[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.

[Vavan Metallist]

Сообщение от Nagay Что касается УПСК киевского, то в их проектах не встречал, чтобы были заложены обычные болты во фланцевых соединениях рам.

Nagay, не путайте народ. Здесь идет речь не о рамах, а антенной башне. СНиП эти два понятия довольно таки четко разграничивает.

[IBZ]

Сообщение от Nagay IBZ. Каково ваше мнение об использовании обычных болтов 8.8, 10.9 во фланцевых соединениях портальных рам в западных проектах при наличии растяжения и отсутствии трения между фланцами? Вам приходилось пропускать такие проекты?

По поводу принципиальной возможности использования согласен с мнением Ильнура , изложенным в п. 446 - вместо ВБ вполне можно применять обычные. Вопрос о конкретном узле, видимо, должен решаться все же индивидуально. Для предметного разговора нарисуйте пример узла с силовыми воздействиями и указанием в каких конструкциях он применен.

[Nagay]

Сообщение от Vavan Metallist Nagay, не путайте народ. Здесь идет речь не о рамах, а антенной башне. СНиП эти два понятия довольно таки четко разграничивает.

Народ у нас грамотный и я думаю разберется, о чем идет речь. Мой вопрос изначально касался рам и упоминание об УПСК было именно в этом контексте. По поводу СНиПа, так тут и разграничивать по сути нечего. Где в СНиПе хоть слово о портальных рамах?

2 IBZ

Монтажный стык ригеля однопролетной рамы высотой по карнизу 4м и пролетом 30м (уклон 20град.). По рекомендациям по пр.фл.соединений (п.1.2) нужно обязательно ставить ВП с преднатягом. Но западная практика подсказывает, что можно обойтись болтами 8.8, 10.9 без преднапряжения. При указанных усилиях в соединении ненапряженные болты будут работать на растяжение и срез (при 2-й комбинации коэфф.трения принимал 0,3х0,9=0,27, что недостаточно для восприятия поперечки за счет сопротивления сил трения).
Вопрос №1: возможна ли при таких усилиях постановка болтов 8.8, 10.9 без предв.напряжения?
№2: если да, как считать болты на растяжение (по рекомендациям?) и на срез (по СНиП?). Усилия среза в данном примере копеечные, но могут быть и больше. Вопрос методики расчета.
№3: не уменьшиться ли жесткость такого узла до степени, чтобы в расчетной схеме рамы его можно было принять шарнирным (а это мгновенный коллапс). Имеется ввиду отсутствие преднапряжения - уменьшение жесткости. В Еврокоде, кажется, есть классификация жесткости соединений и они должны отвечать глобальному методу расчета конструкции (упругий, упруго-пластический, пластический с обр. пл.шарниров).

[Ильнур]

Обычные болты затягиваются на ~70% от несущей способности на растяжение.
ВП-болты без контроля натяжения - то же самое.
Х болтов, эквивалентных Y болтам, будут "растягиваться" примерно ОДИНАКОВО. Это к тому, что податливость практически не поменяется.
ВП-болты с контр.преднатягом затягиваются на ~100% от нес. спос. на раст. Пусть малость увеличили жесткость узла. И что? Прямо вот всю силовую картину перекосило (в раме, в структуре)? Думаю, практически то же яйцо имеем.
А вот напрягли железку до предела - это конкретно плохо. И плохо, то, что при ослаблении контровки гайки уже не будет.
Расчет фланцев: есть методика расчета ФС от машиностроителей - там к любому болту отношение как к болту. Нет ВП, малопрочных, среднепрочных и т.п.
Раскрытие щелей в фланцах: если взять фланец в Z раз толще, чем при ВП с контр. преднатягом, и убрать преднатяг, то никуда эти пластины не погнутся и подадутся.

[таи]

Сообщение от Vavan Metallist Nagay, не путайте народ. Здесь идет речь не о рамах, а антенной башне.

Собственно говоря, рамные фланцы и фланцы на башне (стыки) это немного разные вещи - работают по разному.

Сообщение от IBZ Вопрос о конкретном узле, видимо, должен решаться все же индивидуально. Для предметного разговора нарисуйте пример узла с силовыми воздействиями и указанием в каких конструкциях он применен.

А давайте посмотрим, если Они энто выложат - что там считать то?!
В 1 минуту и закроем вопрос.

[IBZ]

Сообщение от Nagay Монтажный стык ригеля однопролетной рамы высотой по карнизу 4м и пролетом 30м (уклон 20град.). По рекомендациям по пр.фл.соединений (п.1.2) нужно обязательно ставить ВП с преднатягом. Но западная практика подсказывает, что можно обойтись болтами 8.8, 10.9 без преднапряжения. При указанных усилиях в соединении ненапряженные болты будут работать на растяжение и срез (при 2-й комбинации коэфф.трения принимал 0,3х0,9=0,27, что недостаточно для восприятия поперечки за счет сопротивления сил трения). Вопрос №1: возможна ли при таких усилиях постановка болтов 8.8, 10.9 без предв.напряжения? №2: если да, как считать болты на растяжение (по рекомендациям?) и на срез (по СНиП?). Усилия среза в данном примере копеечные, но могут быть и больше. Вопрос методики расчета. №3: не уменьшиться ли жесткость такого узла до степени, чтобы в расчетной схеме рамы его можно было принять шарнирным (а это мгновенный коллапс). Имеется ввиду отсутствие преднапряжения - уменьшение жесткости. В Еврокоде, кажется, есть классификация жесткости соединений и они должны отвечать глобальному методу расчета конструкции (упругий, упруго-пластический, пластический с обр. пл.шарниров).

А что Вы понимаете под термином "без преднапряжения" ? Что, гайки руками привернули и хорош? Конечно, любые болты затягиваются согласно норматива. Эта затяжка должна обеспечить "нераскрытие" фланца. При центральном растяжении это практически означает, что продольная растягивающая сила не должна превышать суммы усилий затяжки болтов. И если при чистом растяжении (которого, как известно, не бывает) болты еще будет некоторое время нести (пока не выбирется полность их несущая способность), то при изгибе такая ситуация в большинстве случаев совершенно недопустима, так как такое соединение будет весьма близко к шарниру.

P.S. Правильно говорит Ильнур - надо глядеть расчеты машиностроителей.

[таи]

Сообщение от IBZ то при изгибе такая ситуация в большинстве случаев совершенно недопустима, так как такое соединение будет весьма близко к шарниру.

Если речь идет о башнях то почему же и нет? Там условно везде шарниры.
Там важнее - правильно "завязанная" неизменяемая пространственная геометрия башни.

[IBZ]

Сообщение от таи Если речь идет о башнях то почему же и нет? Там условно везде шарниры. Там важнее - правильно "завязанная" неизменяемая пространственная геометрия башни.

Для башен - в общем-то да. Но только в том случае, когда "ноги" могут быть расчитаны по шарнирной схеме (небольшшой габарит при достаточной длине). Да и то это означает, что можно затягивать - все равно затягивать - строго "на глаз", точнее "на мышцу", безо всяких там тарировочных ключей.

[Nagay]

Сообщение от Ильнур Обычные болты затягиваются на ~70% от несущей способности на растяжение...Раскрытие щелей в фланцах: если взять фланец в Z раз толще, чем при ВП с контр. преднатягом, и убрать преднатяг, то никуда эти пластины не погнутся и подадутся.

На то они и болты без контр. натяжения, что может быть 70, а может и 5. И как в этом случае вести расчет, не представляя, насколько увеличится сопротивление силам трения за счет обжатия болтов. Что касается толщины фланца, то не даром в рекомендациях есть соотношение болтов и толщин фланцев, т.к. увеличение толщины последнего ведет к перераспределению усилий растяжения в болтах. И здесь опять, наверно, к машиностроителям. Хотя, к примеру, британский "СНиП" позволяет посчитать усилия в каждом ряду болтов при любой толщине фланца. Но это у них, а у нас...

2IBZ

"Без преднапряжения" - имелось ввиду без контролируемого натяжения болтов. Думается, требование в рекомендациях использовать только преднапряженные ВП в растянуто-изгибаемых ФС связано как раз с уменьшением степени жесткости узла и приближению его к шарнирному.

Интересно, кто-нибудь из участников форума проектировал портальные рамы переменного сечения с ФС на обычных или ВП болтах 8.8 (10.9) без преднапряжения? К сожалению, нет всей серии УНИКОН, но ее автор Катюшин использует ВП с преднапр. (если ошибаюсь, поправьте).

Кстати, когда приходят проекты зданий с портальными рамами авторства западных контор, они естественно не отвечаю нашим нормам. Их отдают в спец.организации с лицензией для заключения о соответствии отечественным нормам. Так вот по поводу болтов без преднапряжения в ФС эти конторы дают замечание в духе "нельзя, но можно". На днях обещали подогнать такое заключение, напишу более конкретно.

[Ильнур]

Сообщение от Nagay На то они и болты без контр. натяжения, что может быть 70, а может и 5. ....

Вот так вот нельзя. Болт должен быть ЗАТЯНУТ по СНиП часть 3, по умолчанию. Если хотите закрепить конкретно 70%, то никто не мешает Вам прописать контроль натяжения для ОБЫЧНОГО болта. Например, в виде момента затяжки. +\- 10% - за глаза. Например, для фланцевого узла рамы промздания.
Аргументация: допустим, болт должен быть ВП М24. Усилия в нем могут доходить до 28 тонн. Затягивается на 25 тонн. Растяжения (раскрытия фланцев) практически нет.
Теперь берем болт М24 обычный 10.9. Усилия в нем могут быть до 17 тонн. Затягивается на 12 тонн. Раскрытие фланцев, допустим при высоте примыкающих сечений 600 мм, составит 0,06 мм при рабочей длине болта 70 мм и при условии предзатяжки прмерно 70%.
Для образования полного шарнира это раскрытие должно составить порядка 6 мм.
Сравниваем 0,06 и 6 - о каком шарнире может идти речь?
Машиностроительный подход: http://dwg.ru/dnl/2252

[Nagay]

Сообщение от Ильнур Вот так вот нельзя. Болт должен быть ЗАТЯНУТ по СНиП часть 3, по умолчанию. Если хотите закрепить конкретно 70%, то никто не мешает Вам прописать контроль натяжения для ОБЫЧНОГО болта. Например, в виде момента затяжки. +\- 10% - за глаза. Например, для фланцевого узла рамы промздания. Аргументация: допустим, болт должен быть ВП М24. Усилия в нем могут доходить до 28 тонн. Затягивается на 25 тонн. Растяжения (раскрытия фланцев) практически нет. Теперь берем болт М24 обычный 10.9. Усилия в нем могут быть до 17 тонн. Затягивается на 12 тонн. Раскрытие фланцев, допустим при высоте примыкающих сечений 600 мм, составит 0,06 мм при рабочей длине болта 70 мм и при условии предзатяжки прмерно 70%. Для образования полного шарнира это раскрытие должно составить порядка 6 мм. Сравниваем 0,06 и 6 - о каком шарнире может идти речь? Машиностроительный подход: http://dwg.ru/dnl/2252

Спасибо, почитаем! Скажите, вот эти упоминаемые +/-70% обычно получаются при выполнении требований пп. 4.16-4.19 СНиП 3.03.01-87 по умолчанию? Это часом не из пособия по проектированию анкерных болтов?

[Ильнур]

Сообщение от Nagay Спасибо, почитаем! Скажите, вот эти упоминаемые +/-70% обычно получаются при выполнении требований пп. 4.16-4.19 СНиП 3.03.01-87 по умолчанию? Откуда эта цифра?

Не +\- 70%, а +70 %. Т.е. усилие затяжки 0,7*Nб.
Где не помню - возможно, в пособии к СНиП, или в Руководстве по креплению техн. обор. и стр. констр. к фунд-м, или еще где.
Вот что-то про фундаментные нашел, в ВСН361-85:

[Nagay]

Сообщение от Ильнур Не +\- 70%, а +70 %. Т.е. усилие затяжки 0,7*Nб. Где не помню - возможно, в пособии к СНиП, или в Руководстве по креплению техн. обор. и стр. констр. к фунд-м, или еще где.

Ваше мнение, нужно ли в общих данных прописывать усилия натяжения обычных болтов или они автоматом получатся при выполнении требований пп. 4.16-4.19 СНиП 3.03.01-87? Имеется ввиду, что если прописать, то нужен будет тарированный ключ (и, наверное, соответствующий допуск-разрешение монтажникам), если нет, то затянут обычным.

[Ильнур]

Сообщение от Nagay Ваше мнение, нужно ли в общих данных прописывать усилия натяжения обычных болтов или они автоматом получатся при выполнении требований пп. 4.16-4.19 СНиП 3.03.01-87? Имеется ввиду, что если прописать, то нужен будет тарированный ключ (и, наверное, соответствующий допуск-разрешение монтажникам), если нет, то затянут обычным.

Я убежден, что в нынешней ситуации с моралью и экономикой непременно нужно КОНКРЕТНО указать, насколько затягивать.
Пусть привыкают к динамом. ключу, раз руки кривые.
Ведь дураками прикинутся - совести-то нет. Дополнительно к зарплате

[Nagay]

Ильнур, если к примеру указать усилие натяжения болта М24 кл. 8.8 0,25Rbt=0,25x0,5xRbuxAbn=0,25x0,5x800000x0,000352=35,2кН, взять 10 таких болтов в соединении, можно ли при этом считать, что суммарное обжатие =35,2x10=352кН и за счет сопротивления сил трения от обжатия можно воспринять дополнительно поперечку Q=0,3x0,9x352=95,04кН? Это все без учета податливостей элементов соединения (зазоры, фланцы, болты, гайки, шайбы). Кстати, примерно такое усилие получается, если затягивать обычным ключом (считал по СТО 0051-2006 Болтовые соединения. Изготовление и монтаж)

[крокодил]

Я думаю что затянуть болты нужно чтобы фланцы не елозили друг относительно друга при случайных нагрузках, чтобы усилия между ними распределились равномерно, ну и попадание воды в щель - щелевая коррозия объём которой в 10 раз больше объема металла и как следствие большая сила раздвигающая эту несчастную щель), при обследованиях много раз видел оторванные от фасонок уголки из-за щ. коррозии

[Ильнур]

Сообщение от Nagay Ильнур, если к примеру указать усилие натяжения болта М24 кл. 8.8 0,25Rbt=0,25x0,5xRbuxAbn=0,25x0,5x800000x0,000352=35,2кН, взять 10 таких болтов в соединении, можно ли при этом считать, что суммарное обжатие =35,2x10=352кН и за счет сопротивления сил трения от обжатия можно воспринять дополнительно поперечку Q=0,3x0,9x352=95,04кН? Это все без учета податливостей элементов соединения (зазоры, фланцы, болты, гайки, шайбы). Кстати, примерно такое усилие получается, если затягивать обычным ключом (считал по СТО 0051-2006 Болтовые соединения. Изготовление и монтаж)

Вы про сдвиг соединения.
Конечно это усилие трением будет обеспечена. При условии, что лист (фланец) нормальной толщины. Это я имею ввиду, что при тонком листе распределение между болтами будет не так равномерно.
Кстати у Вас 0,9 - коэфф. распределения, видимо.
А почему затяжка только на 25%? Хотя при таком уровне напряжений ползучести и соотоветственно релаксации напряжений от предзатяжки не будет вообще.

Я думаю что затянуть болты нужно чтобы фланцы не елозили друг относительно друга при случайных нагрузках

Нет. При полном преднатяге болтов фланец оказывается хорошо защемленным и работает более жестче, чем плохо защемленный - собственно, при небольшой нагрузке фланец окажется вообще незащемленным. Ну и при полном преднатяге нагрузка на болт полностью замещает этот преднатяг, т.е. опять же нет удлинения болта под нагрузкой.
В итоге имеем высоконапряженный компактный малоподатливый узел.

[крокодил]

Ильнур, я про фланец на нижнем поясе фермы писал, там по идее тока растяжение

[Ильнур]

Сообщение от крокодил Ильнур, я про фланец на нижнем поясе фермы писал, там по идее тока растяжение

И я про растяжение. Это просто пост477 начинается со сдвига (см. п.475).
Фланец при мощном преднатяге ВСЕ ВРЕМЯ будет защемлен в зоне болта, и работать будет КАК защемленная плита, а НЕ шарнирная.
Т.е. сконструирована защемленная система, и для расчетной работы узла нужно, чтобы болты были затянуты по самые помидоры, а фланцы в зоне болтов имели полный контакт, что достигается фрезеровкой фланцев после сварки, контролем щупом зазоров в близболтовой зоне ну и контролем затяжки болта динамометрическим ключом.
Если же мы сконструируем специально так, что защемления не требуется (расчет по шарниру), то тогда все это отпадает. Но узел будет великоватым.
Надо иметь ввиду, что применение фланцевых соединений требует весьма высокой точности изготовления ВСЕХ соединяемых элементов.
Кому интересны нюансы ФС именно рам, можно почитать диссертацию В.В. Катюшина на эту тему (НИСИ им. Куйбышева, Новосибирск, 1985).

[Red Nova]

Тему почитывал, вопрос возник, может и глупый ))
Тут во многих постах упоминаются ВП болты. Как я понимаю ВП значит высокопрочные. С ними сравниваться обычные болты классом 8,8 или 10,9.
А я все думал что высокопрочные болты это и есть болты 8,8 или 10,9 (то есть болты временное сопротивление которых больше или равно 800 МПа). Кто ни будь помогите понять разницу.

И еще, нужно подобрать болты для башни из уголков (фланцев нет). В какой литературе указанно какой прочности должны быть болты тогда?

Сори если не очень по теме, по поиску забрел и понравилось