Форум "Направи сам"

Руди написа:

Трябва да се мисли за температурното разширение и конденза в местата на връзка между различни материали.

Руди написа:

1. Стоманобетонови сутеренни стени. Върху тях ще се реди дървен гредоред. За разделянето на полетата на гредореда е натикана стоманена греда (малко над 6 м) с фланцеви плочи, които с анкери са хванати за срещуположните стени. В резултат от нагряването, гредата се изметнала, щото и двата детайла не допускат удължаване, стените не мърдат, а сечението е стройно.

BLUEPUPIL написа:

Ако, приемем ,че стоманената греда е 6м. и температурите, при които работи са от -10 до +40 градуса, то линейното удължаване е максимум 3.6мм. Реално температурния диапазон не е 50 гр. а е наполовина по-малък т.е. 25 градуса и удължаването на гредата ще бъде 1.8мм. Което не е никакъв проблем. При по-дълги греди може да се приложат връзки, които поемат температурното удължаване.

Руди написа:

Да сметнем: възпрепятстваното удължаване от 2 мм за 6-метрова греда предизвиква 70 MPa напрежение на натиск, едно IPE 300 се изкълчва при 50 MPa (около 26 тона), а отместването
в средата е над 60 мм. За мен си е проблем...

Руди написа:

...при 50 MPa (около 26 тона)...

Как ги получи тези 26 тона? 50MPa=5098тона/м2=0.5098тона/см2.

BLUEPUPIL написа:

Как ги получи тези 26 тона? 50MPa=5098тона/м2=0.5098тона/см2.

Силата се получава като умножиш площта на сечението по напрежението.
За IPE 300 площта е 53.8 см2
0.50 т/см2 * 53.8 cm2 = 26,9 т, смятал съм грубо.
Заради теб направих по-точни изчисления със специализиран софтуер:
Изкълчването идва при натиск 275 kN (28.2 тона), което е напрежение от 51,1 MPa.
То пък се равнява на скъсяване:
L*sigma/E = 6000*51.1/210000 = 1.46 мм

В детайла, който даваш на снимката фланцевата плоча не е заварена за гредата,
има болтове, които могат да компенсират някакво удължение.
Това, което видях беше греда натикана без луфт (с големия чук)
между две стени, със заварени плочи от двете страни.

Плочата е с овални отвори, слага се и гресчица.

Според този калкулатор- Thermal Expansion - Axial Force Calculator (http://www.engineeringtoolbox.com/stres ... _1756.html), температурното линейно удължаване на IPE 300 с площ на папр. сечение от 53.8см2 и дължина от 6м, поражда при температурна разлика от 25 гр. и удължаване от 1.8мм сила с големина 32тона, а при 50 градуса и удължаване 3.6мм. съответно -64тона. Ако оприличим силите, които действат върху IPE 300 с центричен натиск, то максималния натиск във вид на аксиална сила, който може да понесе сечението е между 9 и 11 тона в зависимост от приетите коефициенти за условие на работа. Дотук въпреки различните цифри сме единодушни, че силите генерирани от температурното линейно удължаване са доста по-големи от възможностите на профила и той ще се огъне, там където съпротивлението е най-малко, а именно перпендикулярно на стеблото. И действително би могло да се получи описаното от теб- добре видимо изкривяване, което би трябвало да е в диапазона 5-7см отклонение от правата линия при дължина от 6м. Прави се, обаче едно допускане, с което не съм съвсем съгласен. И то е ,че ст. бет. стени са безкрайно корави и не поддават дори и милиметър. Ако вземен за пример традиционната ст. бет. стена от ивични фундаменти ще видим, че в горнатата си част, там където опира ст. греда е с ширина 40см. Обикновено там се армира и се получава пояс. Да приемем, че пояса е армиран в четирите ъгъла на биглата с 4хN12. Ако го изчислим, като греда с височина 40см и опънна армировва 2хN12, бетон В25 и приемем, че между перпендикулярните фундаментни стени спрямо въпросната стена има разстояние от 4 метра , то ще се получи греда с дължина около 4 метра и товар приложен точно в средата на гредата, породен от линейното удължаване на ст. греда. Въпроса е, колко е максималното натоварване на огъване което ст. бет. греда може да понесе преди да започне да се деформира? Отговора е около 3 тона т.е. 3 пъти и нещо по-малко от възможностите на IPE 300. Може ли ст. бет. греда да се направи по яка от стоманената?- може при условие, че се увеличи височината и (в случая ширината на пояса) до около 50см и се армира опънната зона напр. с 4хN14. Почти съм сигурен, че при дадения от теб пример това усилване не е направено, защото ще бъде безсмислено, тъй като забравяме да включим в сметката и деформацията при втора група гранични състояния- провисването в ст. бет. греда, което с лекота ще осигури така необходимите допълнителни 1.8 или 3.6 милиметра, доста преди да се достигне състояние, при което да започне огъването на ст. греда. Извода, който се нага е, че IPE 300 няма как да бъде изкривено странично по описания начин. И най-вероятно е огънато по време на монтажа, защото кофража е поддал малко и гредата е дошла дълга. И за да си икономисат рязането, което с ъглошлайф не е никак лесно, гредата е била подпряна на две трупчета на по-широката си страна и багера е стъпил върху нея. За да се огъне ще и трябва товар грубо пресметнато около 2 тона приложен в средата. Другия аргумент, е че системата от ст. бет. ивични основи, ст. греди и дървен гредоред се прилага доста в Северна Америка, но подобно изкривяване не е констатирано или дискутирано.

BLUEPUPIL написа:

И действително би могло да се получи описаното от теб- добре видимо изкривяване, което би трябвало да е в диапазона 5-7см отклонение от правата линия при дължина от 6м. Прави се, обаче едно допускане, с което не съм съвсем съгласен. И то е ,че ст. бет. стени са безкрайно корави и не поддават дори и милиметър.

Добре е, че получаваме прилични резултати, значи истината е близо!
Тия 9-11 тона си ги провери пак, да не смяташ конзолна колона?

Правилно се захващаш за поддаването на опорите, защото именно те са причините
при колони и греди да не се притесняваме от този ефект.

Не съм съгласен обаче с апроксимацията на сутеренните стени с греда. Можеш да
опиташ пак с тристранно подпряно поле (свободен горен край), дебело 40 см.
Случаят, за който говоря приличаше най-много на четвъртата снимка, която си постнал.
В единия край имаше надлъжна бетонна стена (тук преместването е нулево),
а от другия - уплътнен насип зад стената.
Вкарали са гредата с чук (признаха си), което още тогава е създало натискови напрежения.
Другото го е свършило слънцето. Допускам, че и при заваряването на фланцевите плочи
е имало някакви несъвършенства (липса на прав ъгъл), допълнителна причина за измятането.

Разбира се, че комбинацията бетон-стомана се ползва масово. Тук няма спор. Просто трябва малко
повече мозък при измисляне на детайлите. Един-два милиметра допуск при едно болтово съединение
щеше да убие проблема. Както и разни ниши с достатъчен луфт и всякакви други псевдо-лагери...

Значи по централния проблем почти нямаме различия. При ст. бет. колони, греди и основи, стени(шайби), разположени перпендикулярно на ст. греди температурното линейно разширение не може да предизвика огъване в ст. греди. Проблем може да възникне, ако надлъжната ос на ст. греда съвпадне с тази на ст. бет. ивични фундаменти, стени и пр. с дължина да речем минимум 1метър т.е. и трите се намират в една линия.

Руди написа:

Не съм съгласен обаче с апроксимацията на сутеренните стени с греда. Можеш да опиташ пак с тристранно подпряно поле (свободен горен край), дебело 40 см.

Приемам, че сравнението не е много подходящо, но пък резултата получен при тристранно подпряна плоча няма да е кой знае колко по-голям и отново няма да може да окаже достатъчно съпротивление на разширяващата се ст. греда.

Руди написа:

Изкълчването идва при натиск 275 kN (28.2 тона), което е напрежение от 51,1 MPa.

BLUEPUPIL написа:

Ако оприличим силите, които действат върху IPE 300 с центричен натиск, то максималния натиск във вид на аксиална сила, който може да понесе сечението е между 9 и 11 тона в зависимост от приетите коефициенти за условие на работа.

Това е единственото голямо различие което имаме. Уточняването на точните цифри е важно, защото, ако ти си прав 28 тона е доста, и има вероятност при подходящи условия тези 28т. да повдигнат фундамента в единия му долен край с 1 милиметър (да го отлепят от почвата), което в горния край, там където стъпва гредата може да достигне над 2мм. и ще бъде достатъчно да не вкарва ст. греда в режим на центричен натиск. Ако моите цифри 9-11 тона се окажат вярни (около три пъти по-малко от 28т.), то колкото и парадоксално да звучи, те ще подкрепят твоя пример и твоята теория и ще докажат възможността за тяхното реално съществуване в стр. теория и практика дори и при непритенциозните фундаменти да речем на една къща.

Норми за проектиране на стоманени конструкции- Центричен натиск. IPE300; L=600см; Ry=235MPa; E=20600000см; А=53.8см2; По неблагоприятния инерционен радиус i=3.35см; Коефициент на изкълчване =0.966.