[Bu-Bu]

Господа!
Нужна помощь в расчете. Есть необходимость сочинить удлинитель существующей металлоконструкции. Одним краем он будет жестко закреплен к существующей металлоконструкции (болтовое соединение), которая опирается концом на шарнир, а второй ее конец будет подвешиваться. Нагрузки такие - масса существующей металлоконструкции, опирающаяся на проектируемую порядка 19 тонн, плюс сверху будет установлен груз порядка 23 тонн. Опора груза порядка метра со стороны подвеса, потом еще через 4 метра и потом еще 9 метров. Существующая металлоконструкция длиной 17 метров, удлинить нужно на 5 метров. Я не инженер, поэтому просьба не пинать, а помочь подобрать спаренный(счетверенный) металлопрокат для удлинителя из сортамента профильных труб или двутавра/швеллера.
Заранее спасибо!

[yorik_1984]

Схема всего этого "сочинения" лишней бы не была.

[Bu-Bu]

Так все сложно?

[Tvorec]

Сообщение от Bu-Bu существующей металлоконструкции

Из чего эта металлоконструкция (двутавр, швеллер?)?
Вообще непонятно, что это за конструкция весом 19т, где сверху добавят еще 23т... Вам не кажется, что здесь можно и по-подробней рассказать?
Насчет рисунка - вроде понятно, что с одной стороны подвешивается, а с другой стороны ставится на опору. На этом, вроде, всё понимание и заканчивается...
Совет - обратитесь к конструктору, чтобы он сделал полноценный расчет - из дальнейшего поймете почему.
Возникают вопросы:
1) К чему подвешивается вся это конструкция? Из чего это "подвеска"? Как бы подвесочка не оборвалась, а конструкция, к которой подвешиваются - не притянулась к земле по закону Ньютона...
2) Из чего эта балка, которая на рисунке? Дело в том, что наращивая балку, нужно проверять ее всю, а для это нужно знать из чего она.
3) Что это такое весом 23т? Танк?
4) Что это весом 19т? Второй танк?
5) Вообще непонятно опирание этих 19т и 23т на балку - где? Как никак, важно знать место приложения нагрузки.

[Bu-Bu]

Это металлическая рама и вся она весит 19 тонн. Опирается на один край. Подвес все выдержит, рама рассчитана на дополнительную нагрузку до 34 тонн. Места приложения нагрузки я указал на эскизе. Обращаться к конструкторам некогда ибо этот "костыль" нужно смостырить срочно.

[Tvorec]

Сообщение от Bu-Bu Обращаться к конструкторам некогда ибо этот "костыль" нужно смостырить срочно.

Ну так может ответите:

Сообщение от Tvorec 2) Из чего эта балка, которая на рисунке? Дело в том, что наращивая балку, нужно проверять ее всю, а для это нужно знать из чего она.

Сообщение от Bu-Bu Это металлическая рама и вся она весит 19 тонн. Опирается на один край. Подвес все выдержит, рама рассчитана на дополнительную нагрузку до 34 тонн.

Вы меня вообще запутали, ничего не понимаю. В голове картинка не возникает.

[yorik_1984]

Конструктор за свою работу возьмет не более 5% стоимости все это го вашего "творчества". Стоит ли такая экономия того, что в один момент оно все рухнет.

[Bu-Bu]

Сообщение от Tvorec Ну так может ответите: Вы меня вообще запутали, ничего не понимаю. В голове картинка не возникает.

Картинка простая - эта штука 23 тонны не влазит на раму, которая 19 тонн. Поэтому хотим ее нарастить. Груз опирается на опорах, точки опирания мной указаны. Рама из коробчатых профилей высотой 390 мм. сварная, начерняка что-то типа Hardox. Задача нарастить так, чтобы нарощенная часть не согнулась под нагрузкой.

[Tvorec]

Сообщение от Bu-Bu Картинка простая - эта штука 23 тонны не влазит на раму, которая 19 тонн.

Согласитесь, одно предложение мало что даёт для понимая конструкции как таковой. Дело в том, что вы сами сказали:

Я не инженер

А значит можете не видеть нюансов конструкции и вносимых изменений... (вплоть до аварии) Поэтому я и хочу увидеть всю конструкцию в целом.

Рама из коробчатых профилей высотой 390 мм. сварная

Неплохо бы еще и толщину стенок узнать, а также марку стали (иначе при поверочном расчете изначальной балки марку стали придется брать минимальную - С245, где сопротивление стали Ry=2.45т/см2)

Груз опирается на опорах, точки опирания мной указаны.

Не самая лучшая расстановка "подкладок" под груз в 23т шириной 21м (взял с рисунка). Получается, что 8м груза висят в воздухе, а из 23-х тонн этого груза 18-ть приходится на самую правую опору - на первом рисунке во вложении показано (такое распределение давления между опорами принято мной из предположения, что скорее всего это что-то вроде контейнера, т.е. жесткое неделимое целое как многопролетная балка, и вес этого контейнера равномерен по его длине).
На рисунке дана эпюра моментов, где максимальный момент М=96.2т*м, тогда необходимый момент сопротивления балки Wx=M/Ry=96.2*100/2.45=3926.5см3, т.е. чтобы выдержать такой момент ваш короб (из предположения что он квадратный) при высоте 390мм должен иметь при стали С245 толщину стенок s=23мм...
На втором рисунке показана эпюра поперечных сил Q - но это потом, здесь бы с моментами разобраться...

[Bu-Bu]

К сожалению, стенки можно определить только приьлизителтно 12-14 мм х 4. Сама рама сварная скррее всего Хардокс. Расстановку опор груза изменить невозможно. Судя по вашим рассчетам вы правильео поняли задачу
Подскажите: какой все-таки сортамент подойдет для удлинения? Полагаю, что лучше взять профильную трубу где-то 300х200х8 или нет?

[Tvorec]

Сообщение от Bu-Bu Рама из коробчатых профилей высотой 390 мм, сварная

Я предположил сначала, что балка у вас квадратного сечения, т.е. типа 390х390х12мм, но можете уточнить?

К сожалению, стенки можно определить только приблизительно 12-14 мм х 4.

Тогда придется брать по минимуму. К слову - у трубы 390х390х12 Wx=2218cм3

Полагаю, что лучше взять профильную трубу где-то 300х200х8 или нет?

А как вы будете стыковать два профиля разной высоты, а возможно еще и разной ширины? Это нереально сделать, тем более на коленке...

Сама рама сварная скорее всего Хардокс.

У меня большие сомнения, что ваша балка сделана из высокопрочной износостойкой машиностроительной стали, например HARDOX 400 с пределом текучести Ry=10т/см2 (да и зачем для рамы износостойкая сталь? Для сравнения, самая "крутая" сталь по СНиП С590 с нормативным пределом текучести Ry=5.5т/см2 - разница в два раза. Почему вы решили что там Хардокс? Она вроде для других целей).

Далее возникает следующий вопрос - из какой стали собрались делать "добавку"?
И какой ширины подкладки под "контейнер"? (это нужно для проверки местных напряжений от нагрузки в 18т и т.п.)

P.S. Если вам интересна сама методика расчета балок, то это СНиП II-23-81* "Стальные конструкции" - все части расчета изгибаемых элементов на прочность, устойчивость, местную прочность и устойчивость. Про жесткость (прогибы) балок - СНиП 2.01.07-85* "Нагрузки и воздействия"

[Михась]

Необходимо провести визуальное обследование, анализ стали, также знать габариты и толщину сущ. балки, пусть даже путем сверления отверстия в неопасной зоне, или путем сравнения минимальных толщин по сортаменту, спроектировать узел усиления места сращивания с расчетом сварных швов. Наконец, можно найти производителя сущ. конструкции, у которой хранятся исходные чертежи...
Расчет на жесткость при L/400 на такой длине балки увеличит еще на несколько процентов требуемый Wx.
Т.е. нужно еще обосновать, что принять в расчете: L/500, L/400, L/300 или L/250.

[Bu-Bu]

Конструкция сделана в Нидерландах, прочность расчитана с учетом динамических нагрузок, но это мне не нужно, ибо мой костыль временный, поэтому не хочется напрягать фирмы по проекьированию - обхохочут. Опоры под груз 2,6 х 0,5 м. Ширину удлинителя могу сделать не более 400 + ширина трубы, сама рама шириной 2700 мм. Пристыковывать хочу путем приварки болтов к раме и кронштейнов к удлинителю. Плюс на раме есть два выступающих квадрата 130х130 - их хочу притянуть к удлинителю рессорными стремянками. Сталь добавки скорее всего 3 или если повезет 09г2с- тут уж не до жиру. Про прогиб - величина не критична, лишь бы она была в пределах десятков мм. Больше пугает просто разрушение конструкции.

[Tvorec]

Сообщение от Bu-Bu Конструкция сделана в Нидерландах, прочность рассчитана с учетом динамических нагрузок, но это мне не нужно, ибо мой костыль временный, поэтому не хочется напрягать фирмы по проектированию - обхохочут.

Нормальная инженерная задача - кому как не им ее решать, раз они создатели и знают свое творение лучше других. (исходные данные у них точно полнее).
А решит эту задачу любой нормальный конструктор при достаточных исходных данных (чертежах).

Опоры под груз 2,6 х 0,5 м.

Я так понял, что ширина опирания аж на пол метра - неплохо.

Ширину удлинителя могу сделать не более 400 + ширина трубы.

Не понял, это про что? Вы про то, что вширь "развить" добавляемую балку можно еще не более чем на 400мм (без учета основной трубы)? Да думаю так уж сильно не понадобится "разгуливаться".

Пристыковывать хочу путем приварки болтов к раме и кронштейнов к удлинителю. Плюс на раме есть два выступающих квадрата 130х130 - их хочу притянуть к удлинителю рессорными стремянками.

Не надо варить болты к раме - они для этого не предназначены. Как по мне, так все это рухнет моментом, одно будет радовать после - контейнер весом 23т просто не успеют расстропить и он повиснет на кране (ну или тому подобное). Вы собираетесь сделать цельную балку, нарастив ее на треть (5/17*100%=30%), и при этом хотите соединить на обваренных болтах, это как если бы хирург пришивая оторванную треть руки пациенту сшил бы только кожу...

Сталь добавки скорее всего 3 или если повезет 09г2с- тут уж не до жиру.

Ну здесь более менее понятно.
А вот ответа на мой вопрос я так и не услышал - какова ширина трубы? (высоту я знаю - 390мм)
Насчет толщины - было бы неплохо просверлить дырочку и проверить толщину.

Ну что могу сказать про вашу сталь HARDOX - если вы ошибаетесь, то сложиться всё. А так, навскидку, принимая Ryn=10т/см2, расчетное сопротивление примем максимального коэффициента надежности в СНиП по материалу 1.1, тогда Ry=Ryn/1.1=9.09т/см2
Требуемый момент сопротивления балки Wx=M/Ry=96.2*100/9.09=1058см3 - но повторяю - такую сталь не используют в строительных конструкциях (наверняка там обычная сталь типа той же Ст3) - вы рискуете тем, что сложится всё.
Считаем добавляемую балку при стали С245 - Wx=42.3*100/2.45=1726.5см3 - здесь даже сдвоенного швеллера №40 не хватает. Но это можно решить дополнительным усилением стальными листами на определенную длину.
Здесь без конструктора вам не обойтись.

Пристыковывать хочу путем приварки болтов к раме и кронштейнов к удлинителю. Плюс на раме есть два выступающих квадрата 130х130 - их хочу притянуть к удлинителю рессорными стремянками.

Что за рама? Данная балка и есть ригель (т.е. верхняя часть) рамы?
А вы уверены, что справа у балки шарнир? Нет ли у нее там продолжения вертикально вниз в виде колонны.

[Bu-Bu]

Ширина рамы 300 мм, выполднена она как оконная рама, со стороны пристыковки сделаны два типа крюка 130х130 для подвеса, справа условно шарнир с опиранием на землю.. Сталь я предположил, что Хардокс, но может это и не так. За 20 лет эксплуатации она не прогнулась при нагрузке до 40 тонн а может и больше. Сдвоенный швеллер? А чем плоха прямоугольная труба? Тем более, что я планировал сделать тоже раму с перемычками. Я в полях, конструкторы здесь не попадаются - только комбайнеры.

[Tvorec]

Сообщение от Bu-Bu Сталь я предположил, что Хардокс, но может это и не так.

По идее у вас должна быть вся документация на эту конструкции и ничего вспоминать не нужно. (всмысле передавать ее должны были вместе с конструкцией)

[Михась]

Сообщение от Tvorec Что за рама? Данная балка и есть ригель (т.е. верхняя часть) рамы? А вы уверены, что справа у балки шарнир? Нет ли у нее там продолжения вертикально вниз в виде колонны.

Пора уже фото выложить узлов и общего вида. Я вообще, подумал, что груз классически опирается на четыре точки, т.е. на две балки, тогда и нагрузка поделилась бы на два.
А так, все в догадках и каждый думает свое, невозможно будет вам грамотно помочь...

[Bu-Bu]

Фото проблематично - сейчас груз стоит на раме. Так балок и так две, двумя и планирую нарастить с перемычками. Документации нет, только на допоборудование.

[uraltay]

Что-то не нашёл центра масс. Как нагрузка распределена по опорам? А может и удлинять не надо, а высунуть консольную часть груза за пределы рамы?

[Bu-Bu]

Консоль не пойдет - там ступень полметра. Удлинение и нужно, чтобы обойти эти полметра.