[студент]

Пожайлуста, необходимо ваше мнение и замечания по принятому решению.
Ситуация такая:
Из расчета подстропильной фермы были подобраны сечения из замкнутого гнутосварного профиля для верхнего пояса 200х6 и для раскоса 160х120х4...сталь С345
после расчета элементов ферм, расчитываем сам узел фермы по пособию к СНиП II-23-81* п.15.9 "бесфасоночные узлы ферм"
РАСЧЕТ ПОЯСА НА ПРОДАВЛИВАНИЕ
расчетную схему см. в прикрепленном файле
дано:
Узел К-образный,
усилие в поясе фермы Nп=-85,1т (сжатие)
усилие в раскосе Nр=-37,3т(сжатие) , Mр=0,7т*м
зазор между гранями сечений пояса и раскоса равен:
f = (D-d )/2=(20-16)/2 = 2 см.
угол примыкания раскоса к поясу равен 40 градусов
длина примыкания раскоса к поясу b = dр /sin(a)=12/sin(40) = 18,6см,
Т.к. в поясе F /(A Ry)=85060/(45,6 · 3400)=0,54863 > 0,5
Коэффициент =>
YD = 1,5-F /(A Ry)=1,5-85060/(45,6 · 3400) = 0,95137,
остальные коэф.по пособию.
по формуле пособия (92) получаем
N+1,5 M/db =37250+1,5 · 70000/12=46000 кгс (<=) Yc Yd YD Ry t^2 (b+c+кв.корень(2 D f))/((0,4+1,8 c/b) f SIN(a))=1 · 1 · 0,95137 · 3400 · 0,36 · (18,6+3+кв. корень(2·20·2) )/((0,4+1,8 · 3/18,6) · 2 · sin(40))=40231 кгс
Условие не выполняется!
из этого следует что при данный сечениях пояс не проходит на продавливание, следовательно напрашивается решение увеличить толщину сечения пояса с 6 мм до 7 мм, но такое решение ведет в увеличения расхода металла на 5 кг больше на погонный метр, что не желательно.
Поэтому появилось другое решение, которое мне бы хотелось, что бы вы его прокоментировали:
....с обоих сторон распорок в месте примыкания к поясу фермы привариваются пластины толщиной 5мм. из стали С345 (см. чертеж)
исходя из этого, зазор между гранями сечений пояса и раскоса будет равен:
f = (D-d )/2=(20-(16+0,5х2))/2 = 1,5 см.
подставляем новое значение f в формулу (92) получаем:
N+1,5 M/db =37250+1,5 · 70000/12=46000 кгс (<=) Yc Yd YD Ry t^2 (b+c+кв.корень(2 D f))/((0,4+1,8 c/b) f SIN(a))=1 · 1 · 0,95137 · 3400 · 0,36 · (18,6+3+кв.корень (2·20·1,5))/((0,4+1,8 · 3/18,6) · 1,5 · sin(0,69813))=51348кгс
Условие выполняется!
далее если расчитывать сварной шов по формуле ( 98 ) при толщине стенки пояса tп=6мм, тощине стенки раскоса tр=5мм (т.к. привариваем к поясу не металл раскоса, а металл пластины), Kf=5мм, то сварной шов теоретически проходит.
Но все же меня волнует насколько правомерен и равнопрочен будет этот узел? сам переход и передача усилия от раскоса на пластину и с пластины на пояс! [sm2102] нет ли тут каких подводных камней на которых мне нужно обратить внимание? Надеюсь на ваш опыт!
заранее спасибо!
[ATTACH]1142845751.dwg[/ATTACH]

[AIK]

Если продавливается пояс, то его и надо усиливать. Наварить прямоугольную пластину толщиной 10мм под раскосы. 1 фасонка это лучше чем 4 фасонки.

[студент]

Сообщение от AIK Если продавливается пояс, то его и надо усиливать. Наварить прямоугольную пластину толщиной 10мм под раскосы. 1 фасонка это лучше чем 4 фасонки.

думал об этом....
в центральном узле подстропильной фермы оба раскоса работают на сжатие, но в смежных узлах там один раскос на сжатие -37т, другой на отрыв +37т....
в случае когда будет отрыв , пластина будет стараться отслаиться от пояса...и как бы там сварщики не старались, а возможно появление зазора и как следствие потом ржавение....может я конечно и зря так драматизирую...
но все же по предложенному мной решению , имеет оно право на жизнь или здесь есть принципиальные возражения?

[vx]

Если предпочитаете усиливать - мне кажется лучше вариант AIK (пост 2). Я сам, наверное, увеличил бы толщину стенки пояса до 7мм. Вы считаете только расход металла, но дополнитеьные трудозатраты будут и на изготовление пластинок и дополнительную сварку. А может стоит заказать испытания узла?

[студент]

Сообщение от vx Если предпочитаете усиливать - мне кажется лучше вариант AIK (пост 2). Я сам, наверное, увеличил бы толщину стенки пояса до 7мм. Вы считаете только расход металла, но дополнитеьные трудозатраты будут и на изготовление пластинок и дополнительную сварку. А может стоит заказать испытания узла?

тоже правильно....еще буду обдумывать эти варианты, но вот горизонтальная пластина приваренная к поясу по периметру при отрыве как то настораживает.
а с вертикальными накладками с конструктивной точки зрения, что здесь может быть не так?

[студент]

посмотрел сейчас СНиП ii-23-81 таб.38
если увеличить толщину пояса до 7 мм, то минимальный катет шва будет равен 5 мм! а толщина раскоса 4 мм, для него максимальный катет шва будет равен 4*1,2=4,8мм....не вписываемся!....так что вслед за толщиной пояса следует увеличить и толщину раскоса до 5 мм....а это плюс еще 4 кг на погонный метр раскоса

[AIK]

Сообщение от студент а с вертикальными накладками с конструктивной точки зрения, что здесь может быть не так?

1. Суммарная длина швов приварки к поясу меньше чем у общей пластины.
2. Шов приварки накладок к поясу - стыковой, при общей пластине - угловой. Угловые швы меньше подвержены хрупкому разрушению.
3. Сложная геометрия накладок увеличивает вероятность погрешности изготовления - то есть если торцы накладок не совпадут идеально с торцом раскоса, то часть шва пойдет через воздух.

[vx]

а с вертикальными накладками с конструктивной точки зрения, что здесь может быть не так?

Если посмотреть на формулу расчёта сварных швов по пособию - в расчёт принимают два боковых шва и шов у носка. В Вашем случае главные швы раскосов варятся через фасонки.

[Veliking]

А что нельзя приварить пластинку только под сжатый раскос?

[студент]

Сообщение от AIK ...1. Суммарная длина швов приварки к поясу меньше чем у общей пластины....

но ведь все равно раскос будет привариваться к пластине и суммарная длина шва будет такой же как если бы он приваривался без нее сразу к поясу.

Сообщение от AIK ....2. Шов приварки накладок к поясу - стыковой, при общей пластине - угловой. Угловые швы меньше подвержены хрупкому разрушению...

по пособию (п. 15.14), сварные швы выполняются при наличии установочного зазора равного 0,5-0,7 толщины стенки примыкающего элемента, с полным проплавлением стенки профиля, и их следует рассчитывать как стыковые. Т.е. шов примыкания к гор. пластине раскоса нужно проплавить полностью, и он все равно останется таким же как и если бы пластины не было - стыковым.
И тут еще опять возникает вопрос свариваемости элементов...
для того, что бы приварить к 10мм-вой пластине раскос его тощину следует увеличить до 5 мм!(см.таб.38* СНиП II-23-81). а это как я уже писал + 4 кг /пог.метр

Сообщение от AIK 3. Сложная геометрия накладок увеличивает вероятность погрешности изготовления - то есть если торцы накладок не совпадут идеально с торцом раскоса, то часть шва пойдет через воздух...

здесь я согласен - это минус.

[студент]

Сообщение от vx а с вертикальными накладками с конструктивной точки зрения, что здесь может быть не так? В Вашем случае главные швы расскосов варятся через фасонки.

это плохо? и чем это отличается если бы просто без фасонок это было?

[студент]

Сообщение от Veliking А что нельзя приварить пластинку только под сжатый раскос?

1. я конечно виноват, недоговорив, что расчет на отрыв (+37т) тоже показал, что пояс не проходит и что тоже требуется усиление.тут ситуация схожая.просто привел в пример только центральный узел.
2. раскосы что на растяжение , что и на сжатие одинаковые, и поэтому хотелось бы единого унифицированного узла

[vx]

это плохо? и чем это отличается если бы просто без фасонок это было?

Я думаю, если можно, усилия лучше передавать без промежуточных элементов.

[студент]

Сообщение от vx это плохо? и чем это отличается если бы просто без фасонок это было? Я думаю, если можно, усилия лучше передавать без промежуточных элементов.

в идеале так бы всегда хотелось бы , но ведь и горизонтальная пластина - промежуточный элемент...

[студент]

Сообщение от vx это плохо? и чем это отличается если бы просто без фасонок это было? Я думаю, если можно, усилия лучше передавать без промежуточных элементов.

и еще....если рассматривать верт. фасонку никак переходной элемент , а как утолщение(усиление) стенки раскоса??? Т.е. сварным швом к поясу проплавить и металл раскоса и металл фасонки! получается толщина стенки раскоса будет (4+5=9мм)...
сделать например небольшой срез под 35-40 градусов и проварить оба металла? 6 мм с 9 мм должны без проблем проварится! как думаете?

[AIK]

Сообщение от студент раскосы что на растяжение , что и на сжатие одинаковые

А как это? Сжатый раскос на устойчивость не проверялся?

[vx]

студент

в идеале так бы всегда хотелось бы

Тогда нужно вернуться к бесфасоночным узлам. Попробуйте подобрать пояса и раскосы с меньшими размерами и более толстыми стенками. Как правило это спасает от продавливания и позволяет усилить сварные швы.

[студент]

Сообщение от AIK Сообщение от студент раскосы что на растяжение , что и на сжатие одинаковые А как это? Сжатый раскос на устойчивость не проверялся?

ферма подстропильная 12-метровая...принимает нагрузку только от стропильной фермы посередине....усилия во всех раскосах которые растянуты около 37 т, усилия в сжатых раскосах тоже порядка 37 т. Сжатые раскосы на устойчивость пороверялись. Из конструктивных соображений что бы не прикладывать усилия в середину стенки пояса принято единое сечение, так что бы зазор между гранями поясов и раскосов был не более 20мм ! как показали расчеты узла это большой зазор, но увеличивать сечение раскосов не хочется, данные сечения итак работают с коэф запаса 0,7 на сжатие и 0,5 на растяжение. куда еще больше запас?...(если бы принял меньшее сечение и уменьшить запас стрежней, то зазор увеличится и пояс тем более на продавливание и отрыв не пройдет)...данное сечение, на мой взгляд, -золотая середина

[AIK]

А сделать в этом месте врезную фасонку? Бесфасоночная девственность все равно уже потеряна.

[студент]

Сообщение от vx студент в идеале так бы всегда хотелось бы Тогда нужно вернуться к бесфасоночным узлам. Попробуйте подобрать пояса и расскосы с меньшими размерами и более толстыми стенками. Как правило это спасает от продавливания и позволяет усилить сварные швы.

уменьшить сечение пояса из плоскости фермы невозможно т.к. устойчивость сечения при сжатии из плоскости фермы на пределе. (Кисп=0,95)
если увеличить раскос ,то исходя из сортамента следующий профиль будет 180х100х5. начинаются проблемы с нижнем поясом....он составляет 180х6....в предварительных расчетах ширины 100мм не хватает, следующий профиль 180х140х5, тут начинаються проблемы с узлом.узлы получаются с эксцентриситетом, да и увеличение сечения уже огромное...
я признателен всем за активное участие, но судя по ответам меня все пытаються увести от предложенного решения! это интуиция или все таки что-то здесь недопустимо?