[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.

[Хмурый]

Сообщение от lexabelic из пособия к СНиП, п. 3.8

маленькое дополнение в п. 3.8

Для строительных конструкций (стальных колонн зданий и т.п.) затяжку болтов допускается осуществлять стандартными ручными инструментами с предельным усилием (до упора) на болт.

PS если лезть в букву закона

[mainevent100]

Сообщение от yrubinshtejn Ну Вы я скажу и кадр. Хамство высшей степени.

yrubinshtejn, Вы разве еще участвуете в обсуждении?
lexabelic, руководство посмотрел.
в таблице 5 руководства этот коэффициент зависит от типа анкерного болта и способа установки оборудования на фундамент.
для обычного болта при установке через пакет 0,55; при установке только через подливку 0,45; при установке сразу на фундамент 0,5.
Считаете, что здесь учитывается разница в жесткости?
а для болта на эпоксидном клее 0,65 - тут жесткость еще больше?
.......................
Вы же рисовали схемы с пружинами. С распределением усилия пропорционально жесткостям согласны.
Объясните, как большая часть усилия будет забираться ботом, например, в ФС? Для этого пластины должны сжиматься легче, чем растягиваются болты. Такое возможно?
Уважаемому yrubinshtejn тоже предлагается ответить

[lexabelic]

Хмурому: Видать, имелось ввиду для колонн, не нагруженых моментом (или где он не "перевешивает" продольную силу). Ибо сказано в Пособии (в другом месте) - затягивать, как правило, с контролем момента затяжки. Т.е. для "нерасчетных" соединений..

[Хмурый]

lexabelic, ну, я возьму тайм-аут на размышления

[lexabelic]

to mainevent100:
видать, да. Чем больше "хи" - тем податливей фундамент. Затягивать можно слабее, но на болт передается бОльшая доля от внешней нагрузки.

----- добавлено через ~15 мин. -----
Эпоксидка к болту не относится. В данном случае она относится к системе скрепляемых деталей (крепление с шайбами - 0,25 - жестко).
При определении этих коэффициентов, я думаю, не обошлось без экспериментов. У Биргера расчет податливости фундаменра как упругого основания плиты колонны, но и там какие-то полуэмпирические вещи (k принимаем 8...12, длину болта принимаем 1/3, потому что дядя сказал). А в руководстве это все привели к расчету для стальных скрепляемых деталей (что удобно)

----- добавлено через ~28 мин. -----
to mainevent100:
наоборот, стараются фланцы делать жестче, а болты податливей. Тогда от внешней нагрузки в основном разгружается стык (фланцы), а усилие в болтах по сравнению с первоначальной затяжкой растет незначительно.

[Baires]

Сообщение от Ильнур Преднатяг создает давление на контактных поверхностях (например между бетоном и плитой, или между фланцем и фланцем и т.д.). Внешняя нагрузка снижает это давление, вплоть до 0, если нагрузки достаточно. Все это время в болте усилие равно преднатягу, теоретически ни меньше ни больше. Идет процесс замещения преднатяга внешней нагрузкой - болт как растягивался гайкой, так и растягивается той же гайкой. А не таинственными деталями и силами. После снятия давления до 0 (при большей нагрузке) усилие в болте больше преднатяга, и в контакте появится зазор (отрыв). И так до разрыва болта. Таким образом, преднатяг не должен никого напрягать вообще, никогда и нигде, при рассмотрении усилия во болте. Можно преднапрячь на 100% от несущей способности, и даже забыть преднапрячь, болт все равно получит в работе то же усилие. Только узел будет болтаться, хреново выполнять свои функции, а если еще была предусмотрена работа на сдвиг, то вообще сдвинется, естественно. Ну и есть некоторая практическая корреляция на нюансы конструкции узла - возможен прирост осевого усилия до 15% от расчетно-теоретического. Т.е. или преднатяг должен быть не более 15% от несущей способности болта, или болт должен иметь 15% запаса по рабочей нагрузке. Это актуально для фланцевых соединений на в/п болтах. Фундаментные болты затягиваются на глаз. Расслабляемся и забываем.

Спасибо Ильнур. А то уже нет сил читать эти рассуждения о физико-химическидх свойствах философских камней.
Маленькое замечание.
Фундаменты на скальном основании это тоже фундаменты.
Анкера таких фундаментов (для башен связи и опор ЛЭП) устанавливаются с коннтролируемой затяжкой.
Есть вполне отработанная процедура с применением гидравлических домкратов для натяжения болтов и контроля значений усилий в болтах.
На ветровых установках болты также устанавливаются с котролируемым предварительным напряжением.
Естественно в таких случаях болты должны быть установлены чтобы дать возможность деформации при натяжке и уже потом цементируются полости вокруг анкеров.

[mainevent100]

а как тогда быть с парадоксом:
пред. затяжка 3 тонны, допустим "хи" = 0,5.
прикладываем 2,9 тонны; получаем усилие в болте 3+0,5*2,9=4,45 тонны; в стыке 0,5*2,9=1,45 тонны
добавили 100 грамм, происходит отрыв; получаем усилие в болте 3,0 тонны; в стыке 0
резкий скачок усилий чем объяснить?

[yrubinshtejn]

Сообщение от Baires Фундаменты на скальном основании это тоже фундаменты.

Это еврокоды декларируют? Или какие у Вас там в "заокеании" нормативы?

[lexabelic]

to mainevent100:
В стыке усилие = затяжка минус (1- хи)* на нагрузку. Будет 3-(1-0,5)*2,9=1,55 т. Раскрытие стыка будет при нагрузке 6 т. Расчитывают ведь затяжку по нагрузке, не наоборот.

----- добавлено через ~28 мин. -----
Другое дело, что на усилие затяжки по нераскрытию накладывают повышающие коэф-ты на ослабление, и пр. По предыдущему примеру: нагрузка 6т, затяжка по нераскрытию 3т. "Коэф-т нестабильности" 1,5. Тогда расчетное усилие в болте= 3*1,5+6*0,5=7,5т
Ильнур (или кто), объясните лучше физический смысл определения нагрузки Р для сплошностенчатых колонн по пособию. Там совмещено с проверкой бетона на сжатие. Но очень замудрёно) шо такое высота сжатой зоны (которая на самом деле ширина)?

[Ильнур]

Сообщение от Baires ...Анкера таких фундаментов (для башен связи и опор ЛЭП) устанавливаются с коннтролируемой затяжкой. Есть вполне отработанная процедура с применением гидравлических домкратов для натяжения болтов и контроля значений усилий в болтах. На ветровых установках болты также устанавливаются с котролируемым предварительным напряжением. Естественно в таких случаях болты должны быть установлены чтобы дать возможность деформации при натяжке и уже потом цементируются полости вокруг анкеров.

Если требуется "выбрать" растяжение (например при многоцикловых знакопеременных нарузках), то почему бы не применить КОНТРОЛИРУЕМЫЙ преднатяг? Это нормальный инженерный подход. В Эйфелевой башне вроде даже пояса предзатянуты, и уже лет 150 ведется мониторинг натяга.
В данной теме обсуждается не применение/контроль преднатяга, а осознается (тяжело, со крипом, но постепенно и успешно), почему усилие в преднатянутом болте не увеличивается при приложении нагрузки. Спецслучаи тут не разбирали, имеются ввиду обычные базы с натягом на глаз .
lexabelic, в Пособии слегка намудрено, попытка применить теорию железобетонного сечения к базе колонн приводит к неувязкам. Физический смысл такой же, как и в любом учебнике по жб - при изгибе бетон сжимается, арматура растягивается.

[mainevent100]

подведем итог.
с распределением внешнего усилия между болтами и соединительными элементами ясно - пропорционально жесткостям.
вопрос с определением жесткости соединительных элементов (бетонного фундамента или фланцев), считаю, остался открытым.
коэффициент 0,4...0,6 для анкерных болтов - какая-то фантастика. всегда считалось, что база колонны абсолютно жесткая. допускаю, что реально коэффициент может доходить до 0,1, не больше
для фланцев коэффициент дают 0,2...0,3 - это скорее всего для машиностроения, где количество болтов на квадратный метр соединения может быть огромным; в строительстве обычно площадь фланцев гораздо больше площади болтов, поэтому принято считать фланцы абсолютно жесткими

[qwer]

Сообщение от mainevent100 коэффициент 0,4...0,6 для анкерных болтов - какая-то фантастика

Эххх... Я бы не был так категоричен. Выше уже говорилось про "нюансы" конкретных узлов. В частности, упоминался пресловутый "рычажный эффект".
Если упростить задачу и не принимать во внимание, что:
1) опорная пластина не является плитой на упругом основании;
2) распределение давлений под этой самой плитой неравномерно;
3) болты располагаются по углам опорной пластины (соответственно, периферийные участки опорной пластины являются консолями, заделанными по контуру сечения колонны и нагруженными отпором со стороны фундамента и усилием в болтах - а, значит, может иметь место проявление "рычажного эффекта" - тут все зависит от конкретного узла, ребер жесткости, вылета, жесткости подливки и т.д.
Так вот - если отбросить все вышеперечисленное, тогда задача приводится к простому слоеному пирогу и получается простое аналитическое решение по типу того, которое приведено на первой странице темы.
Если же этими факторами не пренебрегать - думаю, все может сильно поменяться.
Думается, что нужно взять несколько конкретных узлов баз колонн и посчитать в физически нелинейной постановке солидами. Только вот когда на это время найти....

[Ильнур]

Сообщение от qwer ...Думается, что нужно взять несколько конкретных узлов баз колонн и посчитать в физически нелинейной постановке солидами. Только вот когда на это время найти....

Дык ведь уже эту работу тут проделали. Тема огромной получилась. Надо просто найти. Год наверно 2010..не помню. Все началось вроде с вопроса о усилии в болте крепления подъемника в автосервисе.

[Baires]

Сообщение от yrubinshtejn Это еврокоды декларируют? Или какие у Вас там в "заокеании" нормативы?

А в "предокеании", если сооружение стоит на скальном основании, у него фундаменты отсутствуют?

Ещё мне кажется, что законы физики в основном аналигичны по обеим берегам океана. Господин Степан Прокопович Тимошенко доказал это на собственном опыте.

----- добавлено через ~3 мин. -----

Сообщение от qwer В частности, упоминался пресловутый "рычажный эффект".

Увеличение усилия в болте вследствие рычажного эффекта считается двумя-тремя строчками при помощи калькулятора, ансис не требуется.

[yrubinshtejn]

Сообщение от Baires Господин Степан Прокопович Тимошенко

Это который?Российский, Украинский и американский учёный-механик? (Согласно википедии). Не знаю такого.
Я знаю только товарища Василия Захаровича Власова.
Калужская область вообще богата гениями.

P.s. В отчестве своего "земляка" допустили ошибку.

[Ильнур]

Сообщение от yrubinshtejn .. Не знаю такого....Я знаю только товарища ...Василия Захаровича Власова..

Сначала Тимошенко, затем Власов, он младше на 28 лет, т.е. некст-поколение. Не нужно чураться истории.
И поищите-таки ту тему, лентяи.

[wvovanw]

Сообщение от Ильнур Дык ведь уже эту работу тут проделали. Тема огромной получилась. Надо просто найти. Год наверно 2010..не помню.

http://forum.dwg.ru/showthread.php?t=40290
она, не?

[mainevent100]

http://forum.dwg.ru/showthread.php?t...5%EB%FC&page=3
или эта?
в 51 посте посчитана какая-то база колонны

[Ильнур]

Не, ни первая, ни вторая. Вроде Vavan Metallist еще участвовал, и еще кто-то узлы с болтами моделировали, в-общем конкретные усилия в болтах находили. Доходили до 10-20% добавки.
Да вот она (про усилия в в/п болтах во ФС оказывается, но нужно понимать, что в базах добавка будет еще меньше) : http://forum.dwg.ru/showthread.php?t...EE%EB%F2%E0%F5

[lexabelic]

А почему в нормах - для фундаментных болтов больше??? Почему дают коэффициент нагрузки 0,4...0,6?
Про стальные фланцы, какие они есть в соединениях строительных конструкций - никто и не спорит - порядка 10%.