[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.

[IBZ]

Сообщение от Ильнур Многие реальные рамные узлы (примыкание ригелей, подкрановые консоли и т.д.) выполнены из С245/С255 и много лет работают без нареканиий. Как это все понимать?

Я понимаю это следующим образом. Сопротивление расслою не гарантировано, но это не означает, что оно всегда не обеспечено. Типичная ситуация, когда конкретная сталь марки С245 по сертификату вполне тянет как минимум на С285, а то и выше. Если провести испытания, то и по расслою, глядишь, потянет. Но вот у нас в конторе где-то валяется фрагмент реального узла (не помню какого), порваного по толщине элемента... И, повторюсь, наша экспертиза обычную сталь в таких ситуациях отметает напрочь. Может еще и потому, что ведущие эксперты по металлу много лет работали у нас в ПСК и видели вышеозначенный узелок. Я бы под обычною сталью тоже не подписался.

[Ильнур]

Ну понятно, сопротивление расслою - это вероятностный параметр.
Например, колонна С255. Привариваю подкрановую консоль влоб. Это прямое нарушение всего. Но так делается везде. Вопрос: может только я так делаю?

[Bash]

Ильнур в "Исследовании ... рамного узла..." выводится теоретически та же формула, что и в СНиПе. Здесь доказывается, что допустимые напряжения в полке колонны равны не 0,26R (эту зависимость они там тоже выводят) , а как минимум 0,5R и до 0,86R при определенных условиях. На словах свою формулу (у них она в виде таблице) обосновывают так:
"Напряжения в средней и наиболее опасной плоскости полки колонны ниже, чем в накладке, за счет включения в работу участка полки, более широкого, чем толшина накладки." (1)
При этом расчеты сделаны с запасом, так как "принятое допущение (учет только упругой работы материалы без пластических деформаций) способствует увеличению запаса прочности." Основной смысл этого труда - показать методику расчета сварного рамного узла. И там вполне допускается применение стали Ст3. Но процессы расслоения там не рассматриваются, а возможно вообще не учитываются.
Можно обсудить насколько фраза (1) применима к фланцам, но там для этого еще приводится рис.3.
В целом мне кажется, что сечение колонн, как правило, расчитано на гораздо большие нагрузки, чем сечение балок, привариваемых к ним. Поэтому в колоннах есть запас прочности по нагрузкам от этих балок. Толщина полок колонн обычно больше толщины накладок. Хотя с другой стороны, чем больше толщина стали, тем выше вероятность расслоения. Здесь я в тупике.

[Vavan Metallist]

А че это вы все перешли с курей на индюки? Тема вроде о фланцах.
Зачем говорить о полке колонны здесь? Для фланца понятно - подбирать сталь с гарантированными свойствами поперек проката. А к колоне все равно лучше крепить болтами (может по причине расслоения тоже). А если сварка - тоже брать сталь с гарантированными механическими свойствами поперек проката (вот ГОСТа или ТУ не назову). Как по мне, то расслой довольно опасная и реальная вещь.
Но например во фланце с отверстием его можно избежать, но все равно на стенке трубы будет небольшой.
Кстати, а где написано, что расчетное сопротивление поперек проката равняется половине временного сопротивления? Подскажите пожалуйста темному

[Bash]

Сообщение от Vavan Metallist А че это вы все перешли с курей на индюки? Тема вроде о фланцах.

Был вопрос о материале фланца, с него перешли на материал ответной части фланца - полки колонны.

Сообщение от Vavan Metallist А к колоне все равно лучше крепить болтами (может по причине расслоения тоже). А если сварка - тоже брать сталь с гарантированными механическими свойствами поперек проката (вот ГОСТа или ТУ не назову).

В указанном выше "Исследовании..." говорится о положительных проведенных испытаниях сварных рамных узлов с колоннами из стали Ст3 + практика.

Сообщение от Vavan Metallist Кстати, а где написано, что расчетное сопротивление поперек проката равняется половине временного сопротивления? Подскажите пожалуйста темному

СНиП II-23-81 Табл.1 и в этом "Исследовании..."

[Vavan Metallist]

Сообщение от Bash СНиП II-23-81 Табл.1 и в этом "Исследовании..."

О! Точно! Гы-гы!.. Куда я смотрел
А ну тогда все равно: любая сталь но с гаранитрованными механическими свойствами поперек проката. Значит отсюда при использовании например двутавра из стали С245 (Ry=2450кг/см2) лучше всего для фланца (или для полки колонны) подойдет сталь С375 (Rth=4700/2=2350кг/cм2). По моему значения Ry и Rth должны быть приблизительно равны. Если Rth будет меньше - увеличивать длинну сварных швов.

[Ильнур]

Bash: "Хотя с другой стороны, чем больше толщина стали, тем выше вероятность расслоения. Здесь я в тупике.". Я еще в большем, т.к. эти самые испытываемые соединения были разрушены при 2-х кратной нагрузке.
Есть тут КМ-проектировщики, реально сварные рамные узлы да проектировавшие?

[пст]

Есть тут КМ-проектировщики, реально сварные рамные узлы да проектировавшие?

Проектирование здесь не особо к месту, речь об испытаниях на основе которых появилось понятие Rth.

[Ильнур]

1. "...Проектирование здесь не особо к месту..." Одну минуточку...При проектировании сварного узла по СНиП берем Rth, причем для любой стали (кстати, "значения Ry и Rth должны быть приблизительно равны" - предположение неверное, посмотрите численные значения). Так? Так... Значит в полной мере учитываем РАССЛОЕНИЕ. Так? Так, потому что Rth - специально для случая поперек волокон, т.е. для учета РАССЛОЯ.
Ну вот, спроектировали. Вроде гарантия.
Но тот же СНиП велит для таких случаев (фланц. и рамн.) применять спецсталь. С целью предотвратить РАССЛОЙ. Масло масляное.
2. ПСТ, на самом деле "речь об испытаниях на основе которых появилось понятие Rth"? Если так, как введение Rth стыкуется с навязыванием спецсталей? Масло масляное.
3. Как должен проектировщик поступать - молча брать 14Г2АФ или что там еще?

[Bash]

Я считаю, что Rth не учитывает расслоение металла, а всего лишь механические свойства стали поперек толщины, отличающиеся от механических вдоль. Вероятность расслоения не поддается расчету, так как зависит от очень многих факторов, начиная от процессов при изготовлении стали, способов хранения, транспортировки и заканчивая методами обработки при изготовлении металлоконструкций и способов сварки. В рекомендациях учитывается только возможность стали сопротивляться этому расслою, ее вероятность появления у той или иной марки. Эти рекомендации могут быть основаны только на экспериментальных и практических данных и здесь уже никакие Настраны и Ансисы не помогут, и мы с вами не выведем никаких зависимостей. Вот тут нужно полагаться исключительно на СНиП, ИМХО.

[Vavan Metallist]

По моему ваш спор заходит в тупик. Ильнур и почему: "значения Ry и Rth должны быть приблизительно равны" это неправильно?
Я думаю так. Есть параметр Rth. Для разных марок сталей он разный. Но он есть конкретно определен и может использоватся для расчетов. Можно брать любую марку стали, но с гарантированным параметром Rth. Разве это так сложно? Сложнее такую сталь найти в наших условиях и чтоб точно качество соблюдалось. Но проектировщик в этом случае все равно прикрывается бумажкой.

[Bash]

Сообщение от Vavan Metallist По моему ваш спор заходит в тупик. Ильнур и почему: "значения Ry и Rth должны быть приблизительно равны" это неправильно? Я думаю так. Есть параметр Rth. Для разных марок сталей он разный. Но он есть конкретно определен и может использоватся для расчетов. Можно брать любую марку стали, но с гарантированным параметром Rth.

Если рассуждать по Вашему, то фланец из стали С345-3 можно заменить на С255, увеличив его толщину на 30%. В этом случае мы увеличиваем вероятность расслоения по двум причинам:
1) применеяем сталь без гарантированных механических свойств вдоль толщины проката.
2) с увеличением толщины стали вероятность расслоя увеличивается.
Еще раз хочу сказать, что вопрос расслоения стали находится не в области механики, а в области структуры стали. Сталь либо обладает свойствами расслоения, либо их не имеет или они значительно ниже. И компенсировать эти свойства прочностными характеристиками не возможно, ИМХО.

Сообщение от Vavan Metallist Сложнее такую сталь найти в наших условиях и чтоб точно качество соблюдалось. Но проектировщик в этом случае все равно прикрывается бумажкой.

Проектировщик не должен гадать о качестве стали. Качество должно соотвествовать марке стали и это вопрос завода-изготовителя.

[Vavan Metallist]

Сообщение от Bash Если рассуждать по Вашему, то фланец из стали С345-3 можно заменить на С255, увеличив его толщину на 30%. В этом случае мы увеличиваем вероятность расслоения по двум причинам: 1) применеяем сталь без гарантированных механических свойств вдоль толщины проката. 2) с увеличением толщины стали вероятность расслоя увеличивается. Еще раз хочу сказать, что вопрос расслоения стали находится не в области механики, а в области структуры стали. Сталь либо обладает свойствами расслоения, либо их не имеет или они значительно ниже. И компенсировать эти свойства прочностными характеристиками не возможно, ИМХО.

Bash вы абсолютно не уловили мою мысль. Объясняю. Имеем прокат, площадью сечения 20см2. Он варится к фланцу. Пусть шов равнопрочный с основной сталью проката. Прокат из стали С245, Ry=2450кг/см2. Пусть фланец тоже из стали 245. Его Rth=3600/2=1800кг/cм2. Значит там, где сталь основного проката держать будет, сталь фланца держать не будет. Нужно увеличить площадь контакта с поверхностью фланца и сделать ее (2450х20)/1800=27см2. Тоесть попросту сделать швы дольше добавив какие нибудь ребра. Или же взять сталь С375 Rth=4800/2=2400кг/см2 почти равно Ry стали С245. Соответственно можно варить в торец фланца не добавляя никаких ребер. Вот моя мысль. Толщина фланца вообще здесь играет уже в другой опере, она конечно имеет значение для перераспределения усилий в швах, но уже косвенное.

Сообщение от Bash Проектировщик не должен гадать о качестве стали. Качество должно соотвествовать марке стали и это вопрос завода-изготовителя.

Все правильно. Но проектировщик должен забить необходимую марку. В данном случае необходимо, чтоб на фланцы была забита в пректе сталь с значением Rth не меньше нашего расчетного, тоесть с гарантированными механическими свойствами поперек проката, а обязанность завода такую сталь купить и использовать.
Я не знаю точно, но может по этому ТУ14-1-4431-88 и делаются такие стали. В "рекомендациях" вообще указана необходимость испытания образца стали на Rth.
И вот например в файлике вариант приварки фланца к круглой трубе, когда расслоения во фланце нет. Есть небольшое в стенке трубы, но оно не будет критическим, нужно соответственно подобрать толщину фланца.

[Bash]

Сообщение от Vavan Metallist Bash вы абсолютно не уловили мою мысль.

Я ее уловил и дал пример компенсации Rth через увеличение толщины фланца. Вы Rth компенсируете увеличением площади контакта. И то и другое я считаю недопустимым.

Сообщение от Vavan Metallist В данном случае необходимо, чтоб на фланцы была забита в пректе сталь с значением Rth не меньше нашего расчетного, то есть с гарантированными механическими свойствами поперек проката...

Вот корень того, с чем я не согласен с Вами и Ильнуром: Rth и гарантированные мех. свойства поперек проката - абсолютно разные понятия.

Сообщение от Vavan Metallist В "рекомендациях" вообще указана необходимость испытания образца стали на Rth.

В "рекомендациях" говорится об испытаниях в направлении толщины проката, но нигде не упоминается Rth.

[Vavan Metallist]

Сообщение от Bash Я ее уловил и дал пример компенсации Rth через увеличение толщины фланца. Вы Rth компенсируете увеличением площади контакта. И то и другое я считаю недопустимым.

Странно. Первое я тоже считаю недопустимым, но второе - это по моему и есть правильно. Но неужели одна и та же сила нужна, чтоб расслоить фланець, к которому приварена полоса шириной 10 и 20см? По моему для того чтобы расслоить линию 20см нужно примерно в 2 раза больше усилие, чем для 10см.
Пусть ктонть рассудит.

Сообщение от Bash Вот корень того, с чем я не согласен с Вами и Ильнуром: Rth и гарантированные мех. свойства поперек проката - абсолютно разные понятия.

Ну какие абсолютно разные. Я считаю, что сталь с гарантированными механическими свойствами поперек проката дает уверееность в том, что Rth будет не меньше 0,5Ru. А если сталь без гарантированных свойств, то так может быть, а может и не быть. Очень много проката имеет расслоения еще с завода. Вот здесь по моему и собака зарыта.

Сообщение от Bash В "рекомендациях" говорится об испытаниях в направлении толщины проката, но нигде не упоминается Rth.

Проведя испытание завод гарантирует, что сталь, которую он купил, имеет Rth не меньше 0,5Ru. Снова то же самое.

[Ильнур]

Vavan Metallist, п.373: "Вот моя мысль". Отлично. Это и моя мысль, причем начиная с поста 1. Ибо я так проектирую. То бишь напроектировал уйму. При ясном уме и здравом рассудке.
п.375: "Первое я тоже считаю недопустимым, но второе - это по моему и есть правильно". И опять же полное совпадение с моей логикой. Первое (утолщение толщины фланца с целью борьбы с расслоением вообще не мысль) никто и не предлагает, а по второму (увеличение площади контакта) - снижение развивающих расслоение напряжений - это напрашивающаяся вещь. Но здесь есть один вопросик, на который я так и не нашел полноценного ответа до сих пор.
Вот вопрос: инициатором расслоя является ламелярная трещина, появляющаяся в процесе сварки под швом в "поперечной" пластине. Т.е. марка стали определяет появление/непоявление трещин. А усилие определяет развитие. Если испытания показывают, что расслоя нет при соответствующих узлу усилиях, значит марка стали удовлетворяет условию прочности. Зачем же тогда требовать спецмарку всуе?
"Можно брать любую марку стали, но с гарантированным параметром Rth.
Разве это так сложно?" Да, сложно. Колонна например из С245, а приваривается подкрановая консоль. Введение спецстали сильно усложнит жизнь всем на всех этапах.
И вопрос к Bash: Вы понимаете "Rth" как разницу мехсвойств вдоль и по толщине. Я к тому, что СНиП дает Rth для расчетов ЛЮБЫХ сталей. Отностися ли это 0,5 к сталям по упом. ТУ?
И еще вопрос: СНиП спецстали предписывает только для "фланц. и рамн." узлов. А например крепление растяжки N через пластину к полке колонны - что, изменились условия расслоя и можно и Ст.3?

[Bash]

Сообщение от Ильнур И вопрос к Bash: Вы понимаете "Rth" как разницу мехсвойств вдоль и по толщине.

Именно.

Сообщение от Ильнур Я к тому, что СНиП дает Rth для расчетов ЛЮБЫХ сталей. Отностися ли это 0,5 к сталям по упом. ТУ?

К абсолютно всем сталям.

Сообщение от Ильнур И еще вопрос: СНиП спецстали предписывает только для "фланц. и рамн." узлов. А например крепление растяжки N через пластину к полке колонны - что, изменились условия расслоя и можно и Ст.3?

Я уже говорил, что расслоение той или иной марки стали можно определить по экспериментальным данным. И видимо зависит от конструкции конкретного узла. Так как везде четко указывается применение спецсталей только для фланцев. Экспериментальные данные и практический опыт показал применение Ст3 для колонн с рамными узлами допустимым. Но пока никто не привел такую же информацию для фланцев. И нигде нет прямого увязывания Rth (расчетное сопротивление растяжению стали в направлении толщины проката - по СНиПу) и понятия расслоения металла. Оба эти понятия применяются в контексте толщины проката, но между ними нельзя ставить знак равенства.

[Bash]

А где весь народ? Чего молчим?

[Ильнур]

Наверно готовят нечто ошарашивающее
"...И видимо зависит от конструкции конкретного узла.."- Как-то вот не так это все-таки.
"...только для фланцев.." - и для рамных узлов.

[Bash]

Сообщение от Ильнур "...И видимо зависит от конструкции конкретного узла.."- Как-то вот не так это все-таки.

Это мое предположение.

Сообщение от Ильнур "...только для фланцев.." - и для рамных узлов.

Выражение "для рамных узлов" присутствует только в СНиПе и понятие не совсем конкретное. В пособии используются только фразы "фланцы" и "фланцевые соединения".
Попробую еще раз другими словами:
Понятие Rth - прочностное. Расслоение металла - понятие надежности, гарантия того, что через пять, десять лет фланец будет по прежнему нести расчетную нагрузку, в том числе сохранит свою Rth.