Блог Инженера-Исследователя Zeev Barenboym Больше ЛМК в России
www.SteelbuildingZ.ru ПРО КМ > КМД > ЛМК в России

О надежности ферм из ЛСТК

Размещенно 3/03/2013 10:00
Я не буду описывать результаты опубликованных исследований или озвучивать результаты неопубликованных. Не будем нарушать права тех, кто затратил не мало сил и средств на доказательство того, что ферма и ферма из ЛСТК это два разных мира. Возьмем к примеру крепеж (просто, чтобы отбросить этот пункт из исследований): саморезы из углеродистой стали или болты - выбор за разработчиками. Если возьмем саморезы, класс 18.8, нержавейка или углеродистая сталь, диаметр от 4.5 мм. При таких характеристиках и стали конструкций до 3 мм толщиной и сопротивлением 250-350 МПа, сложно себе представить, что разорвет саморез. Всегда происходит разрыв стали соединяемых элементов. Причин много, сейчас не об этом. В случае с болтами, ситуация может быть несколько другой: большая шайба задействует больше металла конструкции, но результат остается тем же. Так что предлагаю ставить заведомо не плохой крепеж и считать только "срыв" элементов. Следующий вопрос это разброс качества элементов из ЛСТК. Некоторые исследователи предлагают вводить на это 30% запас. Не много ли? Оставлю этот вопрос для обсуждения. Теперь немного об отдельных элементах. При толщине 2-3 мм и процессе: прокатка - перегрузка - упаковка - транспортировка - разгрузка - распаковка - монтаж, какова вероятность того, что элемент будет слегка погнут в случайном месте и быстренько выпрямлен старательным работником. Уверен, что в массовом производстве этот элемент ни кто не отличит от идеального. Если указанный элемент поставить в растянутую зону, то все прекрасно, но если в сжатую? Оставлю за кадром несовершенства, применяемые в Еврокоде. Они указывают на недочеты изготовления и монтажа целых элементов, а у нас его как раз и нет. Если коснемся теории Власова, то она так же рассматривает теоретические основы расчета. но практика (допустим) преподнесла нам сюрприз. Готовы его учесть? Может расскажете как? Еще один вопрос для раздумий и обсуждения: два элемента (или сдвоенный элемент), соединенные саморезами или болтами, возможно через накладки, прикрепленные саморезами. Из-за податливости соединений и других причин они включаются в работу не одновременно. То есть это не сквозная колонна, а две колонны со случайным распределением усилий в них. Отмечу, что при всех (или не всех) приведенных особенностях ферм из ЛСТК, я не против них, и не буду уговаривать переходить на ЛМК. Все имеет право на жизнь. С уважением, Зеев Баренбойм
Больше ЛМК в России

тема не легкая, но востребованная

Размещенно 4/03/2013 в 08:54 Автор Анонимка :(
Может обсудим её на одном из круглых столов вживую?
Если не сможем ответить на все вопросы, так хоть ограничим зону неясностей от зоны применения
Больше ЛМК в России

Очень оригинальный ававатар.

Размещенно 4/03/2013 в 02:16 Автор Александр
Показал своему Руководителю, он сразу скачал программу для QR-кодов, "щёлкнул" QR-код аватарки Zeev Barenboym и отправил своему партнёру для изучения этого блога.
Ждите новых читателей и комментаторов из Норильска, там будут ставить линию ЛСТК, вопросы уже появились!
Больше ЛМК в России

Zeev,

Размещенно 5/03/2013 в 09:52 Автор Анонимка :(
постарайтесь не отвечать Анонимам, пусть они представляются, не солидно им вести диалог с Вами, если они не чтят своих родителей.
Темы Вы поднимаете эксклюзивные, надеюсь в скором времени прочитать Вашу книгу.
'Barenboym о ЛМК: хотите знать Больше' - я бы предложил такое ей название.
Больше ЛМК в России

Анонимке и не только

Размещенно 5/03/2013 в 10:30 Автор Barenboym
Спасибо за идею с названием. Для книги надо много времени, так что пока не порадую. А не отвечать анонимкам, так можно вообще молчать. Тут 90% анонимок. Интересно, пишите. Есть вопросы, задавайте.
Больше ЛМК в России

Для хм.. Анонимки

Размещенно 6/03/2013 в 10:18 Автор Barenboym
Я никогда не ухожу от ответа. А удаление комментов? Возможно там не было ни вопросов, ни ответов, ни суждений. Если я что и удалил, то это была голая ссылка на кокой-то форум. Если что-то не так, то можете и мне на email написать. Обязательно отвечу, не сомневайтесь
Больше ЛМК в России

надежность ферм или Коэффициент запаса и коэффициент незнания

Размещенно 6/03/2013 в 12:46 Автор Анонимка от Альфреда
Позвольте ОТЧАСТИ немного с Вами не согласиться...
Как я уже писал- с ростом прочности металла ограничивается возможность пластической деформации, а вместе с этим падает сопротивление трещине и, стало быть, надежность... Вопрос без ответа: можно ли делать выводы о том, что у LINDAB сталь прочнее, а у Балтпрофиль/ИНСИ/Арсенал и пр.-пластичнее? и какая сталь лучше для конструкций и каких?
Для начала можно обратится к ВИКИПЕДИИ - "Надёжность" — свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения. Одним из основных понятий Теории надежности конструкций является понятие предельного состояния. Условие прочности по существу есть условие обеспечения прочностной надежности. Основной особенностью реальных условий эксплуатации конструкций является случайный характер взаимодействия с окружающей средой. Это проявляется в том, что мы не можем достоверно предвидеть все типы внешних нагрузок и их величины, которые могут встретиться в процессе эксплуатации. Кроме того, источником неопределенности могут быть случайные свойства материалов. Например, предельное напряжение, входящее в условие прочности, по своей природе является случайным. Его величина зависит от многих факторов: марки материала, технологии изготовления, размеров детали или конструкции, условий эксплуатации и др. Случайный характер механических свойств материалов наглядно проявляется при испытаниях, обнаруживающих значительный разброс экспериментальных данных. Источник неопределенности связан также с разбросом размеров при изготовлении конструкций: в принципе невозможно выдержать абсолютно точно геометрические параметры конструкции, при их изготовлении допускаются некоторые отклонения. И вот здесь я бы не стал отбрасывать из исследований саморезы/болты. И вот почему. Почти весь 19 век инженеры довольствовались картиной напряжений, получаемой в широкой, «наполеоновской манере», не обращая внимания на подробности. Пользуясь разработанными к тому времени методами, они вычисляли наибольшие возможные напряжения в конструкции и следили за тем, чтобы они не превышали некоторой узаконенной официальными нормами прочности материала на разрыв. Для полной безопасности они делали наибольшее вычисленное действующее напряжение много меньшим - в три-четыре или даже в семь-восемь раз, - чем прочность материала, найденная путем разрушения простых, однородных его образцов, очень аккуратно нагружаемых в лабораторной установке. Эту процедуру они называли введением коэффициента запаса. Например, гигантский коэффициент запаса (аж в восемь раз!!!) использовался при проектировании шатунов паровых машин на транспорте вплоть до 1910г. Может поэтому они так долго работали? Причиной несчастных случаев чаще всего склонны были признавать дефекты материала; возможно, иногда так оно и было. Прочность металлов действительно меняется от образца к образцу, и всегда присутствует некоторый риск, что для изготовления конструкции использован плохой материал. Но прочность железа и стали обычно изменяется лишь в пределах нескольких процентов и чрезвычайно редко возможны колебания в три-четыре раза, не говоря уже о семи или восьми. На практике столь большие расхождения между рассчитанной и действительной прочностью всегда бывают вызваны иными причинами. Действительное напряжение в каком-то не известном заранее месте конструкции может намного превышать вычисленное. Поэтому о коэффициенте запаса иногда говорили как о коэффициенте незнания.
В 1913 г. некто К.Е. Инглис, ставший позднее профессором в Кембридже, показал, что такой подход дает надежные результаты только в тех случаях, когда материалы и элементы конструкции имеют гладкие поверхности без резких изменений формы. Вы Zeev, совершенно правильно подметили, что "...вероятность того, что элемент будет слегка погнут в случайном месте и быстренько выпрямлен старательным работником" всегда присутствует. И как показывает практика, вероятность эта именно у Российских производителей (здесь не нужно путать патриотизм с идиотизмом) очень велика. Лично мне доводилось спускать с выстной отметки в 25 м. Z-профиль, который был выгнут "винтом". Вернемся к Инглису... серьезные инженеры до того времени почти не проявляли интереса к вопросам образования трещин и не считали, что они имеют отношение к инженерному делу. Легко объяснить, почему почти любое отверстие, трещина или надрез в однородной среде будет вызывать локальное увеличение напряжений. Отверстия, трещины, острые углы и другие особенности поверхности, на которые раньше не обращали внимания, повышают локальные напряжения; такие области повышенных напряжений могут быть очень малыми, но последствия - весьма драматическими. В окрестности отверстия или надреза напряжения могут значительно превышать разрушающие напряжения для данного материала даже в тех случаях, когда общий средний уровень напряжении невысок 'и, согласно "мелкомасштабным" вычислениям, конструкция кажется вполне безопасной. Инглису удалось вычислить, насколько при растяжении увеличится напряжение на конце эллиптического отверстия в твердом материале. Результат Инглиса можно представить в виде простой формулы. Пусть имеется участок материала, в котором на достаточно большом расстоянии от трещины приложено напряжение s. Если трещина, надрез или какая-либо другая выемка имеет длину L и если радиус конца этой трещины или выемки равен г, то напряжение непосредственно около этого конца не останется равным s, a возрастет до величины s(l + 2(L/rI/2). В случае полукруглой выемки или круглого отверстия, когда r = L, наибольшее напряжение, таким образом, будет равно 3s, но в случае отверстий под двери и люки, часто имеющих острые углы, г будет мало, a L - велико, и, следовательно, напряжение в этих углах может быть очень большим. Следует отметить, что не только отверстия, трещины и другие пустоты могут быть причиной понижения прочности материала. Вызвать концентрацию напряжений может, наоборот, и добавка материала, если это приводит к резкому локальному увеличению жесткости. Причина здесь в следующем. Траектории напряжений могут столь же сильно притягиваться к более жесткой области (заплате), как и отталкиваться от области с более низкой жесткостью (отверстия). Любой элемент конструкции, отличающийся от окружающих его элементов своими упругими свойствами, вызывает концентрацию напряжении и может быть опасным. Стремясь повысить прочность с помощью добавочных материалов, стоит задуматься, а не уменьшится ли она на самом деле? И ВОТ ТЕПЕРЬ ВСПОМИНАЕМ ОТВЕРСТИЯ ПОД САМОРЕЗЫ!!! Раньше было принято считать, что перенапряженный металл у кончика трещины пластически течет, освобождаясь тем самым от серьезных перенапряжений. Таким образом, острый кончик трещины как бы сглаживается и его можно рассматривать как "закругленный", так что концентрация напряжений уменьшается и безопасность восстанавливается.
Подобно многим другим правдоподобным доводам, такое объяснение лишь отчасти соответствует истинному положению вещей и далеко не исчерпывает всей проблемы в целом. В большинстве случаев концентрация напряжений за счет пластичности металла полностью не снимается и локальное напряжение в действительности очень часто значительно превосходит общепринятое "разрушающее напряжение" материала, найденное в лабораторных опытах на малых образцах и приведенное в опубликованных таблицах и справочниках. При разумно выбранном коэффициенте запаса для многих обычных конструкций расчетам на прочность, основанным на традиционном подходе, не учитывающем концентрацию напряжений, как правило, можно доверять. И сегодня это лежит в основе большинства норм и правил безопасности.
И вот теперь вернемся к вопросу без ответа. Если конструкция не выдерживает нагрузок или имеются опасения относительно ее прочности, то естественное внутреннее чувство подсказывает инженеру, что надо использовать "более прочный" материал; если речь идет о стали, то это будет высокопрочная сталь. Для больших конструкций это скорее всего ошибочное решение, поскольку ясно, что даже в случае мягкой стали ее прочность используется далеко не полностью. Это происходит потому, что разрушение конструкции может определяться не прочностью, а хрупкостью материала. Хотя измеряемые величины работы разрушения зависят от способа, которым производится соответствующее испытание, и здесь трудно получить однозначный результат, все же можно сказать, что трещиностойкость большинства металлов с ростом прочности несомненно уменьшается -см.теорию Гриффитса- следствие которой гласит: В целом высокопрочные материалы и большие рабочие напряжения более безопасно применять в малых конструкциях, чем в больших. Чем больше конструкция, тем меньше напряжение, приемлемое с точки зрения безопасности.
Честно говоря, я не знаю, является ли это следствие ответом на "вопрос без ответа"- скорее всего здесь могут утвердительно ответить только теоретики-металоведы и кристаллографы... дело не в этом, а в том, я что согласен с Вами-30% наверное много-но сколько именно «вешать в граммах»- вопрос СЕРЬЕЗНОГО ОБСУЖДЕНИЯ.
Теперь вернемся к вопросу саморезов/болтов...Каждый нормальный КМ-щик и монтажник М/Констр. должны знать определенные правила. Одно из них-мин.расстояние между отверстиями под болты/саморезы или от края должно быть не меньше 2d самого отверстия. Все ли на практике это выдерживают? особенно это касается ферм. По моему опыту- далеко не все монтажники ЭТО ЗНАЮТ!!!




Больше ЛМК в России

Читая такое:

Размещенно 6/03/2013 в 02:34 Автор Fargo
"Каждый нормальный КМ-щик и монтажник М/Констр. должны знать определенные правила. Одно из них-мин.расстояние между отверстиями под болты/саморезы или от края должно быть не меньше 2d самого отверстия. Все ли на практике это выдерживают? особенно это касается ферм. По моему опыту- далеко не все монтажники ЭТО ЗНАЮТ!!!"

вспоминаются некоторые "пирамидальные" узлы некоторых уголковых ферм ...
Больше ЛМК в России

Анонимке от Альфреда

Размещенно 10/03/2013 в 08:48 Автор Barenboym
После такого комментария, даже не знаю что ответить. Многие вещи вы говорите совершенно обоснованно, по многим хотелось бы продолжить дискуссию. Только нам, вероятно правильнее не заваливать читателей теорией и результатами исследований, а давать практические рекомендации. По поводу расстояния между болтами ... минимум нас обязуют 1,3 диаметра, но при этом необходимо и прилично увеличивать коэффициент запаса и, конечно же, учесть все аспекты работы такого соединения. У меня один студент экзамен сдавал, так у этого бес пяти минут инженера 1,5 - 2 диаметра между гвоздями в доске, было нормой. Но как вы правильно заметили, здесь много вопросов для серьезного обсуждения.
Больше ЛМК в России

минимум нас обязуют 1,3 диаметра

Размещенно 11/03/2013 в 12:03 Автор Анонимка от Альфреда
Да, есть такое, но 1.3-для ЛСТК- честно говоря наверное мало. А что касается "Только нам, вероятно правильнее не заваливать читателей теорией и результатами исследований, а давать практические рекомендации...." это дело экспертов - рассказывая про теорию мы можем помочь инженерам самим сформировать обоснованное мнение о некоторых аспектах и спорных вопросов. Как показывает практика-именно отсутствие теоретических знаний -"главный бич" именно в ЛСТК. В черноте все более или менее ясно
Больше ЛМК в России

про спаренные колонны ЛСТК

Размещенно 11/03/2013 в 12:12 Автор Анонимка :(
Честно говоря непонятно. Прошу аргументы в студию
Больше ЛМК в России

Приятно читать.

Размещенно 11/03/2013 в 10:16 Автор Анастасия Лукарская
Спасибо, Инженера-Исследователь Zeev Barenboym, хорошо, что Вы теперь в Steelbuildings.ru Больше ЛМК в России.

И ещё.
Пробуйте размещать Больше иллюстраций, они делают ваши главы будущей книги насыщеннее и лоступнее читателю.

Предыдущая | Страница 20 из 26 | Следующая
Больше ЛМК в России www.steelbuildings.ru
«  августа 2018  »
понвтосречетпятсубвос
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728293031 

Предыдущие записи

- Почти каждый день мне присылают кучу фото стальных узлов и каркасов для оценки и рекомендаций, просят прокомментировать.
- Если ценник на сталь продолжит рост, Заказчик будет выбирать Алюминий. Уже начал!?
- Учим МатЧасть, профнастил и не только: Cladding Profiles (BEHLEN).
- Шалом, Владимир Фёдорович Жеребин, Барух аба в СеверСталь Стальные Решения!
- Вот такая бывает "полистовая" кровля ...
- Как хорош и стилен BUTLER, как нам его не хватает в России ...
- Металлический каркас одноэтажного многопролётного здания.
- СП ЛСТК: идеи и реальность.
- А что же лучше? ЛСТК, ЛМК, традиционный конструктив или что-то еще?
- Вот так мы заменяем дерево в несущих конструкциях перекрытий и сохраняем нашу зелёную планету для наших детей:
- Запросите Коммерческое Предложение (КП) на разработку собственной линейки зданий из ЛСТК (зданий С-класса).
- Кейс #5: Как часто ставить прогоны?
- Кейс #4: Шпренгельные конструкции - плюсы и минусы
- Хороший шанс для КМ-ка по сварным стальным конструкциям.
- Кейс #1: Изящные решения в мире ЛСТК. Оправданы ли они?

Друзья

ПУСТЬ НАСТУПАЮЩИЙ Z011 ГОД БУДЕТ ЛЁГКИМ ДЛЯ ВАС!
SteelbuildingZ.ru объявляет наступающий Z011 год годом Z-тки