[Tlelaxu]

Добрый день! Необходимо запроектировать жесткий узел опирания траверсы опоры галереи на стойку при растягивающих усилиях в стойке.Компоновка узла принята по аналогии с существующей галереей, ранее комплексно поставленной заказчику одной из европейских фирм. Болты высокопрочные, с предварительным натяжением. Зашел в тупик-какой принять тип соединения для расчетов:
Если узел принимаю как фланцевый, то при 6-ти болтах не хватает несущей способности соединения по Q ( считаю в соответствии с пособием по болтовым соединениям). У существующей галереи, при сопоставимых нагрузках, в подобных узлах стоит по 4 болта. Возникает вопрос -можно ли данный узел считать как фрикционный ( в соответствии с главой 14.3 СП16.13330), принимая что Q воспринимается за счет трения при натяжении болтов, а растягивающие усилия учитываются коэффициентом yb (формула 192 СП). Или просто рассчитать болты на совместно растяжение-срез без предварительного натяжения, но можно ли тогда считать узел жестким? В общем запутался я, что посоветуете?
Ps конкретный расчет с цифрами пока не прикладываю, хочется в принципе определиться в каком направлении двигаться

Можно и так и эдак. Всё зависит от условий работы болтов. Если болты высокопрочные, то Q воспринимается трением. В этом случае необходимо обработать соединяемые поверхности пескоструйным, либо протравить. Обычные болты работают на срез безо всякой обработки поверхностей. Более экономичным считается фрикционное соединение на высокопрочных болтах.

[Tlelaxu]

Пока для себя остановился на фрикционном варианте. Смущает несколько моментов:
1. в голове крутится стереотип что чисто фрикционное соединение -это что-то на накладках (стык нижнего пояса фермы и т.п.)
2. Верхняя пластина стойки -ну явный фланец...
3. Если рассматривать соединение как классическое фланцевое то N воспринимается силами трения, ими же воспринимается какая-то часть Q, болты на срез не работают вообще.Узел не проходит (надо увеличивать количество болтов или думать о другом варианте)
Если рассматривать как фрикционное то Q воспринимается трением, N -болтами(или трением, но с учетом понижения воспринимаемой Q). Все проверки выполняются.
Мне кажется что где-то в моих рассуждениях кроется ошибка в понимании работы подобного соединения...

[Tvorec]

Сообщение от Tlelaxu в голове крутится стереотип что чисто фрикционное соединение -это что-то на накладках (стык нижнего пояса фермы и т.п.)

Tlelaxu, ну где-то так и есть - это соединение из нескольких листов, прижимаемых друг к другу для создания силы трения, которое и будет противодействовать внешней силе, пытающейся сдвинуть один лист относительно другого.

Сообщение от Tlelaxu 3. Если рассматривать соединение как классическое фланцевое то N воспринимается силами трения

Твое соединение не фрикционное.
Сила трения никогда не действует перпендикулярно к поверхности - она всегда параллельна поверхности, которая её создает. А у тебя получается, что ты и так натягиваешь фрикционные болты до предела (создавая силу Pq, которая будет противоположна силе Q, уравновешивая ее - т.е. фрикционные болты могут воспринять только силу Q), а потом еще и заставляешь их работать на растяжение от силы N - так ведь они уже на пределе, лопнут от надрыва. Плюс к этому, как уже сказал, сила Q воспринимается "фрикцией" ("создаваемым трением" - поэтому болты фрикционные) болтов от прижатия фланца к пластине, а тут сила N будет отрывать, уменьшая прижатие и силу трения, а значит уменьшая возможность воспринять силу Q.

Верхняя пластина стойки - ну явный фланец...

Фланец - это пластина, работающая на растяжение и сжатие в направлении перпендикулярном ее плоскости (т.е. на "оттягивание" и "прижатие") - у тебя фланцевое соединение. Твою пластину будет пытаться отянуть сила N, но болты ее удерживают - тебе и надо чтобы пластина выдержала такое "тяни-толкай". Также болты будут работать на срез силой Q.

Сообщение от Tlelaxu Если узел принимаю как фланцевый, то при 6-ти болтах не хватает несущей способности соединения по Q

Ну может промежуточный вариант рассмотреть (если хватит сил у самих болтов) - натянуть болты так, чтобы они по силе прижатия пластины превысили силу оттягивания N настолько чтобы воспринять силу Q, но при этом не натягивать их до конца, чтобы саму силу N могли воспринять. Тогда да, это будет фрикционное соединение - сила N будет восприниматься за счет растяжения болтов, и сила Q будет восприниматься через растяжение болтов. А фрикционное соединение как раз и работает за счет растяжения высокопрочных болтов.
P.S. Но саму пластину надо рассчитать как фланец.

[Cfytrr]

Сообщение от Tvorec а потом еще и заставляешь их работать на растяжение от силы N - так ведь они уже на пределе, лопнут от надрыва.

Во фланцевом соединении внешняя растягивающая сила приложенная к узлу не суммируется с усилием предварительного натяжения бота, хотя внутренние усилия в них и увеличиваются (незначительно), но в основном внешняя сила уменьшает зону обжатия (болтоконтакта) чем естественно значительно снижает фрикционные возможности соединения

[Tlelaxu]

Не согласен что фрикционное соединение на высокопрочных болтах воспринимает только силу Q. В СП 16.33330 четко указано что растяжение в болтах может быть (п. 14.3.6). У меня как раз случай, когда есть пара листов прижимаемых друг к другу-чем не фрикционное соединение?
По поводу восприятия фланцевым соединением сил Q (которая воспринимается не болтами, а так же фрикцией!) - в пособии по болтовым соединениям даны различные формулы для закрытых и открытых профилей, причем получается что при одинаковой растягивающей нагрузке на болт, соединение закрытых профилей воспринимает значительно меньшее Q, чем соединение открытых профилей. Непонятно, с чем это связано, ведь площадь плотного контакта листов одинакова и в том и в том случае

P.s. самое интересное -что существующие подобные соединения при похожих исходных данных работают и при меньшем количестве болтов, вот и хочется понять как?

[Tvorec]

Сообщение от Cfytrr в основном внешняя сила уменьшает зону обжатия (болтоконтакта) чем естественно значительно снижает фрикционные возможности соединения

Cfytrr, все верно. Об этом я и сказал:

Сообщение от Tvorec сила Q воспринимается "фрикцией" ("создаваемым трением" - поэтому болты фрикционные) болтов от прижатия фланца к пластине, а тут сила N будет отрывать, уменьшая прижатие и силу трения, а значит уменьшая возможность воспринять силу Q.

Во фланцевом соединении внешняя растягивающая сила приложенная к узлу не суммируется с усилием предварительного натяжения болта, хотя внутренние усилия в них и увеличиваются (незначительно)

Наверное имел ввиду "фрикционном"?
Тоже верно. Но я и не говорил о приведенном тобой случае.
Твой случай это как если бы мы не планировали, что у нас будет растягивающая (оттягивающая) сила N, а соединение работало только на срез Q благодаря силе трения от прижатия болтами. А потом вдруг появилась сила N и оттянула болты - да, тогда усилие в болтах не возрастет, а останется постоянным, т.к. в данном случае это подобно преднапрягу болтов на будущее возможное усилие. Но сила Q тогда ими не сможет быть воспринята, т.к. уменьшана сила трения.
Я говорил о случае спланировать "возможное" появление силы N и дотянуть их "заранее" на ту самую уменьшаемую величину преднапряга, которую вызовет сила N и которую ты и имел ввиду - в этом случае сила N учитывается в болтах и соответственно увеличивает усилие в болтах.

Сообщение от Tlelaxu Не согласен что фрикционное соединение на высокопрочных болтах воспринимает только силу Q. В СП 16.33330 четко указано что растяжение в болтах может быть (п. 14.3.6). У меня как раз случай, когда есть пара листов прижимаемых друг к другу-чем не фрикционное соединение?

Я и не говорил, что фрикционное соединение воспринимает только силу Q. Я лишь указал на необходимость учета натяга фрикционных болтов под силу Q и N так, чтобы учитывалось оттягивающее действие силы N на уменьшение силы трения против силы Q. (в общем выше описал). Об этом я сказал в последней части поста 4 в "промежуточном варианте", а также на характер работы пластины.
Удачи.

[Tlelaxu]

Сообщение от Tvorec Я и не говорил, что фрикционное соединение воспринимает только силу Q. Я лишь указал на необходимость учета натяга фрикционных болтов под силу Q и N так, чтобы учитывалось оттягивающее действие силы N на уменьшение силы трения против силы Q. (в общем выше описал)..

Мне кажется что это и учтено уменьшением коэффициента Yb на (1-Nt/Pb) ( по пунту СП, на который я ссылаюсь) Т.е болты натягиваем на усилие Pb=Rbh*Abn, далее растягивающая сила ослабляет сжатие пластин, что и учитывается введением вышеуказанного коэффициента. Получаем в моем варианте комбинированный узел -болты и восприятие усилий на стыке пластин подбираю как фрикционное, сами пластины проверяю как фланцы

[Tvorec]

Сообщение от Tlelaxu а растягивающие усилия учитываются коэффициентом yb

Мне кажется что это и учтено уменьшением коэффициента Yb на (1-Nt/Pb)

Блин, проглядел строчку в топике темы про этот коэффициент - значит ты уже все учитываешь (о чем я и хотел сказать), тогда все нормально у тебя уже, только пластину проверь саму на силу N.

[Vavan Metallist]

Сообщение от bahil Более экономичным считается фрикционное соединение на высокопрочных болтах.

Это с каких пор?

Сообщение от Tvorec ты и так натягиваешь фрикционные болты до предела (создавая силу Pq, которая будет противоположна силе Q, уравновешивая ее - т.е. фрикционные болты могут воспринять только силу Q), а потом еще и заставляешь их работать на растяжение от силы N - так ведь они уже на пределе, лопнут от надрыва.

А фланцы с преднапряжением равным практически разрывному усилию почему держат?

Сообщение от Vavan Metallist Это с каких пор?

С тех пор как болты подорожали

[Viacheslav]

Не нашел соответствующей темы, поэтому напишу сюда. Сначала можно немного поржать.
После посещения объекта X, ничего не имеющему к контролю за ходом строительства, случайным образом увидел смонтированные фермы пролетом 36м. Немного прищурив левый глаз, мне показалось, что фрикционные соединения в данной ферме имеют точно такой же удивительный цвет, как и сама ферма, то есть ярко-оранжевый))
Тогда я прищурил уже правый глаз, на всякий случай, не показалось ли мне. Но правый глаз показал тоже самое, что и левый. В голове мелькнули не хорошие мысли.
Подошел к прорабу, спросил:
- Вы фрикционные соединения красили?
Прораб молчит.
Тогда задаю следующий наводящий вопрос:
- это те что по серидинке фермы, по нижнему поясу, болтами закручиваются?
Вижу человек напрягся и я уже просто спрашиваю:
- Зачем?
В ответ получаю следующее:
- Это нас технадзор заставил!

В общем историю можно было бы продолжить, но перед этим хотелось бы уточнить, кто нибудь сталкивался с таким явлением? Может быть где нибудь проводились испытания по фрикционным соединениям с различными типами поверхностей? Литература какая?
Или по сути это уже можно считать как обычное болтовое соединение?
Буду завтра, спасибо за ответы.


-

[Vavan Metallist]

Все, звездец ферме, прорабу, технадзору и Viacheslavу
А может прораб смонтировал, а потом уже покрасил. И поверхнсоти контактные выполнены как положено по фен-шую.

Viacheslav, а по-вашему на смонтированной ферме фрикционные соединения снаружи должны иметь неоранжевый цвет? У них должны контактные поверхности быть неокрашены. А вот если прораб не смог ответить, что такое фрикционное соединение, возможно затянуты они совсем не по проекту и можно попросить журнал закручивания высокопрочных болтов. Если, конечно, Вы там не мимопроходящий человек и имеете права такие вещи у прораба просить.

[ФАХВЕРК]

Что за вопли? У нас тоже одни олени покрасили.... ничего. Поочередно по болту перебрали.

ФАХВЕРК, кого перебрали по болту? Куда перебрали? Кто перебрал?

[ФАХВЕРК]

Фрикцион на 36-ом пролете. Спалились на фотографиях по глупому, гордые прислали показать как они быстро монтируют. Контактные поверхности в местах накладок были не очищены до 0.35 а тупо по грунтовке собраны. Пояс - двутавр Ш - 3 накладки по верхней полке, 2 по стенке, 3 по нижней полке. Перебрали стенку, перебрали верхнюю полку, перебрали нижнюю полку. Ферма стояла под собственным весом, лазили с мостовика. Героически справились.

----- добавлено через ~3 мин. -----
Фрикцион по другому не отремонтируешь, делать надо сразу пока оно всё свежо. Либо 1) проверить на 0.25 без очистки, 2) либо вообще считать на срез, 3) либо заварить 4) СП допускает учесть совместно 1+3

----- добавлено через ~7 мин. -----
Однако, к 1) недофрикцион съедет - болты вступят в срез если там +4, ферма просядет, осбенно хреново если нет строительного подъема 2) поддатливо как и в первом случае 3) варить на высоте это .... 4) тогда уж лучше 3

[Viacheslav]

Как выяснилось покрашены эти поверхности были до монтажа, по указанию технадзора. Ферма со строительным подъемом, из труб ГСП. Разбирать скорее всего уже не будут. Т.к. после всего прочего, строители прислали свежих фотографий, что они там все зачищают и красят уже потом.
Уже проверили при u=0,25. Kmax=1.2
Видимо коэффициент "Джамшута-Равшана" после ухудшения качества образования и отсутствия квалифицированных строителей стал принимать не линейную зависимость в сторону увеличения.

[ФАХВЕРК]

Сообщение от Viacheslav Как выяснилось покрашены эти поверхности были до монтажа, по указанию технадзора.

Вот для меня всегда загадка.... в общих данных всегда есть коменты к ответственным узлам типа фрикциона и фланцев. Там черным по белому.... 0.35 щетки, 0.42 дробеструй..... не понимаю. Как так....

Сообщение от Viacheslav Т.к. после всего прочего, строители прислали свежих фотографий, что они там все зачищают и красят уже потом.

Как они зачищают? Чисто физически.... если там ферма из ГСП.... то хвостовик под фрикцион только один.... ?

Сообщение от Viacheslav Уже проверили при u=0,25. Kmax=1.2

Ну чтоб стояло!!!

Сообщение от Viacheslav Уже проверили при u=0,25. Kmax=1.2

что за u=0.25? Мю? Коэффициент трения? Откуда цифра 0.25? Вы считаете, что краска между поверхностями трения даст 0.25? Я не уверен, возможно меньше. 0.25 - это голая необработанная сталь по такой же стали.

Сообщение от ФАХВЕРК в общих данных всегда есть коменты к ответственным узлам типа фрикциона и фланцев. Там черным по белому.... 0.35 щетки, 0.42 дробеструй..... не понимаю. Как так....

А что, нужно коэффициенты трения вписывать в общие данные? Зачем? Я высчитываю весь узел и даю собственно способ обработки.

Технадзор на кол, прораба на кол. Заказчику все рассказать и взять с него расписку, что он выслушал.


ЗЫ: опорные узлы у ферм шарнирные или жесткие? Если шарнирные, то даже если фрикцион не сработает, то ферма просто получит повышенный прогиб и соединение перейдет в срезное. Даже если плоскость среза попадет на резьбовую часть болта, будет срез по нетто-площади (СНиПом такое не предусмотрено, еврокодом - предусмотрено) и болтов фрикциона должно хватить. То есть на голову фермы никому упасть не должны.