[Bash]

Здравствуйте!
Давно мучает вопрос: зачем во фланцевых соединениях делается предварительное натяжение высокопрочных болтов. В частности, для начала возьмём нижний пояс ферм, где действует только растягивающее усилие. Почему бы здесь просто не затянуть болты, высокопрочные или обычные, и пускай себе работают на рассчитанное по их количеству растягивающее усилие.

[alkinoi]

Ферма будет вариться на месте, то есть на отправочные марки делить смысла нет. Я наверно уведу стык в первую панель (длина фермы 14,5 м) где усилия минимальные и сделаю на 4 болтах М20

----- добавлено через ~12 мин. -----

Сообщение от Denbad Проверь прочность шва по металлу зоны сплавления

0,45*35000*1,0*0,006*(0,12*2+0,08*2) = 40 т - проходит, но на грани, спасибо за замечание

[Tyhig]

Сообщение от alkinoi Я наверно уведу стык в первую панель (длина фермы 14,5 м) где усилия минимальные и сделаю на 4 болтах М20

Это не хорошее решение. Там будут максимальные усилия от опорных раскосов. А вы туда ещё и стык хотите. Можно, но сложно и зачем ?
Как вы собирались изготавливать фланцевые стыки на месте производства работ ? У вас там цех металлообработки ? Строгать, сверлить ?

На месте уж проще балку сварную сделать на 14,5 м. С перфорацией. Чем хуже фермы. У вас же там не тыща ферм, дороже будет немного, а проще значительно.

[alkinoi]

Там сложная ситуация, до меня сделаны ужасные подготовки под базы колонн, получается только шарнирная, и то кривая, поэтому фермы нужны для жесткой заделки их в колонну, которая и так 20К1, на грани по устойчивости. Заказчик говорит фермы делать и что они там смогут все замечательно сварить. Да и предлагал я как-то балки, был получен отказ.

----- добавлено через ~1 мин. -----
Получается, они там не смогут сделать нормальные стыки? А в опирании на колонну? там тоже фланцы

[Tyhig]

Сообщение от alkinoi Заказчик говорит фермы делать и что они там смогут все замечательно сварить. Да и предлагал я как-то балки, был получен отказ.

Можно сделать 2 шарнира, сверху и снизу, но со связями. Самая надёжная схема получится. Чем вас крестовые или портальные связи не устраивают ? И самое главное КМ будет дешевле на 10-15% со связями.

Сообщение от alkinoi Получается, они там не смогут сделать нормальные стыки? А в опирании на колонну? там тоже фланцы

Ну сделают что-то, конечно. Страшное и крамольное.
Ведь для изготовления на стройке нужен цех, а он там есть ? Скорее всего нет.
А контроль сварных швов. А окраска весной в дожди.
Сделать то можно, но сложно.

Предложите заказчику связи и шарниры. В плоскости рамы, естественно шарниров не будет, а только заделка (ну или раскосы заменяющие заделку).

И давайте проверим ваш расчёт устойчивости.
20К1 это примерно
600/8,54*2=140,51 при заделке в плоскости двутавра это до 6 м; (при 2 шарнирах это уже 12 м)
400/4,99*2=160,32 < 150 при заделке из плоскости двутавра (в плоскости наименьшей жёсткости) это до 3,8 м (при 2 шарнирах уже 7,5 м).
От только снега примерно так и получится по устойчивости на сжатие.

Надо переходить на связи.

Можно сделать как сказал заказчик. В принципе. Тоже вариант.
Тогда лучше колонны сразу заказывать с консолями на заводе.
При приварке поясов к полке двутавра требуется проверка полки на зет свойства проката. Таких двутавров в РФ не найти (но есть листы). Будут проблемы, потребуется или сварные двутавры или проверка или изменение узла...

[Ильнур]

Сообщение от alkinoi ...ферма из ГСП пролетом 15 метров, необходимо выполнить монтажный стык нижнего пояса из трубы 120х80х5....

Ферма будет вариться на месте, то есть на отправочные марки делить смысла нет...

Я немного недопонял: ферма не делится, ибо делается на месте, но стык назван "монтажным", т.е. из разряда укрупнительных. Т.е. чтобы соединить ОТДЕЛЬНО изготовленные уже части.
Наверно стык нижнего пояса из трубы 120х80х5 - технологический? Т.е. есть необходимость стыковать короткие куски для получения длинных? Тогда зачем ФС на ВП-болтах?
Если же речь о сопряжении поясов (НП и ВП) с колонной, то это уже не "стык нижнего пояса из трубы".
Что-то я упустил видимо...

[100k]

На втором листе фланцевое соединение, любопытно, как его "затягивать"
На всякий случай уточню, что к разработке этих чертежей не имею отношения.

[Ильнур]

Сообщение от 100k ...как его "затягивать"...

Торцевым ключом, можно головкой. Это обычные М20, с конргайкой.
У меня для гаек колес авто есть головка, очень тонкостенная, но очень прочная - штоп в узком гнезде литья гайку затягивать. Причем там ого-го надо затянуть - контргайки нет.

[arcturus]

Сообщение от Bash Предварительное натяжение делается больше усилия, приходящегося на этот болт. Это усилие не прибавляется к натяжению, а "растворяется" в нем. Если это усилие окажется больше натяжения, тогда болт будет подвергаться именно этому усилию.

Не мог бы кто-нибудь на пальцах объяснить мне это явление. Особенно если узел работает на растяжение.

[Ильнур]

Сообщение от arcturus Не мог бы кто-нибудь на пальцах объяснить мне это явление. Особенно если узел работает на растяжение.

Попробую.
Это явление "замещения" внутреннего усилия внешним.
Болт - это пружина. Преднатянутость означает растянутость болта. Был например 100 мм, растянули (предзатяжкой) для примера до 102 мм, выбрав 2 мм закруткой гайки по резьбе. Имеем в стволе например полный фарш, типа 10 т/кв.см. или порядка того.
Что делает этот преднатяг (Х тонн) в мирное время? Правильно, создает давление в пакете. А конкретно между фланцами в околоболтовой зоне. Зоны фланцев ОБЖАТЫ двусторонне.
Теперь прилагаем к фланцам силу, того же порядка (Х), что и во болте (для простоты понимания болт 1 штука). Будет ли болт растягиваться ЕЩЕ? Нет - он (болт) как испытывал усилие гайки Х, так его и испытывает - внешняя сила прилагается к болту ЧЕРЕЗ гайку. Давление в пакете снизится (вплоть до 0), болт при этом ПРАКТИЧЕСКИ не удлинится - фланцы обжаты (были) на микроны. Да, некоторое повышение усилия в болте наблюдается (до 15%), но это не принципиально.
Принципиально преднатяг и внешняя нагрузка не суммируются, а взаимозамещаются.
Это справедливо для фланцев и т.д., но не для всех преднатяженных систем. Все зависит от конкретики механизма.

[Бахил]

Сообщение от Ильнур до 15%

Максимум 10!

[Cfytrr]

Сообщение от Бахил Максимум 10!

Угу, может и до 20 доходить

[eilukha]

Сообщение от Ильнур Болт - это пружина.

- и соединяемый пакет - тоже пружина. Усилие в болте после приложения внешней нагрузки на соединение зависит от жёсткостей обоих пружин: и болта, и пакета. Усилие в болте можно найти только рассматривая деформации обоих пружин. Чем меньше жёсткость пакета, тем большая часть внешней нагрузки будет добавляться к предварительному натяжению в болте. В анкерных болтах тоже самое.

[vlasctelin]

Сообщение от Ильнур болт при этом ПРАКТИЧЕСКИ не удлинится - фланцы обжаты (были) на микроны.

Сообщение от Ильнур Да, некоторое повышение усилия в болте наблюдается (до 15%), но это не принципиально.

А увеличение усилия в болте на 15 % произойдет за счет удлинения фланцев на эти микроны?

Сообщение от eilukha Чем меньше жёсткость пакета, тем большая часть внешней нагрузки будет добавляться к предварительному натяжению в болте

То есть,чем большые возможные деформации пакета, тем большая часть внешней нагрузки будет добавляться к предварительному натяжению в болте?

[eilukha]

Сообщение от vlasctelin То есть,чем большые возможные деформации пакета, тем большая часть внешней нагрузки будет добавляться к предварительному натяжению в болте?

- да.

[user277418]

Сообщение от Ильнур Да, некоторое повышение усилия в болте наблюдается (до 15%)

Сообщение от Бахил Максимум 10!

Сообщение от Cfytrr Угу, может и до 20 доходить

как такое может быть? Если болт преднапряжен (растянут) и его дополнительно растягивают, то напряжения суммируются. Разве что если жесткость резьбы меньше жесткости стержня и при критическом напряжении, гайка проскальзывает, как бы сдерживая напряжения на пиковом уровне, компенсируя их перемещением.

[Cfytrr]

Сообщение от user277418 как такое может быть?

Только долгие медитации могут раскрыть эту истину, а пока лишь в вере можешь искать утешение.

[IBZ]

Сообщение от user277418 как такое может быть? Если болт преднапряжен (растянут) и его дополнительно растягивают, то напряжения суммируются

Очевидное-невероятное Интересно, какая это реинкарнация, видимо тема вечная... Вообще-то по этому поводу здесь уже столько всего понаписано - поищите.

[eilukha]

Сообщение от Cfytrr долгие медитации

- порядок медитаций:

1. До приложения внешней силы усилие в болте и пакете равны и отличаются только знаками.
2. После приложения внешней нагрузки болт вместе с пакетом одинаково удлиняются.
3. При этом в болте усилия растут, в пакете падают.
4. Остаётся приравнять деформации пакета и болта, и найти добавку усилия (по Гуку) в болтах и падение в пакете.

Добавка усилия в болтах: ΔNболт=Nзатяж*k/(k+1), k - отношение жёсткостей болта и пакета.
Падение усилия в пакете: ΔNпакет=Nзатяж/(k+1).

[Komplanar]

А что подразумевается под жесткостями пакета и болта? Модули упругости? Или некие рассчитываемые параметры конструкции фланцев? Типа жесткости пластины в месте прохождения болта с учётом расстояний до поперечных ребер и т.д...

[eilukha]

Сообщение от Komplanar А что подразумевается под жесткостями пакета и болта?

- если полагать, что длина и модули упругости условных пружин равны, то это отношение площадей болта и обжимаемой болтом толщи.