[Евгений121212]

Добрый день! Прошу подсказать являются ли узлы стыка балок с прогонами (во вложении) на сварке шарнирными? В Лире в расчётной схеме заданы шарниры, хочу чтобы в реальности они соответствовали расчётной схеме. Заказчик не одобряет болты из-за сложности монтажа на месте. Длина сварного шва пластин 130х130 в кристале держит поперечную силу, а момент уже нет, как считаете когда это всё наварят на месте момент от нагрузки не будет передаваться через пластину или же момент будет передаваться и сварка лопнет и прогоны упадут? Моя цель - стык двутавра с швеллерами в один уровень без болтов по шарнирной схеме. Если нарисованные мной узлы сомнительные, порекомендуйте, пожалуйста, решение. В интернете и сериях я нахожу такие узлы только на болтах.

[Alexmf]

Сообщение от eilukha - потому что это ЦИ. ЦТ тут ни при чём.

И ЦИ тут не при чем, кажись. Разве реакция опоры от примыкающей балки "сидит" на ЦИ главной балки?
Что-то я засомневался в том, что выше написал.
Поясните пожалуйста, как ЦИ и сварные швы связанны между собой.
ЦИ для расчета на кручение. Сварные швы - от точки приложения реакции опоры до ЦТ сварного полигона. Вроде так.

[Старый Дилетант]

Сообщение от ZVV Вопрос знатокам! В узле 7 ТС с односторонним примыканием второстепенной балки, какой эксцентриситет брать для расчета швов приварки накладки к стенке второстепенной балки? И почему

Я не задумываясь беру относительно. стенки потому, что не задумываюсь.
А такие узлы в исполнении инженеров вызывают неприятные чувства. Если на бесят, то близко к этому.

[Alexmf]

Я же делю полку швеллера пополам, и это есть точка отсчета плеча. ИМХО конечно.

[v.psk]

Сообщение от ZVV Вопрос знатокам! В узле 7 ТС с односторонним примыканием второстепенной балки, какой эксцентриситет брать для расчета швов приварки накладки к стенке второстепенной балки? И почему?

Так он же обозначен - это е1....
Судя по логике рисовавшего этот е1, е1 это расстояние от цт главной балки до центра сечения сварных швов с правой стороны накладки.

[eilukha]

Сообщение от Alexmf точки приложения реакции

- где она по Вашему, если не в ЦИ?

[Alexmf]

Сообщение от eilukha - где она по Вашему, если не в ЦИ?

Да откуда же она там взялась? Если она в ЦИ, тогда про бимомент и речи быть не может. С другой стороны - не возможно нагрузить сечение "швеллер" и при этом не получить стесненное кручение (если конечно нет конструктивных мероприятий).
Реакция опоры находиться в пределах ширины полки швеллера, b/2, к примеру.
Можно на стенку ее отправить - портной на нитках не экономит"

[eilukha]

Сообщение от Alexmf Можно на стенку ее отправить - портной на нитках не экономит

- именно, поэтому в ЦИ отправить.

[IBZ]

Сообщение от eilukha именно, поэтому в ЦИ отправить.

Никакого отношения центр изгиба к расчёту данного узла не имеет. Это в общем случае совершенно неправильно, хотя бы потому, что исключает стесненное кручение главной балки. Другой вопрос, что для симметричного двутавра центр изгиба совпадает с центром тяжести. Абсолютно правильное значение эксцентриситета - расстояние до центра тяжести шва, реальное применяемое - до грани стенки, с перестраховкой - до центра тяжести стенки для двутавровых сечений.

[Евгений121212]

Всем большое спасибо за ответы!

Сообщение от YuriyVorobets Момент никуда не убежит, если достигнет прогон предельных усилий в этих конструкциях, тогда эти швы не только будут сопротивляться поперечной силе, а и моменту, так как заварено все и узел ваш так за конструирован что момент там по любому будет. Поэтому лопнет скорее всего если посчитан только на поперечную силу, надо вам посчитать накладку как жестко защемленную консольную балку небольшой длины (65/2+10+75/2) на Q и M, на которую действует опорная реакция с плечом в виде момента и просто в виде сосредоточенной срезающей силы без плеча. Также и сварные швы рассчитать на Q и М как те что прикрепленные к прогону так и к ребру жесткости стенки главной балки. Накладку разместите в центре по высоте балки прогона, чтобы вверху была приварка к стенке и внизу, а не как у вас вверху к стенке, а внизу к полке.

Если я проделываю эти операции, то я предполагаю, что моё соединение шарнирное, раз я беру за плечо эти длины (80 мм) а не просто с эпюры расчётной схемы на опоре при жёстком соединении прогона с балкой? Но раз вы пишете что момент по любому будет, то чего тогда я этим добьюсь, ведь поперечная сила будет на опоре максимальной, когда и момент будет максимальным? Или это всё мне помогает при условии, что я делаю эти расчёты с профилем, подобранным при шарнирном закреплении по вашему совету? Что я какбы не допускаю из за жёсткости балки этих углов поворота на опоре?
Если я считаю в кристалле вариант с двумя накладками, то мне хватает длины сварных швов для восприятия всех усилий. Если я остановлюсь на этом варианте и посчитаю узел полностью жёстким, то мне ещё нужно будет считать 10 мм кусочек пластин на Q и M, взятых с эпюр расчётной схемы с жёсткими узлами сопряжения балок, но ведь эти пластины тогда вряд ли смогут выдержать эти усилия?

Сообщение от Бахил а это никуда не годиться. Должен держать момент от эксцентриситета приложения опорной реакции.

То есть вы считаете, что если сварка выдержит Q*e, то можно считать узел шарнирным и успокоиться?

Сообщение от Старый Дилетант 1.400-10/76 вып. 7 узлы 43, 45

Спасибо большое, но вариант с двумя уголками с заводской сваркой точно не подойдёт, к сожалению, а другой не рекомендуется применять, когда есть продольные усилия, которые у меня к сожалению тоже есть

[Старый Дилетант]

Сообщение от Евгений121212 а другой не рекомендуется применять, когда есть продольные усилия, которые у меня к сожалению тоже есть

А Ваш узел применять рекомендуется?

[Евгений121212]

Сообщение от Старый Дилетант А Ваш узел применять рекомендуется?

Нет)
Именно по этому я на этом форуме и именно в этой теме

[IBZ]

Сообщение от Евгений121212 Нет) Именно по этому я на этом форуме и именно в этой теме

У вас слишком много запретов. Исходя из них, если и удастся сконструировать шарнирный узел, то он будет гораздо сложнее (во всех смыслах) стандартных решений.

[ZVV]

Ранее в теме, участникам обсуждения был задан вопрос:

Сообщение от ZVV узле 7 ТС с односторонним примыканием второстепенной балки, какой эксцентриситет брать для расчета швов приварки накладки к стенке второстепенной балки? И почему?

Мнения разделились. Часть участников считает, что эксцентриситет нужно брать до центра тяжести сечения швеллера, часть, что до стенки швеллера и часть до центра изгиба сечения швеллера. Чтобы выяснить какой же эксцентриситет нужно брать выполнен численный эксперимент.

Основная расчетная схема представляет из себя две шарнирно опертые балки из швеллера, соединенные перемычкой из полосы. Пролет балок 6 м, расстояние между осями стенок балок 1 м. Балки развернуты полками внутрь. Швеллерное сечение балки по осям листов: высота 300 мм, ширина пояса 100 мм, толщина стенки 6 мм, толщина пояса 10 мм. Перемычка сечением 6*300 мм. Всё моделировалось в SCAD оболочками. Перемычка нагружена в середине силой 20 кН.

Расчетная схема перемычки может быть представлена как однопролетная балка с упругим защемлением на опорах, нагруженная в середине сосредоточенной силой. Зная жесткость заделки на опорах и изгибающий момент в каком-либо сечении по длине перемычки, можно определить пролет балки, и следовательно, точку от которой нужно отсчитывать эксцентриситет при расчете узлов примыкания второстепенных балок к главным балкам.

Для определения жесткости заделки перемычки создана вспомогательная схема, состоящая из одного шарнирно опертого швеллера. К швеллеру в середине пролета прикладывался крутящий момент и определялись перемещения сечения. При моменте 300 Н*м угол поворота сечения составил 2,15 градуса. Следовательно, жесткость опоры перемычки 140 (Н*м)/град.

После расчета основной схемы с силой в середине перемычки получены перемещения узлов и напряжения в элементах.

Напряжения в перемычке определялись на расстоянии 130 мм от оси стенки швеллера. Поперечная сила в перемычке равна 20/2=10 кН. Центр тяжести сечения швеллера смещен внутрь от оси стенки на 26 мм, а центр изгиба сечения смещен наружу от оси стенки на 38 мм. Положение ц.т. и ц.и. определены в сателлитах КОНСУЛ и ТОНУС. Также положение ц.и. проверено на вспомогательной схеме путем нагружения одиночного швеллера пробной нагрузкой в ц.и.
Если считать перемычку шарнирно опертой, то:
- при положении опоры в ц.т. сечения швеллера момент на расстоянии 130 мм от оси стенки: М_ц.т.=10000*(0,13-0,026)=1040 Н*м;
- при положении опоры по оси стенки сечения швеллера момент на расстоянии 130 мм от оси стенки: М_ст=10000*0,13=1300 Н*м;
- при положении опоры в ц.и. сечения швеллера момент на расстоянии 130 мм от оси стенки: М_ц.и.=10000*(0,13+0,038)=1680 Н*м.
При прогибе перемычки как шарнирно опертой балки угол поворота опорного сечения 0,026 градуса, что даст момент на опоре от упругого защемления, приблизительно, 0,026*140=4 Н*м. По сравнению с ожидаемой величиной момента в рассматриваемом сечении момент от упругого защемления незначителен и им можно пренебречь.

Нормальные напряжения вдоль оси перемычки в центре КЭ для рассматриваемого сечения:

По напряжениям определен изгибающий момент в поперечном сечении. Для каждого элемента определялся момент относительно нейтральной оси путем умножения напряжения на площадь КЭ и на плечо. Затем, моменты для каждого КЭ суммировались. Величина изгибающего момента в сечении получилась 1668 Н*м, что с погрешностью до 1% соответствует моменту при положении опоры в ц.и. сечения швеллера.

Таким образом, при расчете узлов примыкания второстепенных балок к главным балкам эксцентриситет поперечной силы нужно брать относительно центра изгиба сечения швеллера. В рассмотренном примере, если эксцентриситет принять относительно центра тяжести сечения или стенки швеллера, то сварные швы будут перегружены от момента в 1,6 и 1,28 раза соответственно.

[eilukha]

Хороший эксперимент (т. к. мою версию подтвердил и показал, что стеснённость здесь ни при чём).

[Ильнур]

Сообщение от ZVV ...Величина изгибающего момента в сечении получилась 1668 Н*м, что с погрешностью до 1% соответствует моменту при положении опоры в ц.и. сечения швеллера...

Интересная работа.
А можете развернуть швеллера наоборот и посмотреть как изменится момент? Т.е. соблюдется ли принцип "е до Ц.И."

[ZVV]

Сообщение от Ильнур А можете развернуть швеллера наоборот и посмотреть как изменится момент? Т.е. соблюдется ли принцип "е до Ц.И."

Можно и развернуть.
Сечения, пролеты балок, схема нагружения и закрепления те же. Расстояние между осями стенок швеллеров 1 м, но полки развернуты наружу. Напряжения в перемычке, как и раньше, определялись на расстоянии 130 мм от оси стенки швеллера.
При положении опоры в ц.и. сечения швеллера момент на расстоянии 130 мм от оси стенки: М_ц.и.=10000*(0,13-0,038)=920 Н*м.
Нормальные напряжения вдоль оси перемычки в центре КЭ для рассматриваемого сечения:

По напряжениям определен, как и раньше, изгибающий момент в поперечном сечении:

Величина изгибающего момента в сечении получилась 908 Н*м, что с погрешностью до 2% соответствует моменту при положении опоры в ц.и. сечения швеллера.

Примечательно, что переходя через точку ц.и. швеллера, меняется знак напряжений и, следовательно, знак момента в поперечном сечении перемычки. Момент в сечении, где перемычка соединяется со стенкой швеллера не равен нулю.

В приложении файлы проектов SCAD для вспомогательной схемы, основной схемы и основной схемы с разворотом швеллеров.

[eilukha]

Власов рулит.

[Ильнур]

Сообщение от eilukha Власов рулит.

ZVV рулит.

[Бахил]

Offtop: Во цирк устроили. С акробатикой.
И что доказали? Что опорный момент в балке равен крутящему моменту в швеллере?
Ну и стоило столько "городить"? И так ясно.

[Ильнур]

Сообщение от Бахил ..цирк...что доказали?...

Доппояснения для неподготовленных цирковых зрителей: доказали, что "е" надо брать от "ц.и."
Посты надо читать последовательно и со вниканием в содержание.