[Publipor]

Здравствуйте господа.
Помогите разобраться начинающему конструктору в вопросе определения схемы закрепления конструкции (особенно интересует именно металлических конструкций).
После выпуска с университета, озадачил себя вопросом, как правильно понять по какой схеме закреплена строительная конструкция. С правил сопромата и буд. меха, я понимаю отличия между шарнирным и жестким узлом. Но на реальных примерах сложно определить по какой схеме закреплен узел. Может есть какая-то литература, которая разбирает детально схему закрепления исходя из реальных примеров.
Заранее огромное спасибо.

[ZVV]

Сообщение от IBZ Вот запроектировали, предположим узел как в сообщении 3 и начинаем нагружать ригель. Пусть, например, слабым звеном являются угловые швы. Пока они держат момент узел работает как жесткий. Как они нести перестают, так и происходит разрушение, поскольку вся пластика в шве уже выбрана.

А если сделать накладки с двух сторон стенки и катет швов назначить равным толщине стенки, тогда слабым звеном будет стенка балки. В ней разовьются пластические деформации и опорное сечение балки провернется, сбросив момент и заработав близко к шарнирной схеме опирания. Так можно проектировать?

[IBZ]

Сообщение от ZVV В ней разовьются пластические деформации и опорное сечение балки провернется, сбросив момент и заработав близко к шарнирной схеме опирания. Так можно проектировать?

Стенка двутавра 30Б2 284х5,5 из стали С245 до начала развития пластики возьмет на себя момент M=2450*28,4^2*0.55/6=181140 (кг*см)~1.81 (тм) . Этот момент уже никуда не денется, более того, его значение увеличится до M=1,47*1.81=2.66 (тм), правда с повышенным углом поворота. Вот после этого момент расти уже не будет, но и шарниром это уже никак не назовешь. Я бы рекомендовал всячески избегать таких "мутных" узлов.

[Pill]

Сообщение от IBZ Пока они держат момент

Они - это кто? (:
Я так понимаю, что Вы ведёте к тому, что всё что построено с пластическими шарнирами нужно срочно демонтировать?

[РастОК]

Сообщение от Pill Они - это кто? (: Я так понимаю, что Вы ведёте к тому, что всё что построено с пластическими шарнирами нужно срочно демонтировать?

Они - это узлы. Он ведёт к тому, что нельзя проектировать жёсткие узлы, надеясь на то, что после исчерпания несущей способности узла он перейдёт в пластический шарнир, а не просто рухнет.

[vedinzhener]

Сообщение от РастОК Он ведёт к тому, что нельзя проектировать жёсткие узлы, надеясь на то, что после исчерпания несущей способности узла он перейдёт в пластический шарнир, а не просто рухнет.

смотря что за узел, представленный узел "рыбка" да рухнет, а вот к примеру стандартный серийный на фланцах с опорным столиком коей держит опорную реакцию перейдет в пластику и даже может стать чисто шарнирным и ни чего не рухнет, если балка выдержит момент в пролете по шарнирной схеме, но не проходила скажем по прогибам и провиснет просто.

[IBZ]

Сообщение от Pill Они - это кто? (:

Вы сообщения на каком языке читаете? Я вот пишу на русском:

Сообщение от IBZ Пусть, например, слабым звеном являются угловые швы. Пока они держат момент

Сообщение от Pill Я так понимаю, что Вы ведёте к тому, что всё что построено с пластическими шарнирами нужно срочно демонтировать?

Я веду к тому, что пластический шарнир нужно делать правильно - проектировать узлы так, чтобы в качестве пластического шарнира выступала полоса, изгибаемая в плоскости меньшей жесткости. Вот она до развития полной пластики воспримет момент пренебрежимо малый. Советую почитать труды Троицкого по этому поводу.

[ZVV]

Сообщение от IBZ Стенка двутавра 30Б2 284х5,5 из стали С245 до начала развития пластики возьмет на себя момент M=2450*28,4^2*0.55/6=181140 (кг*см)~1.81 (тм) . Этот момент уже никуда не денется, более того, его значение увеличится до M=1,47*1.81=2.66 (тм), правда с повышенным углом поворота. Вот после этого момент расти уже не будет, но и шарниром это уже никак не назовешь. Я бы рекомендовал всячески избегать таких "мутных" узлов.

Швы двух накладок по стенке с катетом 5 мм не несут даже упругий предельный момент. Странно. Надо перечитать Троицкого, как у него швы в таких узлах считаются.

Сообщение от IBZ Я веду к тому, что пластический шарнир нужно делать правильно - проектировать узлы так, чтобы в качестве пластического шарнира выступала полоса, изгибаемая в плоскости меньшей жесткости. Вот она до развития полной пластики воспримет момент пренебрежимо малый. Советую почитать труды Троицкого по этому поводу.

Так узлы с приваренными накладками по стенкам (узлы УНС), Троицкий и исследовал, и у него всё несло. После чего узлы попали в серию.

[IBZ]

Сообщение от ZVV Троицкий и исследовал, и у него всё несло.

А можно эскиз этого узелка с размерами или ссылку на конкретный узел серии?

[Бахил]

Момент в узле зависит не от прочности, а от жёсткости. Если обеспечено только примыкание стенки, то и момент будет исключительно со стенки. Хоть какие накладки ставь.

[ZVV]

Сообщение от IBZ А можно эскиз этого узелка с размерами или ссылку на конкретный узел серии?

Узел № 45 серии 1.400-10/76:

Для двутавра № 30. Высота стенки до начала скруглений 252 мм, толщина 6,5 мм. Предельный упругий момент стенки (0,65*25,2^2/6)*240=16511 Н*м. По стенкам две накладки 8 мм высотой 230 мм, приваренные швом катетом 8 мм. Момент сопротивления швов 0,7*0,8*2*22^2/6=90 см^3. Напряжения в швах от момента 15611/90=173 МПа. Почти предельные 180 МПа, а ведь еще пластика стенки. Плюс дополнительные напряжения от поперечной силы.

Сообщение от Бахил Момент в узле зависит не от прочности, а от жёсткости. Если обеспечено только примыкание стенки, то и момент будет исключительно со стенки. Хоть какие накладки ставь.

Как определить величину момента со стенки?

[Verloc]

Сообщение от ZVV Как определить величину момента со стенки?

В модели задать промежуточный элемент между балкой и колонной с геометрией накладки как вариант.

[Бахил]

Сообщение от ZVV Как определить величину момента со стенки?

Полный момент минус момент в полках.

[ZVV]

Сообщение от Verloc В модели задать промежуточный элемент между балкой и колонной с геометрией накладки как вариант.

Делал такую модель. Для расчета взял узел как для двутавра №30 по серии, только заменил двутавр на эквивалентный сварной (высота 300 мм, ширина полок 135мм, толщина полок 10 мм, толщина стенки 6 мм). Момент сопротивления двутавра 452 см^3. Тогда предельный момент для стали С255: 452*240=108480 Н*м. Рассматривалась балка пролетом 6 м. Если считать балку шарнирно опертой (как то предполагает серия, отнеся узел к шарнирным), то предельная распределенная нагрузка 8*108480/6^2=24106 Н/м.
Для проверки того, произойдет ли сбрасывание опорного момента в защемленной балке за счет приопорного участка меньшей жесткости, равной жесткости накладок, создана оболочками расчетная модель балки с опорным узлом. Накладки задавались как единая пластина равная по толщине сумме толщин накладок. С одной стороны накладки, узлы объединялись с помощью абсолютно твердого тела, в мастер-узле которого запрещен поворот и вертикальные перемещения. С другой стороны накладки, узлы накладки соединялись с узлами стенки балки с помощью объединения перемещения, моделируя сварные швы накладок со стенкой.

Балка загружалась предельной равномерно распределенной нагрузкой для шарнирно опертой балки 24106 Н/м. Деформации балки и узла:

Если считать жестко защемленную балку постоянного сечения, нагруженную равномерно распределенной нагрузкой, то по известным из сопромата формулам опорные моменты равны 24106*6^2/12=72318 Н*м, пролетный момент равен 24106*6^2/24=36159 Н*м. В модели из оболочек с опорным узлом на накладках опорный момент равен 60100 Н*м (83 % от 72318 Н*м), момент в пролете 48300 Н*м (133 % от 36159 Н*м). Если считать стержнями, опорный и пролетный моменты равны 65000 Н*м и 42000 Н*м соответственно. Как видно, приопорный участок меньшего сечения не сильно сбрасывает момент в защемленной балке, если делать расчет в упругой постановке. Напряжения в сварных швах приварки накладок к стенке балки 60100/90=668 МПа, что значительно больше предельных.

Сообщение от Бахил Полный момент минус момент в полках.

Мы приблизительно так и считали в постах № 22 и № 30.

[Verloc]

Для полноты работы системы, я обычно еще и колонны сбоков приделываю. Когда пластинами моделирую, когда профилями.

[seregaxxl]

Привет чуваки Вы всё правильно пишете, но еще больше запутываете новичка В общем суть такова: жёстких узлов в природе мало, и их нужно специально делать, а вот шарнирные получаются сами собой. Это такие узлы где поворот возможен по вашему мнению. Какой узел принять? По наихудшему варианту, но если вам нужен жёсткий (не типа жёсткий, "да ладно итак сойдёт", а жёсткий), то его придётся изобретать специально. Сварка - это условно-жёсткий узел. Короче, схема Дмитрия актуальна
Просили книгу? Так вот...а именно страница 54. https://dwg.ru/lib/3771

[eilukha]

Сообщение от ZVV Миниатюры

- без учёта пластики не имеет смыла. А с учётом пластики нужна оценка её величины, для оценки прочности стыка. Нет смысла говорить о напряжениях, т. к. он не превышают Ry. Тут деформационный расчёт по сути нужен, аналогичный НДМ в ЖБК.

[ZVV]

Сообщение от eilukha - без учёта пластики не имеет смыла.

Смысл есть, но для того, чтобы понять в чем он, нужно смотреть не только последнее сообщение, а весь последний виток дискуссии, начиная с поста № 21.
Рассматривался сварной узел с накладками по стенкам (УНС) и проверялась гипотеза о том, что в таком узле, при примыкании балки к полке колонны можно обеспечить податливость узла за счет пластических деформаций только в стенке балки. При этом, чтобы напряжения в угловых швах приварки накладок к стенке балки не превышали расчетного сопротивления швов. По данным, представленным в ходе дискуссии видно, что такой вариант работы узла в общем случае невозможен и напряжения в сварных швах приварки накладок будут выше расчетного сопротивления швов. Получается, несущую способность такого узла нельзя посчитать, используя только проверки из СП 16.

Учитывая, что по проектированию и исследованию действительной работы таких узлов есть замечательные исследования Троицкого П.Н., обсуждение в теме может со стороны показаться попыткой заново изобрести велосипед. Но когда проделываешь расчеты своими руками на конкретных примерах, оно как-то лучше доходит.

[eilukha]

Сообщение от ZVV исследования Троицкого

- там, если не ошибаюсь, рассматривается пластика только в сварных швах. Этого достаточно, если балка относительно высокая. А если варить, например, прогон покрытия, то без учёта пластики в фасонке узел не прокатит, т. к. повороты большие опорных сечений.

[Старый Дилетант]

Сообщение от eilukha там, если не ошибаюсь, рассматривается пластика только в сварных швах.

Ошибаетесь - в стенке балки тоже, по крайней мере касаемо УНС (если я не ошибаюсь)

[ZVV]

Сообщение от eilukha - там, если не ошибаюсь, рассматривается пластика только в сварных швах.

Недавно это обсуждалось на форуме, но лучше смотреть первоисточник целиком.