[TNemo]

Если предварительное натяжение фундаментного болта 3т и колонна работает на отрыв с усилием растяжения болта в 2т, сколько будет внутреннее усилие в болте 5т или 3т?

Я склоняюсь к 5т.

С другой стороны, если с колонны приходит 4т и болт слегка растягивается, то он гайка теряет контакт с бетоном и предварительное напряжение не работает, значит усилие в болте будет 4т, а не 7т.

Исходя из этого при 2т. растяжения с колонны усилия в болте будут таки 3т, а не 5т.... ????

Я 3 часа думаю, не укладывается в голове! Помогите с логикой.

==========================================
Спасибо за обсуждение. Основные и довольно полноценные ответы по данному вопросу оказалось изложены в документе:
Руководство по креплению технологического оборудования фундаментными болтами
ссылкой на который поделился уважаемый lexabelic, за что ему от меня большое спасибо.

Кратко можно констатировать, что, согласно этому документу, на преднапряженный болт усилие допускается возлагать несколько меньшее нежели без преднапряжения. В моем случае оказалось, что сечение болта требуется 1,93см2 без и 2,4см2 с преднапряжением.

Всем спасибо.

Три. И лично я так и не придумал умозрительного аргумента объяснить это хотя бы самому себе.

[TNemo]

может есть ссылка где сказано что ТрЫ?

все перерыл... знакомство с преднапряжением арматуры в ЖБ тоже не помогает, что там только не написано.... но увеличиваются усилия от внешней нагрузки в арматуре или нет не пишут, формулы хоть глаз коли, ну вот не профессор я, не пойму я их языка вывернутых на изнанку формул.

[dkspb]

TNemo, А просто пользуясь законом Гука и здравым смыслом прикинуть действие системы болт-фундамент-колонна? Вопрос-то простейший. В рамках первого семестра изучения сопромата.

[Arslan]

В книжке Феодосьева есть похожий пример.
Feodosjev V.I. Izbrannye zadachi i voprosy po soprotivleniju materialov (1967)(ru).djvu, задача №4
Книжка в сети есть

[realdoc]

В соответствии со строительной логикой будет 3тс. На самом деле все просто - сумма внешних сил равна сумме внутренних. Рассмотрим несколько стадий работы.
1. Натягиваем болт с усилием 3тс. Внешние силы отсутствуют. Чем уравновешивается растягивающие усилие в болте? Очевидно что сжатием в бетоне. Оно обязано составить 3тс.
2. Прикладываем к соединению 1тс. Система будет реагировать пропорционально жесткостям. Но так как жесткость бетонного фундамента на несколько порядков больше жесткости фундаментного болта, то в основном будет реагировать фундамент, а не болт, т.е. из этой 1тс может 10кгс пойдет на болт и 990кгс пойдет на фундамент (на разгрузку сжимающего усилия в фундаменте). Т.е. при одной и той же деформации системы болт-фундамент усилие (разница в усилии) в болте будет намного меньше чем в фундаменте.
т.е. в болте будет 3,01тс, в фундаменте 2,01. Разница в 1 тс и есть внешнее усилие. Чаще всего этим пренебрегают и считают что в болте так и будет 3тс.
3. Прикладываем 2тс. Аналогично - 3,02 и 1,02. Разница в 2тс это и есть внешнее усилие.
4. Прикладываем 3тс. Произойдет отрыв - в болте будет 3тс, в бетоне - 0. И опять разница равна внешнему усилию - 3 тс.
Это если в рамках чисто строительной логики. У механиков все материи более тонкие, там логика другая - гораздо хитрее. Но равновесие понятно все равно соблюдается.

[dkspb]

realdoc, Все правильно. Только много ли пользы для начинающих конструкторов, когда на их вопрос дается готовый ответ, когда вопрошающий до правильного ответа доходит не самостоятельно путем логических рассуждений (при наводящих вопросах более опытных коллег)?

[wlonda]

три тоны _) поскольку не учитиваеш опорной плиты. Возьми ее как узел приложения усилий. И нарисуй усилия которые входят и выходят из узла _).

Offtop: пс я немного упростил ) пояснение _)

[SetQ]

Попробую покороче.

Рассмотрим опорную пластину колонны. Снизу на неё давит сжатый бетон, сверху гайка. Начинаем тянуть за стержень колонны вверх. Сила, вызванная давление бетона снизу, как-бы перекладывается на колонну, т.е. с нижней стороны опорной пластины на верную сторону. Пока опорная пластина не оторвалась от бетона, деформация болта не изменилась и, значит, напряжения в болте те же.

[TNemo]

realdoc благодарю, с такой точки зрения стало интереснее, хотя полного осознания не явилось, наверное дождусь утра.

[SetQ]

Сообщение от realdoc 4. Прикладываем 3тс. Произойдет отрыв - в болте будет 3тс, в бетоне - 0. И опять разница равна внешнему усилию - 3 тс.

Почему-то усилие в болте сначала медленно росло, а потом резко упало. Правильнее так:
4. Прикладываем 3 тс. Аналогично - 3,03 и 0,03.
5. Прикладываем 3,03 тс. Произойдет отрыв - в болте будет 3,03 тс, в бетоне - 0.

[SetQ]

Сообщение от Arslan В книжке Феодосьева есть похожий пример. Feodosjev V.I. Izbrannye zadachi i voprosy po soprotivleniju materialov (1967)(ru).djvu, задача №4

А так же задача № 5.

рис. 175:

[realdoc]

Сообщение от SetQ Почему-то усилие в болте сначала медленно росло, а потом резко упало. Правильнее так: 4. Прикладываем 3 тс. Аналогично - 3,03 и 0,03. 5. Прикладываем 3,03 тс. Произойдет отрыв - в болте будет 3,03 тс, в бетоне - 0.

Это потому что:

Сообщение от realdoc Это если в рамках чисто строительной логики. У механиков все материи более тонкие, там логика другая - гораздо хитрее

Т.е. в рамках строительной логики предполагается, что величина предварительного напряжения есть величина постоянная - например, это хорошо видно при расчете предварительно напряженных железобетонных элементов. Подобный подход используется и при расчете на раскрытие стыка - принимается что раскрытие стыка наступает когда внешнее усилие равно предварительному натяжению.
В точном понимании Вы, безусловно, правы.

[SetQ]

Сообщение от TNemo Если предварительное натяжение фундаментного болта 3т и колонна работает на отрыв с усилием растяжения болта в 2т, сколько будет внутреннее усилие в болте 5т или 3т?

Зависит от класса бетона фундамента, материала и площади анкеров, размера опорной пластины. Для четырёх самоанкерующихся болтов М20 при опорной пластине 800х800 и бетоне В15 внутреннее усилие в болте будет 3,034 тс.

[yrubinshtejn]

Расчётное усилие на фундаментный болт М24 Fa= 7500 кг с учётом подоброннаго расстояния между осями болтов. Несущая способность одного болта М24 около 8000 кг. Каким должно быть предварительное натяжение?

[SetQ]

Сообщение от yrubinshtejn Расчётное усилие на фундаментный болт М24 Fa= 7500 кг с учётом подоброннаго расстояния между осями болтов. Несущая способность одного болта М24 около 8000 кг. Каким должно быть предварительное натяжение?

Сообщение от СНиП 3.03.01-87 4.17. Головки и гайки болтов, в том числе фундаментных, должны после затяжки плотно (без зазоров) соприкасаться с плоскостями шайб или элементов конструкций, а стержень болта выступать из гайки не менее чем на 3 мм.

Оно? (если болты не учитываются в сопротивлении базы колонны сдвигу) В этом случае предварительное натяжение зависит от плоскостности шайб.

[yrubinshtejn]

П.4.17 из СНиП несущие и ограждающие?
Но это припарки.
А вот в случае сдвигоустойчивого соединения,что само по себе и объясняет применение предварительного натяжения, всё несколько по другому будет.
Поэтому я не понимаю что здесь обсуждается на данный момент.
Для предотвращения сдвига следует учитывать нормальную приплюсовываемую к сопротивлению сдвига за счёт преднатяга.
Это случай,когда нет отрывной комбинации.
Автор,на сколько я понял, обрисовал задачу с отрывной комбинацией. Три тонны натянул и две отрывает.

[SetQ]

Сообщение от Пособие по проектированию фундаментов на естественном основании под колонны зданий и сооружений (к СНиП 2.03.01—84 и СНиП 2.02.01—83) 3.21. Все болты должны быть затянуты на величину предварительной затяжки V, которую необходимо принимать равной V = 0,75 Р.

Как мне показалось, вопрос несёт познавательную нагрузку и к расчёту базы колонны на сдвиг прямого отношения не имеет.

[yrubinshtejn]

Ну предварительное натяжение для чего нужно когда речь идёт о тоннасилах? Явно не для того чтобы воспринимать сдвиг от удара молоточком весом 0.4 кг.

Сообщение от SetQ Как мне показалось,вопрос несёт познавательную нагрузку и к расчёту базы колонны на сдвиг прямого отношения не имеет.

Я увидел во время обсуждения желание притянуть к ситуации с фланцевыми соединениями. Но с фланцевыми соединениями свои законы и принципы работы при определённых конструктивных обязательствах,чаще всего идущих вразрез с технологичностью.

[ябс]

Сообщение от TNemo Если предварительное натяжение фундаментного болта 3т и колонна работает на отрыв с усилием растяжения болта в 2т, сколько будет внутреннее усилие в болте 5т или 3т?

1т