) Все зависит от величины этой разницы в нагружении (из-за монтажных несовершенств, надо полагать). Может, вам как раз выгодно, чтоб общее сечение исказилось, я не знаю. Вам и главспецу виднее. Опять же, величина этих нагрузок: может, вообще эту диафрагму не пластинчатую делать, а двутавровую, да еще и с ребрами... (а ваши горизонтальные планки - таврами или швелерами, чтоб устойчивость не потеряли). Но вообще - прав начальник здесь...

Спаренные швелера на изгиб.... Посмотрите на рамы грузовиков, как связаны там лонжероны из швелеров. Швеллерными же поперечинами, которые связывают и стенки, и пояса лонжеронов.

Бросали бы Лиру...) Она хорошая. Но это все от лукавого)))

[GybelindaV]

То, что при кручении балка из швеллеров, соединенных двутаврами, швеллерами, таврами работает лучше, чем соединенная горизонтальными планками - понятно, но здесь кручения нет. В рамах грузовиков ставят, как я понимаю, вследствие неравномерной нагрузки в кузове. А возможно, для обеспечения устойчивости стенок швеллеров, которые, как правило, гнутые и толщина их стенок незначительна.
А при прямом изгибе - в ребре, выходит, будет кручение, в плоскости, перпендикулярной плоскости самого ребра. И как при этом будут работать угловые швы, соединяющие ребро со стенкой швеллера? Хотя в расчете усилий в этом ребре не возникает никаких. Возможно, чтобы увидеть действительный характер его работы, нужно моделировать все пластинчатыми конечными элементами.
В СНиПе в составных элементах, работающих на изгиб, объединяющим элементом являются планки. Если бы все составные балки в строительстве объединяли швеллерами и двутаврами, то во сколько бы увеличился их вес и стоимость?
По устойчивости у этих планок - большой запас. И сечения балок с планками выходят меньше, чем с ребром.
Просто не пойму - какой смысл именно в моем случае менять планки на ребро?

[lexabelic]

Если неравномерность загрузки "ближнего" и "дальнего" швеллера от ветви опоры (а значит и работа чечения на кручение) исключена - вопросов нет.
Усилие в связи (хоть планки, хоть диафрагма) поперек балок возникать будет, потому что балки - швеллера! Были бы двутавры - их бы не крутило, и усилий бы не было.

Почему же тогда главспец требует? Человек же должен объясенять, это ж не "вперед, в атаку, за мной"

Если же неравномерность загрузки возможна (отклонения в изготовлении конструкций - непараллельность базы опоры и фланца на ростверке, напр....) - тогда надо диафрагму. Загрузите сечение несимметрично, чтоб нарузка на один швелер только пошла, а не между ними. Что получится?

Я работаю на метзаводе. Насмотрелся на съехавшиеся и разъехавшиеся швеллера в составных сечениях, работающих на изгиб. Потому что или планки только поверху (!), или сечение загружено неравномерно (один из швелеров больше), а стенки не связаны. Экономили.

Повторяю, все дело в соотношениях размеров сечений, толщин, расстояний и т.п. Может, это все перестраховка.

[GybelindaV]

Спасибо Вам за дельный совет. В принципе, изгибающие моменты в обеих балках имеют несколько разные значения вследствие того, что два болта, которыми опора ВЛ крепится к фланцу, стоят по диагонали. Да и горизонтальная сила есть (хоть и не значительная), которая, умноженная на полувысоту швеллера+толщину опорного листа ВЛ + толщину фланца, дает незначительное кручение. Да и любой одиночный швеллер крутит от момента в плоскости. Но это кручение целиком воспримится вертикальными ребрами (или диафрагмами, как Вы говорите), которые стоят под фланцами. Расстояние между фланцами в осях 1230 мм - думаю, этого достаточно. А понизу эти диафрагмы я соединил сваркой с планкой, т.е. фланец, диафрагма и нижняя планка образуют двутавр. Как Вы считаете - достаточно ли этого?

[lexabelic]

Да так-то вроде вполне достаточно.... До уровня акад. А.Н. Крылова еще расти и расти, чтоб на глаз))
А швеллер где-то двадцать четвертый? Если можно, дайте нагрузки от ветвей опоры, пролет этой составной балки. Уже спортивный интерес)

В любом случае, даже если не будет нужно никаких диафрагм... Если хочет человек, ну сделайте ему хоть полностью коробчатое сечение). Главное - Вы знаете, что оно не нужно, и ПОЧЕМУ, но от вас же не убудет, 0,005% перерасхода металла, и главному приятно. Все рады

[Ильнур]

Сообщение от lexabelic ...Установка планок - не для усиление поясов ваших балок. Не нужны они для работы на изгиб вашего сечения. Вы ставите планки, чтобы не дать швелерам крутиться от изгиба по отдельности....

Это правильно. Планки нужны для объединения сечения против потери устойчивости.

Сообщение от lexabelic ...Но планки по полкам швелеров отнюдь не делают всё сечение единым целым при кручении.

Это неправильно.
Именно планки по полкам сопротивляются депланации, работая на сдвиг. Диафрагма практически не препятствует депланации.

Сообщение от lexabelic ...Я работаю на метзаводе...Насмотрелся...Посмотрите на рамы грузовиков...Бросали бы Лиру...Она хорошая. Но это все от лукавого...

"И эти люди запрещают мне ковыряться в носу"(Вова)

[lexabelic]

Сообщение от Ильнур Именно планки по полкам сопротивляются депланации, работая на сдвиг. Диафрагма практически не препятствует депланации.

Не, ну подождите. Депланации препятствуют, да. Но, допустим, по приведенной схеме, швелера нагружены по диагонали, правая ветвь опоры нагружает дальний швелер, левая - ближний швелер. Получается, что в общем сечение деформируется (этого даже Бычков не рассматривает ) в виде параллелограма, сами швелера при этом, конечно, не крутятся - связаны планками. Но деформируется контур составного сечения (подразумевается, что жесткость планок мала, чтобы препятствовать этому), а диафрагма этому препятствует.
Тогда получается, надо вообще в таких случаях делать двутавровые поперечины. (т.е. стремимся к коробчатому сечению). Так?

Сообщение от Ильнур; "И эти люди запрещают мне ковыряться в носу"

И правда, что это я )

[GybelindaV]

Добрый день. Сбрасываю чертеж этого ростверка. По расчету получается, что с горизонтальными планками в верхних балках более неравномерно распределены продольные усилия (один швеллер сжат, другой растянут - при этом разница в усилиях 2,05 т при максимальном сжатии 1,81 т , либо оба растянуты - разница в усилиях 1,25 т). В варианте с ребром посередине картина иная: оба сжаты - при этом разница в усилиях 1,03 т при максимальном сжатии 1,25 т, либо оба растянуты - при этом разница в усилиях 0,20 т. ЛИР-СТК подбирает все же меньшие сечения для варианта с планками (верхний 16аП, тогда как с ребрами 18П) - при расчете как балок, когда сжимающие усилия не учитываются. А вот для нижних балок - картина с продольными усилиями лучше, как по мне, когда стоят планки: один швеллер сжат, другой растянут - при этом разница в усилиях составляет 3,93 т при максимальном сжатии 3,61 т, либо оба растянуты - при этом разница в усилиях составляет 2,38 т . В варианте с ребром обе составных балки - один сжат, другой растянут, при этом макс разница в усилиях составляет 5,86 т при максимальном сжатии 4,51 т. Остальные усилия если и отличаются, то на копейки.
На чертеже нагрузки на платики не указаны, т.к. сказали убрать и поставить вертикальные нагрузки, которые получаются на сваи. По этим нагрузкам, не имея всех нагрузок на платики, о работе конструкции говорить сложно. Но может, вывод все-таки кто-то сделает. Заранее спасибо.

[Ильнур]

Сообщение от lexabelic ...Но, допустим, по приведенной схеме, швелера нагружены по диагонали, правая ветвь опоры нагружает дальний швелер, левая - ближний швелер. Получается, что в общем сечение деформируется...деформируется контур составного сечения (подразумевается, что жесткость планок мала, чтобы препятствовать этому), а диафрагма этому препятствует...

Да, назначение диафрагмы - сохранение формы сечения.
Но назначение планки - другое. Из классики известно, что при изгибе с кручением сжатая полка одиночного двутавра изгибается из плоскости балки (выгибается вбок). Представьте, что эта верхняя полка разрезана на две полосы - в таком случае изгибная жесткость полки из плоскости балки снижается примерно 4 раза. Как будем обратно объединять? Правильно, так, чтобы воспрепятствовать СДВИГУ полос вдоль друг друга.
Вот планка - именно такой предмет. Планка работает на СДВИГ. Т.е. внутренние силы пытаются из прямоугольной планки делать параллелограмм. А он сопротивляется. А диафрагма - нет.

Сбрасываю чертеж этого ростверка.

На чертеже планки в середине кажутся узкими и тонкими, и неспособными выполнять свою функцию полноценно.