Строительные решения / Серия 1.460.3-23.98 расчет узла опирания 30 метровой фермы  

В качестве расчетной схемы берем узел №10

Исходные данные


Сталь С345-3, предел текучести 345 МПа, предел тангенциальных напряжений (предел пластичности) 500 МПа после чего следует разрыв.

Итак эквивалентные напряжения




ИЗ графиков видно что уже на 9 ступени нагружения материал достиг своего предела упругости в 323,03 МПа и дальнейший рост напряжений вызывает негативные явлений , в частности после снятия нагрузки остаются остаточные деформации которые должны детально исследоваться при расчете на усталость в рамках 0-50 лет эксплуатации.

После 13 ступени происходит классический резкий скачок , временное упрочнение стали и дальнейшее увеличение нагрузки проверяет пластические свойства стали, локальный экстремум находится над сварным швом. Для наглядности посмотрим главные напряжения:



Напряжения в сварных швах превышают в 3 раза расчетное сопротивление материала сварки. В технических регламентах и учебниках, в зависимости от марки свариваемой стали, Rсв=150-210 МПа.

Для примера из этой же серии узел подстропильной фермы но с фасонкой:



нагрузка в 1.5 раза превышает расчетную при этом напряжения в элементах узла в пределах допускаемых.
Вывод: по моему мнению решения инженеров 16 лет назад были ошибочны в силу отсутствия достаточного и необходимого количества как практических данных так и теоретических.
P.S. если будет время рассмотрю этот же узел в условии работы всей фермы. 

miko, можно вопросов и уточнений для моего и общественного понимания?

1) раскос на картинке 1 - с четкими гранями, чего в ГСП не бывает. это упрощение? влияет ли это на ситуацию?
2) там же - не увидел швов. Как они смоделированы, телом или связями? Извиняюсь, ансис не гонял, поэтому интересуюсь
3) какие граничные условия для узла? силы - они из серии? узел моделировался отдельно или в составе цельной фермы? как считаете, может ли это влиять на ситуацию? усилия для стропильной фермы - они взяты по серии совместно с сечениями? несет ли узел на эти усилия по, допустим, ручным расчетам?
4) рассматривается работа фермы за пределами Ry, то есть захватывая площадку текучести и выше?
5) в чем фишка загружения ступенями в течение нескольких секунд? какие отличия имеются при таком загружении от того же лировского расчета, к примеру?
6) про напряжения в швах - фактически швы, имея меньшее расчетное сопротивление, превосходят стенку раскоса по толщине, что до известной степени уравнивает несущие способности профиля и шва. это к вопросу 2) как дополнение
7) в серии 1.460.3-23.98 такого узла с фасонкой в подстропильных фермах нету
усилия и сечения во втором варианте сопоставимы с первым вариантом? не понимаю, почему нет экстремума в районе начала швов у края фасонки. и почему сдох раскос - достаточно ли его сечения на приложенное усилие? в серии на уголковые фермы есть таблица соответствия усилий в раскосах и требуемой толщины фасонок - укладываемся ли в нее? какое усилие в раскосе и какая толщина фасонки принята?
9) из какой стали заложен раскос? и если сталь С390 и выше - обычно в таком случае возникает вопрос свариваемости - как бороться? по последнему скрину максимальные напряжения порядка 700 МПа - какая сталь?
10) ! при этом я абсолютно согласен с постулатом о большей надежности узлов на фасонках.

про ошибочность решений инженеров - я бы не торопился так категорично хотя, конечно, у них возможностей и накопленных знаний было поменьше, да

1. не влияет
2. с уголком нужно моделировать шов так как уголок не может быть приварен всей площадью сразу только при силе тока в 100А и не в СНГ, тут в стыке его моделировать бессмысленно.
3. усилия( в Н) и граничные условия на картинке показаны.
4. ну я же все расписал . даже из теории график показал и объяснил где какая стадия.
5. ступени для наглядности увидеть как ведет себя металл, когда в лире появятся конечный элемент 164 или 165 тогда можно будет сравнивать, хотя я думаю что никогда этого не будет.
6. катет шва не может быть больше толщины металла так что это не ко мне.
7.конечно нету , я его переделал так как родной тоже не несет и  показал как все красиво работает.
8. я же написал что нагрузка в 1.5 раз больше расчетной, проверял прочность узла а не элементов решетки фермы, обычно запас в узлах кратно меньше запаса сечений, тут видно что ситуация кардинально  поменялась.
9. по серии, С345
10. Тут даже про надежность мы не говорим , мы говорим про прочность и данный узел не проходит при всем желании, расчеты на надежность заключаются в другом. И я уже описал выше в чем.
минимум 50 раз нужно замоделировать процесс рождения и смерти нагрузки при этом учесть остаточные деформации, если этот узел который по прочности не проходит проверить на "надежность" по критерию усталостной работы то он явно не жилец , скажу только что лично у меня на 22 цикле узел показал напряжения выше предела пластичности, это означает что на 22 этапе максимального загружения (возможно за  год и не один цикл максимального нагружения а может быть и не одного, как карта ляжет) узел разрушился ........

1) понятно
2) то есть примыкание раскоса из ГСП к поясу произведено встык как-бы "склеиванием"?
3) судя по усилиям речь идет про ферму ФС-30-2,6, пояс 180*140*8, раскос 120*6, опорный фланец t20 - верно? серия предполагает, что ферма выдержит
4) понятно. только пичок перед площадкой текучести - это что? а диаграмма знакомая, только она больше похожа на таковую для С245 (низкоуглеродистую то бишь)
5) ну... вопросов нет, Лира - программа попроще ансиса. и правильно ли я понял, что нагрузка валит циклами с полной амплитудой 0-максимум?
6) угловой по СНиП - 1,2*tmin, нахлесточный - 1,0*tmin. Или в СП это изменилось? уточню. Но не кажется (и я не настаиваю, что это истина, ибо сам не проверю), смоделированные швы должны несколько изменить картинку.
7) . Сечение пояса и раскоса - какие они? ввиду отсутсвия усилий на скринах не могу определить. - судя по напряжениям, почти в 2 раза.
- не согласен, для ГСП стыков может зависеть от угла (на углах 30-45 градусов шов обычно с запасом, а 50-60 градусов - да, слабовато получается. но не кратно все-таки), для фасоночных узлов - запас по узлам 20% в старых сериях относительно профилей, и по швам в том числе (ну, по ручным расчетам так)
9) ок, но КМК в случае, когда профиль давно сдох, а фасонка не чесалась, фасонка занадто толстая
10) Понятно. Серийные фермы сам обычно пересчитываю (с учетом моментов и расцентровок), не всегда проходят даже сечения. НО! если замоделировать швы катетом 7,2-8 мм (а такие они в серии указаны) для вас несложно и у вас найдется на это время и возможности - мне было бы интересно посмотреть на итог.
11) все-таки, цикл нагрузки - 0-max или постоянные нагрузки в циклах не участвуют? КМК характер цикла на выносливость конструкций должен влиять?

Было познавательно, спасибо.

А вот так не пробовал?

Ex-Inferno, проблемы со швами такое усиление не решает, продавливание с накладкой на стенке штатно тоже по формулам расчета узлов ГСП не посчитать, только объемным моделированием И потом, при ширине пояса 140 мм и ширине опорного раскоса 120 мм не остается места для продольных швов приварки а) подкладки к поясу и б) раскоса к подкладке. Лично я при необходимости увеличиваю высоту опорного фланца и ставлю парные ребра от раскоса к фланцу и от раскоса к поясу. По запросу могу выложить картинку (если надо).

админам спасибо !

загрузите, если не сложно. Такое усиление для 30 метровых ферм более актуально. У 18 и 24 метровых ферм, этот узел с бОльшим запасом прочности разработан.

это к кому просьба ?

К тому чья цитата, возможно я ошибся и процентировал не того, не очень удобный тут форум. Захожу сюда редко, уведомления о новых сообщениях приходят на старую почту, которой не пользуюсь.
Но вопрос мой актуален. Если не сложно, загрузите узелок.

с накладками ?

👍Клей, нож, АМК: замена штукатурным системам.
Когда я увидел декоративное покрытие АМК, первая мысль: почему я про него не знал, когда строил свой дом?! Пересмотрел тонны информации, и везде только плюсы.  Ну разве так бывает? Разбираемся вместе с ООО «Анексартисиас», официальным дистрибьютором АМК в Беларуси, и техническим специалистом компании «Илмакс».