[eilukha]

Господа проектировщики, кто как определяет усилия в анкерных болтах колонн? Имеется как минимум два способа:

1. Допущение о линейной эпюре давления на бетон, с последующим восприятием отрывающих усилий анкерами (спр-к Кузнецова).
2. По аналогии с внецентренно-сжатым ЖБ_сечением, где анкера - это растянутая ар-ра (Пособие по анкерным).
3. Второй метод всегда дает меньшие усилия, по под вопросом доверие к его результатам, т. к. оба метода существуют.
4. Как определить усилия при моментах в двух плоскостях (для обоих методов)?

[NIKO63]

если я не ошибаюсь,то надо просчитать усилия сначала от одного момента,затем от второго, просуммировав их - считать болт на эт получившееся усилие...а у тебя база шарнирная?

[Mike]

... и еще добавить усилие от затяжки анкерных болтов как указано в "пособие по проектированию анкерных болтов для крепления строительных конструкций и оборудования" к СНиП 2.09.03 пункт 3.8 этот пунктик увеличивает сечение болта значительно - раза в два ...

Где-то встречалось, не помню, если у тебя поперечная сила составляет 75% от продольной и более (продольной в смысле та которая к фундаменту) то рекомендуют ставить шпоры, так же как и в связевых блоках при сейсмике

Кстати NIKO63 в шарнирной базе моментов нету - если че ..

[ppv]

Mike
Енто ты зря про прибавление усилий - такого там не написано, да и противоречит логике.
А шарнирной база может приниматься в одном направлении, жесткой в другом 8)

[NIKO63]

Mike, сорри прогон огромнейший((( - закрутилси - а думал про жесткую, и что это за схема такая - где значительные моменты в двух плоскостях - обычно в одной из плоскостей он значительно меньше... или же схема неправильно подобрана...

[ander]

eilukha, да, а еще есть и другой способ - контактная задача. И базу сразу можно проверить и бетон на смятие проверить, и усилие в анкерах определить. Проблема только одна - расчет проверочный, но если база решена, то для подбора диаметра анкера можно и такую задачу использовать.

[Mike]

>>ppv
Ну почему же противоречит логике? Все очень логично, если усилие от затяжки анкера вы складываете с действующим усилием и на их сумму подбираете анкер ...

"3.8. Все болты должны быть затянуты на величину предварительной затяжки F, которая для статических нагрузок должна приниматься равной: F = 0,75 Р, для динамических нагрузок F = 1,1Р, где Р - расчетная нагрузка, действующая на болт.
Для строительных конструкций (стальных колонн зданий и т.п.) затяжку болтов допускается осуществлять стандартными ручными инструментами с предельным усилием (до упора) на болт."

К примеру при затяжки болта М30 крутящим моментом ~ 43 кгс*м получаем растягивающее усилие в болте около 5.2 тонны... с эти как бы надо считаться, как я думаю ...

[Евгений, Екатеринбург]

Сообщение от Mike К примеру при затяжки болта М30 крутящим моментом ~ 43 кгс*м получаем растягивающее усилие в болте около 5.2 тонны... с эти как бы надо считаться, как я думаю ...

Усилие от затяжки не складываются с усилиями от момента или в общем случае усилия предварительного напряжения не складываются с усилиями в стадии эксплуатации - пример предварительно напряженные плиты - при расчете прочности усилие предварительного обжатия напрямую не влияет (влияет только через граничную высоту сжатой зоны).

[Mike]

>>Евгений, Екатеринбург
Хорошо, скажем М30 с площадью 5,6 см2 и Ry=1900 кгс/см2 несет на растяжение 5,6*1900=10 640 кгс , потом вы закручиваете болт и создаете усилие в нем 5000 кгс и по расчету скажем у вас растягивающее от момента еще 8000 кг, получается вы теми 5000 пренебрегаете и считаете что у вас все нормально, я правильно вас понял?

[Евгений, Екатеринбург]

Сообщение от Mike >>Евгений, Екатеринбург Хорошо, скажем М30 с площадью 5,6 см2 и Ry=1900 кгс/см2 несет на растяжение 5,6*1900=10 640 кгс , потом вы закручиваете болт и создаете усилие в нем 5000 кгс и по расчету скажем у вас растягивающее от момента еще 8000 кг, получается вы теми 5000 пренебрегаете и считаете что у вас все нормально, я правильно вас понял?

Абсолютно. Пренебрегать следует меньшим из усилий.

[ppv]

Mike
Усилие затяжки назначается как часть от разрушающего усилия, которое держит болт. Затягивая предварительным натяжением болт, создаем усилие другого направления - не растяжения. Таким образом, натяжение не может добавлять усилие в болте и превышать разрушающее усилие.

[IBZ]

Сообщение от ppv Затягивая предварительным натяжением болт, создаем усилие другого направления - не растяжения. Таким образом, натяжение не может добавлять усилие в болте и превышать разрушающее усилие.

Вот тебе и на - НАТЯЖЕНИЕ болта создает в нем же СЖАТИЕ (а что еще может быть "не растяжением" :?: )

[Евгений, Екатеринбург]

Сообщение от IBZ Сообщение от ppv Затягивая предварительным натяжением болт, создаем усилие другого направления - не растяжения. Таким образом, натяжение не может добавлять усилие в болте и превышать разрушающее усилие. Вот тебе и на - НАТЯЖЕНИЕ болта создает в нем же СЖАТИЕ (а что еще может быть "не растяжением" :?: )

НЕ растяжения (а сжатие) в бетоне стыка

[Mike]

в табл 51 для С345 Ry=3200 кгс/см2 а для болта из 09Г2С Rba=1900 кгс/см2; (1+0,7)*1900 = 3230 кгс/см2

[Mike]

Ох чего то там уже и сжатие появилося?!

[Евгений, Екатеринбург]

Сообщение от Mike в табл 51 для С345 Ry=3200 кгс/см2 а для болта из 09Г2С Rba=1900 кгс/см2; (1+0,7)*1900 = 3230 кгс/см2

И что? Там написано с чем это связано - с тем что болт работает в сложных условиях и не на чистое растяжение, а вовсе не с преднатягом.

[Mike]

я понимаю вам этой величиной хочется пренебречь, но если она 70%-110% от действующей нагрузки - то ее надо куда-то деть а не пренебрегать ею. Кстати если соединение считается на поперечную силу - то и усилие затяжки участвуют в определении площади сечения болта - вы посмотрите упомянутый мной документик - очень поучительный (кстати формула 11)

[Евгений, Екатеринбург]

Сообщение от Mike я понимаю вам этой величиной хочется пренебречь, но если она 70%-110% от действующей нагрузки - то ее надо куда-то деть а не пренебрегать ею .... вы посмотрите упомянутый мной документик - очень поучительный (кстати формула 11)

1. Этой величиной не пренебрегают, просто она не складывается с эксплуатационной.
2. Документ Ваш безусловно поучительный, хорошо что Вы его читаете, только читать его следует после изучения теоретической механики, сопромата и строймеха. И вот если вы возьмете уравнение моментов относительно какой-либо точки (удобнее через ось болта) и/или уравнение сил на ось колонны, то убедитесь что они не складываются. Усилие преднатяга лишь сдвигает линию деформации=увеличивает силу при которой произойдет отрыв одной (обеих) сторон базы.
Пример: Центрально растянутая стойка (гипотетически, например кронштейн оттяжки) если в кронштейне растягивающее усилие 100тс, то по сколько в каждом из 4-х болтов? А если как вы говорите добавить по 10тс преднатяга (итого по 35тс), то как же уравнение сил на продольную ось выполнится? Приведите рисунок если не трудно с Вашим решением.

[Евгений, Екатеринбург]

А вот мое решение :-)
1. Допустим усилие на кронштейне 0тс, тогда преднатяг (10тс)уравновешивается сжатием в бетоне стыка (40тс).
2. Усилие на кроштейне 20, тогда в болтах по 10, еще 20 уравновешивается обжатием бетона стыка.
3. Усилие на кронштейне 40 - в болтах по 10, бетон не обжат.
4. Усилие на кронштейне 100 - в болтах по 25, бетон не обжат.
Термех таки рулит. И СНиП только подтверждает это :-)

[Алекс80]

Mike
1. При предварительной затяжки болтов под опорнной плитой возникают равномерное сжимающие напряжения.
2.При моменте одна из частей опорной плиты получает отрыв(треугольная эпюра напряжений под плитой).
3. Прорисуй эти 2 эпюры. а потом сложи и ты увидишь что болты влючаться в работу только после того как выберут напряжения от предварительной затяжки.

[SergL]

Тут аналогия есть фланцевыми соединениями. Мне раньше тоже это долго и упорно умные люди объясняли, а я всё никак не мог врубиться, типа, как Mike. Потом въехал, спустя долгое время.
Если узел опирания колонны жёсткий, предварительная затяжка только уменьшает податливость соединения.

[Евгений, Екатеринбург]

Сообщение от SergL Тут аналогия есть фланцевыми соединениями. Мне раньше тоже это долго и упорно умные люди объясняли, а я всё никак не мог врубиться, типа, как Mike.

Аналогично, только мне никто не объяснял и случай был сложнее - круглую колонну обтягивал хомутом который оттягивался в сторону, но потом допер.

[Mike]

спасибо что подсказали - про механику, а то я как то об этом мало задумывался в последнее время... а в вашей задачке на каждый болт будет действовать 25 тонн при условии что ось усилия проходит через центр тяжести группы болтов, а до приложения нагрузке в болте уже есть растягивающие напряжения (стрелочки между опроной плитой и фундаментом).
Кстати в двигоустойчивых соединениях высокопрочные болты на что работают?

[Mike]

Извините, любезнейший, SergL, я не пытаюсь врубиться как вы выразились, я пытаюсь понять куда люди пытаются приткнуть усилие от затяжки болта...

[SergL]

Mike, извините, если чем обидел.
Даже если вы для себя не сразу уясните работу предварительно затянутого болта (в моём случае, это было давно и заняло около месяца), если подумать, в вашей логике изначально много противоречий. Вы находите усилие, действующее на болт, потом подбираете его площадь, потом находите затяжку болтов, а потом вам приходится снова находить площадь болта.:? Не легче ли написать, что площадь болта находить по усилию 1.75P?
Аналогий с затяжкой болтов базы много: фланцевые соединения, предварительно напряжённая арматура.

[Mike]

Ну вот мы и приехали ... пытаешься растолковать куда девается усилие от затяжки болта а тебе говорят что ты не до конца осмыслил вопрос и это прийдет со временем и с опытом ... и что в моей логике много противоречий - если противоречия есть то все претензии к составителям "пособия" анкерные болты считаются по нему, и я тут не причем! И какие то формулы придумывать - я не придумываю, я полагаю что напряжения от затяжки болта учитывается пониженным расчетным сопротивлением болта, в то время как господин Евгений из Екатеринбурга говорит что все это не так и что "болт находиться в сложном напряженном состоянии поэтому расчетное сопротивление занижено" - довольно размытая фраза - явно откуда-нибудь из мандрикова...

[IBZ]

Сообщение от SergL Тут аналогия есть фланцевыми соединениями. Мне раньше тоже это долго и упорно умные люди объясняли, а я всё никак не мог врубиться, типа, как Mike. Потом въехал, спустя долгое время.

Люди, которые долго и упорно толковали это - не совсем правы. Все завист от соотношения плошадей анкеров и фланца без учета дырок. Как правило, это соотношение у строителей невелико и им можно пенебречь (в пределах инженерных допусков). Но, прошу всех, никогда не говорите об этом машиностроителям Обоснованно уроют

[SergL]

IBZ - обоснуйте поконкретнее про фланцевое соединение!!!
Mike, ты ссылаешься на это МДС по анкерным болтам, но там ведь нигде не написано, что усилие затяжки надо складывать с расчётным усилием на болт. Никаких противоречий в пособии нет.
В том пособии описаны несколько случаев работы болта. В сдвигоустойчивых соединениях усилие предварительной затяжки увеличивает силу трения. Есть соединения, где болт работает и на срез и на растяжение, как правило, такие соединения редко для баз колонн проектируют, обычно поперечную силу, не компенсированную трением под базой, воспринимают "шпорами". Можешь почитать пособие по проектированию фундаментов по отдельно стоящие колонны...Там только один случай работы описываться и более понятно.
Усилие предварительной затяжки находится для того, чтобы соединение было менее податливым и чтобы вы в чертежах привели крутящий момент закручивания гаек для строителей.
Очень ясно и чётко тебе ppv в 11 посте объяснил, да и другие тоже, что тебе ещё непонятно? Надо с логикой дружить. Мне бы раньше так объясняли...

[Евгений, Екатеринбург]

Сообщение от Mike ... в то время как господин Евгений из Екатеринбурга говорит что все это не так и что "болт находиться в сложном напряженном состоянии поэтому расчетное сопротивление занижено" - довольно размытая фраза - явно откуда-нибудь из мандрикова...

Фраза моя собственная (расцениваю про Мандрикова как комплимент).
Рад что Ваши рассуждения, хоть и далеки от истины, но в запас прочности.

Сообщение от IBZ ...Но, прошу всех, никогда не говорите об этом машиностроителям Обоснованно уроют

У машиностроителей не рулит Евклидова геометрия, уравнения равновесия не выполняются? Лобачевский ошибался, Лагранж прогнал?
У нас с машиностроителями одни уравнения равновесия (они туда еще Д'аламбера впихивают :-) ), одни уравнения динамики и прочее... Нет у них отличных от нас (строителей) принципов работы болтов. Почитайте книги по механике... Там все написано.

[IBZ]

У машиностроителей как раз - то все ОК! Это у нас, у строителей проблемы

[Mike]

Евгений, Екатеринбург wrote

Рад что Ваши рассуждения, хоть и далеки от истины, но в запас прочности.

Спасибо за отеческую заботу, я тронут.

Евгений, Екатеринбург wrote

А вот мое решение 1. Допустим усилие на кронштейне 0тс, тогда преднатяг (10тс)уравновешивается сжатием в бетоне стыка (40тс). 2. Усилие на кроштейне 20, тогда в болтах по 10, еще 20 уравновешивается обжатием бетона стыка. 3. Усилие на кронштейне 40 - в болтах по 10, бетон не обжат. 4. Усилие на кронштейне 100 - в болтах по 25, бетон не обжат. Термех таки рулит. И СНиП только подтверждает это

Вау! Это круто! изначально в болте растягивающие напряжения 10тс/А, где А-площадь болта, после того как вы прикладываете отрывающую нагрузку скажем 40 тонн у вас получается столько же 10 тс/А а куда делась работа дяди васи который затягивал болт до первоначального 10тс/А?

подойдем к вопросу с другой стороны - в болтах 0 тс вы прикладываете 100 тс на 4 болта - у вас получается 25 тс на каждый болт - потом затягиваете все болты еще на 10 тс у вас сколько в болте получается? по вашей теории 25 тс, а мне вот почему-то кажется что 35 то что бетон не обжат не означает что анкер свободный - тама есть еще анкеровка

вся фишка в пределе текучести, вообще. текучесть сбрасывает остаточные напряжения. если бы анкер был из стекла, черта с-два там не надо было бы складывать ...

[Mike]

а вот мне кажется что человек курит неправильную травку, ему надо об этом задуматься... а про текучесть я чего то не понял. понятно что анкер работает в упругой стадии

после достижения предела текучести начинают расти деформации при практически неизменном уровне напряжений. это значит что все равно, натянули вы анкер сначала или нет, он будет держать силу равную "Площадь х Предел текучести". Ваш Дядя Вася создает усилие за счет деформации, и уходит, а эта деформация просто пшик после достижения текучести.

[Mike]

после достижения предела текучести в анкере не просто усилие пшик а пожалуй и все здание пшик - не думаю что какой либо инженер решиться считать анкера в предпосылке пластической работы анкера - о таком я не слышал ...

[vv_77]

Рад что Ваши рассуждения, хоть и далеки от истины, но в запас прочности.

Надо бы увековечить фразу!!!


2 Mike
Да ладно, не бодайся. Я сам не супер металлист. Как-то на эту тему уже вопрос поднимал. Полгода-год назад. Меня тут же отшили. Задумался, поднял умные книги, почесал в затылке. Понял - правы.
Мой совет - остынь. К тому же выходные на носу...

ЗЫ: А у тебя есть правильная травка?

Сообщение от Mike после достижения предела текучести в анкере не просто усилие пшик а пожалуй и все здание пшик - не думаю что какой либо инженер решиться считать анкера в предпосылке пластической работы анкера - о таком я не слышал ...

Ну так просто воспользуйтесь своей теорией, которую вы тут развивали. Возьмите анкер, к внешнему усилию прибавьте усилие начального натяжения и вот вам на - подберетесь, де факто, к пределу текучести. Тут, кстати, становится справедливой методика расчета описанная в "Пособии" - по аналогии с ж/б (прямоугольная эпюра там постулируется в связи с текучестью в арматуре и бетоне)

[Mike]

vv_77

ЗЫ: А у тебя есть правильная травка?

Травка правильная ... тут и лагранжа приплетать не надо

[Mike]

Ну так просто воспользуйтесь своей теорией, которую вы тут развивали. Возьмите анкер, к внешнему усилию прибавьте усилие начального натяжения и вот вам на - подберетесь, де факто, к пределу текучести. Тут, кстати, становится справедливой методика расчета описанная в "Пособии" - по аналогии с ж/б (прямоугольная эпюра там постулируется в связи с текучестью в арматуре и бетоне)

Да ладно, не бодайся. Я сам не супер металлист. Как-то на эту тему уже вопрос поднимал. Полгода-год назад. Меня тут же отшили. Задумался, поднял умные книги, почесал в затылке. Понял - правы.

мне за лобачевского и лангранжа обидно.... они то тут причем?

Ну так, короче, я думаю что вы не правы.
Практически для расчета прочности не надо складывать внешнее усилие и усилие начального тяжения (т.к. последнее обусловлено упругой начальной деформацией и с наступлением текучести - "обесценивается"). Напряжения до достижения предела текучести действительно складываются, и это влияет на силу трения. Ну и конечно, надо чтобы напряжение от внешней нагрузки не превышало Rba=0,4*R (0,5R в современном СНиПе).
А Евгений просто не те доводы приводил. Не пойму, в каком именно месте механики он нашел такое, что напряжения суммировать нельзя ....

[Mike]

Хворобьевъ wrote:

А Евгений просто не те доводы приводил. Не пойму, в каком именно месте механики он нашел такое, что напряжения суммировать нельзя ....

может лобачевского обчитался?

Практически для расчета прочности не надо складывать внешнее усилие и усилие начального тяжения (т.к. последнее обусловлено упругой начальной деформацией и с наступлением текучести - "обесценивается"). Напряжения до достижения предела текучести действительно складываются, и это влияет на силу трения. Ну и конечно, надо чтобы напряжение от внешней нагрузки не превышало Rba=0,4*R (0,5R в современном СНиПе).

Вы меня простите, сэр, но формула такова:
Аsa=k0*P/Rba
где к0=1,35 для динамических нагрузок и к0=1,05 для статических
P растягивающее усилие в болте, Rba- расчетное сопротивление болта растяжению и оно приблизительно в два раза меньше чем расчетное сопротивление такой же стали по таблице 51 для листа и фасонного проката, это однозначно указывает что предел текучески болт не достигается если он подобран по этой формуле.

Сообщение от Mike P растягивающее усилие в болте,.

Ну дык, прибавляйте к нему усилие начального натяжения
. А то, вы сами себе противоречите: пишете, что надо складывать с начальным, а на деле не складываете...

Поясню я такой момент. Вы не задавались вопросом, почему Rba=0.5*R, а не R/gamma_u или Ry ?
Во первых в реале анкер растягивается строго говоря не вполне одноосно. Т.е. формула сигма = N/A к нему применяется достаточно условно (работает не вся площадь "А" а ее часть). Поэтому берут не предел текучести Ry а как бы его, но с запасом, и выражают Rba не в долях Ry а в долях R, что спорно с точки зрения теории но пофиг на практике.
Короче, так или иначе, но предполагается (в соответствии с основным принципом всех расчетов по I-й группе - по предельным состояниям) что анкер ближе к предельному напряжению (Rba) начнет течь. а следовательно начальное напряжение он сбрасывает.
А вы рассуждаете очень примитивно: вот напряжение достигает расчетного сопротивления и якобы сразу происходит "поломка". Если бы сталь не обладала пластическими свойствами, так бы оно и было. А в связи с пластичностью ваша "формальная логика" уже не работает.
(например сопротивление сдвигу по табл. 1* - 0.58*Ry - как раз и устанавливается по энерг. теории прочности для случая сдвига - из условия текучести. Т.е. - текучесть подразумевается так или иначе всегда при выводе формул)
Как инженер, вы поступаете правильно, когда считаете по формулам и по примерам. Но когда беретесь отвечать на вопрос "почему" так, а не эдак, то тут простые совпадения могут оказаться случайными, надо причину выяснять.

[Mike]

Поясню я такой момент. Вы не задавались вопросом, почему Rba=0.5*R, а не R/gamma_u или Ry ?

Если вы почитаете мой пост 14 то именно об этом и идет речь - пониженное значение Rba за счет того что создается дополнительное напряжение от затяжки болта - если почитать документик внимательно и не после бутылочки, или папироски а так... несколько раз вдумчиво вот и прийдете к такому же выводу ... и не надо будет мутить, танцы с бубнами устраивать, дуть на раскаленные угли и призывать дух лобачевского или кулона - это все предельно очевидно и ясно если болты считать надо на P а затягивать на 0,7P то эти 0,7P и уходят в Rba вот и вся мудрость.

Сообщение от Mike Если вы почитаете мой пост 14 то именно об этом и идет речь - пониженное значение Rba за счет того что создается дополнительное напряжение от затяжки болта - если почитать документик внимательно и не после бутылочки, или папироски а так... несколько раз вдумчиво вот и прийдете к такому же выводу ... и не надо будет мутить, танцы с бубнами устраивать, дуть на раскаленные угли и призывать дух лобачевского или кулона - это все предельно очевидно и ясно если болты считать надо на P а затягивать на 0,7P то эти 0,7P и уходят в Rba вот и вся мудрость.

А ну да, конечно. А текучести в помине не существует, нигде и никогда, это я только что придумал. Может еще напряжения прокатки надо учитывать в расчетах, там уж дядя Вася как порезвиться ... :?:

Сообщение от Mike в табл 51 для С345 Ry=3200 кгс/см2 а для болта из 09Г2С Rba=1900 кгс/см2; (1+0,7)*1900 = 3230 кгс/см2

А, вон что! Вы совершили тут совершили величайшее откытие. Нашли что расчетное сопротивление болта равно половине сопротивления стали да еще примерно на половину натягиваем, получаем 1+1=2. Неслыханное совпадение! Попробуйте к размеру бюстгалтера Опра Уинфри прибавить объем талии Мерилинн Монро и все это умножить на президентский срок, может еще не то откроете
Кстати в новом СП 53-102-2004: Rba=0.8*Ryn - привязка к пределу текучести, а не временному сопротивлению, о чем я писал двумя постами выше.
Получается (1+0,7)*0,8Ryn = 1.4*Ryn - на 40% больше предела текучести.

[IBZ]

Сообщение от SergL IBZ - обоснуйте поконкретнее про фланцевое соединение!!!

Имеется фланцевое соединение с одним болтом. Болт натянут с Т=20т. Пока нет внешних нагрузок выполняется условие Gx*A=20т, где Gx - напряжение в контактной зоне фланца, а А - плошадь контакта. Начинаем растягивать соединение. Усилие в болте повышается ? ОК. Доводим внешнюю нагрузу до 19,99 т. В болте по пособию 39,99 (т). Хорошо. Увеличиваем внешнюю нагрузку до 20.1 - фланец раскрывается и из условия равновесия становится очевидным, что в нашем болте ровно 20.1 тонна. Никого не смущает такая дискретность - только что было 39,99, потянули еше и бах, напрящение упало в 2 раза

[Mike]

Хворобьевъ wrote:

А, вон что! Вы совершили тут совершили величайшее откытие.

Ну что, вы! зачем мне чужие лавры! это вы с коллегой из екатеринбурга совершили глубокий прорыв в современной инженерной мысле - адаптировали расчет жб к мк - тянете болт, прилагаете к нему нагрузку а напряжения в нем куда-то чудесно испаряются! вернее как вы выразались:

так или иначе, но предполагается (в соответствии с основным принципом всех расчетов по I-й группе - по предельным состояниям) что анкер ближе к предельному напряжению (Rba) начнет течь. а следовательно начальное напряжение он сбрасывает.

Однако тут есть маленькая недоработка, ну я думаю вы с ней легко справитесь: при достижении болтом предела текучести он потечет - деформации будут увеличиваться и анкер перестает быть анкером ...
но тут выезжаете вы на белом коне успокаиваете всех, показываете формулу что анкер должен течь, обещаете в следующий раз заложить еще меньшие сечения болтов, показываете расчет экономической выгоды, все начинают вам апплодировать, шампанское льется рекой...
Здорово вы задумали! Лобачевский нервно курит в стороне ...

[boris_r]

На мой взгляд действует такая схема:
растягивающее усилие в болтах вызвано сжатыми им элементами(в нашем случае это бетон и базовая плита колонны),прикладывая к болту внешнюю растягивающую
нагрузку мы уменьшаем сжатие и соответственно вызываемое им растяжение болта.Поэтому нельзя складывать напряжение от затяжки с напряжением от внешней нагрузки. Если бы это было не так,то преднапряженный болт нельзя было бы нагружать нагрузкой,вызывающей рестяжение.

[SergL]

to IBZ

Пока нет внешних нагрузок выполняется условие Gx*A=20т, где Gx - напряжение в контактной зоне фланца, а А - плошадь контакта. Начинаем растягивать соединение. Усилие в болте повышается

С чего оно в болте повышается? А куда девается предварительное усилие сжатия фланцев?
Пока предварительное сжатие фланцев не преодолеется, на болты растягивающие усилия не передадутся.
Кстати, для фланцевых соед. величина предвар. натяжения 0.9Bbt*Abn

[IBZ]

Сообщение от SergL to IBZ Пока нет внешних нагрузок выполняется условие Gx*A=20т, где Gx - напряжение в контактной зоне фланца, а А - плошадь контакта. Начинаем растягивать соединение. Усилие в болте повышается С чего оно в болте повышается? А куда девается предварительное усилие сжатия фланцев? Пока предварительное сжатие фланцев не преодолеется, на болты растягивающие усилия не передадутся. Кстати, для фланцевых соед. величина предвар. натяжения 0.9Bbt*Abn

М-да, оказывается мой пост можно трактовать и так... Можеть запятые не там

[IBZ]

Сообщение от SergL to IBZС чего оно в болте повышается? А куда девается предварительное усилие сжатия фланцев? Пока предварительное сжатие фланцев не преодолеется, на болты растягивающие усилия не передадутся. Кстати, для фланцевых соед. величина предвар. натяжения 0.9Bbt*Abn

Хотел еще немного поерничать - не буду. Расскажу все как на духу
Рассмотрим еще раз произвольное фланцевое соединение работающее в упругой стадии - развитие пластичности для болтов вещь абсолютно, с моей точки зрения, недопустимая. Полагаем, что напряжения в контактной зоне распределены равномерно, тогда при предварительном натяжении болтов фланцы деформируются на величину f=(Na*1*t)/(E*Aф), где Na - общее усилие предварительного натяжения во всех болтах; t - общая толщина фланцевого соединения; Аф - контактная площадь соединения. Начинаем растягивать соединение до момента раскрытия фланца. При этом вся деформация фланцев будет выбрана, но и болты дополнительно деформируются на эту же величину. При этом в болте возникает ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ усилие в размере Nd=f*E*Ab/t (если игнорировать толщины шайб) или после подстановки и сокращений:

Nd=Na*Ab/Aф
Nd - суммарное дополнительное натяжение во всех болтах
Na - суммарное предварительное натяжение во всех болтах
Ab - суммарная площадь болтов
Аф - контактная площадь фланцев

У строителей отношение Ab/Aф обычно невелико и дополнительным усилием попросту пренебрегают, а вот машиностроители этот момент учитывают - у них фланцы более "болтонасыщены'

В примере с одним болтом da=36мм предварительно натянутым усилием Na=20 т и размером фланца 2000Х200 дополнительное усилие составит Nd~520 кг.

[SergL]

to IBZ
Круто! А можно ещё ссылочку на источник ваших выкладок?
Особенно меня добивают бешенное усилие 520 кгс.
Можно, конечно, учесть деформацию фланцев, вследствие предварительного натяжения, и потом приплести это к дополнительным усилиям на болты, но вы, как на духу , не ответили, куда девается усилие сжатия между фланцами.
Скажите, если предположить (виртуально), что усилие сжатия между фланцами создаётся каким-нибудь "МАГНИТОМ" или "КЛЕЕМ", то нужны тогда будут вообще эти болты, пока соединение держит?

[cyberkolbasa]

Коллеги, рекомендую взглянуть и прочесть несколько страничек из не безизвестной книги Бригера "Резьбовые и фланцевые соединения" (см. аттач). А именно обратите внимание на равенство м/у формулой 3.1 и 3.2, а также на первый абзац на с.26 и формулы 3.10, 3.11. Я думаю что это внесет значительную ясность в ваши рассуждения.
[ATTACH]1191150979.zip[/ATTACH]

[IBZ]

Сообщение от SergL to IBZ Круто! А можно ещё ссылочку на источник ваших выкладок? Особенно меня добивают бешенное усилие 520 кгс. Можно, конечно, учесть деформацию фланцев, вследствие предварительного натяжения, и потом приплести это к дополнительным усилиям на болты, но вы, как на духу , не ответили, куда девается усилие сжатия между фланцами. Скажите, если предположить (виртуально), что усилие сжатия между фланцами создаётся каким-нибудь "МАГНИТОМ" или "КЛЕЕМ", то нужны тогда будут вообще эти болты, пока соединение держит?

Ссылки не дам. Помню только, что это была книга для машиностроителей, может учебник по ТММ. Запомнился подход, а источник показался не важным. Выкладки то элементарные.

Сила 520кг и правда "круто" Просто я всегда считал и считаю, что необходимо понимать реальную работу конструкций, в том числе и уметь оценить погрешность пренебрежения тем или иным фактором.

Усилия сжатия между фланцами девается приблизительно туда-же, куда и дырка от бублика . После затяжки болтов Gx=Na/Aф. По мере приложения к фланцам растягивающего усилия контакное напряжение падает Gx=(Na-Nr)/Aф. При достижении Na=Nr=20.52т (в нашем примере) оно превращается в 0 и всю внешнюю дополнительную силу начинают полностью воспринимать болты.

Если флацы прилепить друг к другу как Вы говорите (если я только правильно понял), то на фига болты, ежели сила магнетизма превышает расчетную растягивающую нагрузку и прижимная сила достаточна для создания трения > Qx.

[SergL]

to IBZ
Что-то вы мне голову морочите. . Теперь пишете то, что я вам и раньше писал. Единственное отличие в подходах, это то, что вы ТЕПЕРЬ рекомендуете учитывать дополнительное усилие в болтах. Я прочитал материалы, которую выложил cyberkolbasa. Большое спасибо ему. Согласен, оказывается всё - более тонко, чем я думал. Но погрешность эта столь малая, что наверное, ввиду её малости, строители ей пренебрегают.
Но как же быть с вашими прежними словами про дискретность?

Имеется фланцевое соединение с одним болтом. Болт натянут с Т=20т. Пока нет внешних нагрузок выполняется условие Gx*A=20т, где Gx - напряжение в контактной зоне фланца, а А - плошадь контакта. Начинаем растягивать соединение. Усилие в болте повышается ? ОК. Доводим внешнюю нагрузу до 19,99 т. В болте по пособию 39,99 (т). Хорошо. Увеличиваем внешнюю нагрузку до 20.1 - фланец раскрывается и из условия равновесия становится очевидным, что в нашем болте ровно 20.1 тонна. Никого не смущает такая дискретность - только что было 39,99, потянули еше и бах, напрящение упало в 2 раза

а теперь:

Сила 520кг и правда "круто" Просто я всегда считал и считаю, что необходимо понимать реальную работу конструкций, в том числе и уметь оценить погрешность пренебрежения тем или иным фактором

Вы же писали, что в два раза упало? Это уже не очень похоже на погрешность.

Усилия сжатия между фланцами девается приблизительно туда-же, куда и дырка от бублика . После затяжки болтов Gx=Na/Aф. По мере приложения к фланцам растягивающего усилия контакное напряжение падает Gx=(Na-Nr)/Aф. При достижении Na=Nr=20.52т (в нашем примере) оно превращается в 0 и всю внешнюю дополнительную силу начинают полностью воспринимать болты.

а куда делась ваша ДИСКРЕТНОСТЬ - И 39.99 ТС? Туда же, куда и дырка от бублика?

[IBZ]

Сообщение от SergL to IBZ Что-то вы мне голову морочите. . Теперь пишете то, что я вам и раньше писал.

Вам никогда не приходилось доказывать теоремы "от противного". Ну там "предположим, что параллельные прямые пересекаются ...."
Мне показалось, что вывод об одномоментном падении усилия в болте в 2 раза как раз и говорит о том, что начальное предположение (об прямом увеличении усилия) в корне НЕ ВЕРНО. Наверное, плохо у меня с русским или мало вопросительных знаков поставил и смеющихся рож нарисовал

[Aragorn]

Вам никогда не приходилось доказывать теоремы "от противного". Ну там "предположим, что параллельные прямые пересекаются ...." Мне показалось, что вывод об одномоментном падении усилия в болте в 2 раза как раз и говорит о том, что начальное предположение (об прямом увеличении усилия) в корне НЕ ВЕРНО. Наверное, плохо у меня с русским или мало вопросительных знаков поставил и смеющихся рож нарисовал

Я тоже понял, что это некий сарказм

[SergL]

to IBZ
Понятно, получился разговор глухого с немым.
Просто в контексте данной темы, ваши посты выглядят, как подтверждение утверждения Mike, что усилия натяжения болтов надо плюсовать к усилиям от внешней нагрузки. Хотя, может быть, так получилось, из-за того, что вы начали придираться с словам участников (не всегда же получается в быстроте досконально выверить фразу), а не потому, что вы так думали.

Сообщение от cyberkolbasa Коллеги, рекомендую взглянуть и прочесть несколько страничек из не

Ого. Кто бы мог подумать, что все так сложно. Честно говоря, никогда не задавался вопросом, что именно происходит с преднапряжением болта, не мог представить, что эта тема таит в себе какие то парадоксальные вещи. Спасибо Mike с другой стороны, что поднял этот вопрос. Хоть он и не прав оказался по сути, все же я могу понять его недоумение по поводу невозможности использования "чистого" принципа суперпозиции.

[eilukha]

Тема-то, больная

[eilukha]

1_Усилия ПН-я болтов не складываются с внешними
2_Про суммирование усилий от моментов каждой плоскости не согласен
3_Контактная задача тока для спортивного интереса, а нужна простая (или поддающаяся мат. моделированию) рабочая метода

[Евгений, Екатеринбург]

Сообщение от cyberkolbasa Коллеги, рекомендую взглянуть и прочесть несколько страничек из не безизвестной книги Бригера "Резьбовые и фланцевые соединения"...

Спасибо, вот что значит профессионал, все понятно и логично...
В том числе понятно и логично то, что если жесткость детали бесконечна (как и предполагается при расчете базы колонны), то усилия просто не суммируются и до расхождения стыка усилие в болте остается постоянным, равным усилию преднатяга.

[morozz]

Сообщение от eilukha 1_Усилия ПН-я болтов не складываются с внешними 2_Про суммирование усилий от моментов каждой плоскости не согласен 3_Контактная задача тока для спортивного интереса, а нужна простая (или поддающаяся мат. моделированию) рабочая метода

По 2 пункту не согласен с eilukha вспомни закон о независимости действия сил. Моменты будут отрывать анкер не зависимо друг от друга, другое дело ведь еще и будет действовать прижимающая сила N, которая будет компенсировать растяжение в анкерах. Когда момент дейсвует в 1 плоскости,найти растягивающее напряжение в анкерах очень просто - это описано в любом в любом учебнике. Другое дело когда момент в двух плоскостях. Растягивающее напряжение в анкерах возникающее от двуз моментов находится без проблем, но вот куда засунуть прижимающую силу N, я если честно не знаю.

[ander]

но вот куда засунуть прижимающую силу N, я если честно не знаю

morozz, а что Вас смущает? Не буду вспоминать контактной задаче, по сути - Вы раскладываете момент на пару сил, точнее на силу и плечо, поскольку парой здесь не пахнет, на сжатие болты не подбирают, так вот получаем отрывное усилие, равное момент, деленный на плечо (осевое расстояние между диаметрально противоложными болтами). Полученное усилие формально нужно вычесть из общей продольной силы в колонне, деленное на количестов анкеров, и на это усилие подбирать анкер (болт), если оно окажется все еще отрывающим.
На самом деле плечо может оказаться меньше, чем расстояние между анкерами (низкая жесткость базы на изгиб, высокая прочность бетона), так что контактной задачей иногда просто необходимо воспользоваться.

P.S.: Если что наврал, прошу поправить.

[cyberkolbasa]

Сообщение от Евгений, Екатеринбург Спасибо, вот что значит профессионал, все понятно и логично...

Да. Биргер И.А. и Иосилевич Г.Б. безусловно проффесионалы. Напахали по болтам "будь здоров".

Сообщение от Евгений, Екатеринбург В том числе понятно и логично то, что если жесткость детали бесконечна (как и предполагается при расчете базы колонны), то усилия просто не суммируются и до расхождения стыка усилие в болте остается постоянным, равным усилию преднатяга.

Для соединений на упругом основании, картина выглядит несколько иначе. Я приношу свои извинения, что сразу не выложил эту главу (про фундаментные болты из той же книги, см. аттач) и в результате немного вас запутал. Я предполагал, что все заинтересованные лица сольют себе эту книга целиком (по моему она есть здесь в даунлоаде).

Сообщение от Хворобьевъ Спасибо Mike с другой стороны, что поднял этот вопрос. Хоть он и не прав оказался по сути, все же я могу понять его недоумение по поводу невозможности использования "чистого" принципа суперпозиции.

Да по сути он как раз и прав - усилия от предварительной затяжки и внешней нагрузки складываются. Просто пропорция там несколько иная, чем кажется на первый взгляд. А все потому, что нельзя составлять уравнение равновесия для болта в отрыве от деталей, которые мы соединяем. Они при плотном соединении забирают львиную часть внешней нагрузки себе (в зависимости от своей жесткости/податливости). Иначе говоря, часть внешней нагрузки идет на то, чтобы уменьшить напряжения сжатия в соединяемых деталях от усилия предварительной затяжки. А отсюда простой, но на первый взгяд парадоксальный, вывод - чем сильнее болт затянут, тем больше несет.

Да и еще. Болты не доводят до пластической стадии. Нелинейностей/непредсказуемостей и без того хватает.

Что же касается формул в СНиПе 2.09.03-85, тот там все что нужно уже сложили за нас. А в п.8 приложения 2 формулы для определения предварительной затяжки даны лишь для того, что бы мы указывали в своих чертежах требуемое усилие затяжки/момента закручивания. И больше нигде их не нужно использовать, ни прибавлять, ни отнимать.
[ATTACH]1191220869.zip[/ATTACH]

[Евгений, Екатеринбург]

Сообщение от cyberkolbasa И.А. и Иосилевич Г.Б. безусловно проффесионалы. Напахали по болтам "будь здоров". Для соединений на упругом основании, картина выглядит несколько иначе. Я приношу свои извинения, что сразу не выложил эту главу (про фундаментные болты из той же книги, см. аттач) и в результате немного вас запутал. Я предполагал, что все заинтересованные лица сольют себе эту книга целиком (по моему она есть здесь в даунлоаде).

Про профессионалов имел ввиду Вас :-)
Основание базы колонны можно считать абсолютно жестким в пределах длины анкерного болта (от гайки до места анкеровки). По крайней мере продольная жесткость бетона фундамента и самого болта не соизмеримы.
зы. Меня-то Вам не запутать :-)... А за наводку спасибо.

Сообщение от Евгений, Екатеринбург По крайней мере продольная жесткость бетона фундамента и самого болта не соизмеримы. .

Да, но там, если верить Биргеру, как раз учитывается продольная жесткость не всего фундамента, а некой эффективной зоны, примыкающей к болту. Той зоны, которая включается в работу при предварительном напряжении.

Сообщение от cyberkolbasa Да и еще. Болты не доводят до пластической стадии. Нелинейностей/непредсказуемостей и без того хватает. .

Допускаемое напряжение где то 0,8*Ry это где то граница пропорциональности, а многоосное НДС? так-таки они не текут совсем в предельном состоянии (т.е. в окрестности Rba)?

[SergL]

to cyberkolbasa
+1!
не сочтите за наглость, а цифры можете привести, (наверняка ведь вы всё это проверяли) какую львиную часть внешней нагрузки забирают болты? Ведь если для фланцев она будет равна около 37%, то болт разрушится: B0=0.9*0.7*Rbun*Abn=0.9*0.7*11000*3.52=24.0тс - для болта диам. 24 - 40Х Селект

[Евгений, Екатеринбург]

Сообщение от Хворобьевъ Да, но там, если верить Биргеру, как раз учитывается продольная жесткость не всего фундамента, а некой эффективной зоны, примыкающей к болту. Той зоны, которая включается в работу при предварительном напряжении.

От этого жесткость только больше станет. Если жесткость в данном случае EA/L то при уменьшении L эта жесткость возрастает (примерно как "исскуственное" ограичение глубины сжимаемой толщи в грунтах).

Сообщение от Евгений, Екатеринбург От этого жесткость только больше станет. Если жесткость в данном случае EA/L то при уменьшении L эта жесткость возрастает (примерно как "исскуственное" ограичение глубины сжимаемой толщи в грунтах).

Больше это как? Я имел в виду, что при обжатии включается в работу не весь фундамент, а некая условная "втулка" вокруг болта. А ваша аналогия с фундаментом? В каком соотношении находятся перемещения от сжатия толщи и тела фундамента? Толща намного податливее. Тут все как раз не очень очевидно: это статически неопределимая задача и одни уравнения равновесия ничего не говорят.

[Евгений, Екатеринбург]

Сообщение от Хворобьевъ Больше это как? Я имел в виду, что при обжатии включается в работу не весь фундамент, а некая условная "втулка" вокруг болта. А ваша аналогия с фундаментом? В каком соотношении находятся перемещения от сжатия толщи и тела фундамента? Толща намного податливее. Тут все как раз не очень очевидно: это статически неопределимая задача и одни уравнения равновесия ничего не говорят.

Тогда я Вас не правильно понял, действительно есть некоторая "втулка" в бетоне, но и ее жесткость очень велика (посчитайте - если диаметр в 10 раз больше диаметра болта, а модуль бетона в 8 раз меньше модуля стали, то жесткость втулки в 12,5 раз больше, мне кажется что 12,5 это достаточно много).
Толща намного податливее, но ее высоту считают ограниченной, хотя согласно логике механики сплошных сред, высота сжимаемой толщи бесконечна (проверьте на МКЭ :-) )

Сообщение от Евгений, Екатеринбург (посчитайте - если диаметр в 10 раз больше диаметра болта, а модуль бетона в 8 раз меньше модуля стали, то жесткость втулки в 12,5 раз больше, мне кажется что 12,5 это достаточно много).

Это, опять таки, цифры с потолка. Опорная плита под анкерной плиткой работает на отгиб. Бетон подливки к моменту затяжки по идее только набирает прочность. Тут результаты могут варьировать очень сильно, в завсимости от конструкции базы, от величины натяга и т.д.

[GWA18]

Сообщение от cyberkolbasa Коллеги, рекомендую взглянуть и прочесть несколько страничек из не безизвестной книги Бригера "Резьбовые и фланцевые соединения"

И.А.Биргер, Г.Б.Иосилевич. Резьбовые и фланцевые соединения.1990.djvu
http://ihtik.lib.ru/servage_stroitel_22dec2006.html
(под номером 712)

[cyberkolbasa]

Сообщение от SergL to cyberkolbasa +1! не сочтите за наглость, а цифры можете привести, (наверняка ведь вы всё это проверяли) какую львиную часть внешней нагрузки забирают болты?

Вы меня не совсем правильно поняли. Львиная доля не болтам уходит, а на уменьшение напряжений сжатия в стыке.
А цифры, пожалуйста, вот они:
Во фланцевых соединениях коэффициент нагрузки «хи» равен 0,2-0,3 от внешней нагрузки на болт.
В случае фундаментных болтов цифры вообще у всех перед глазами – см. табл. 1 приложения 2 СНиП 2.09.03-85, т.е. 0,4-0,6.

Сообщение от Хворобьевъ Допускаемое напряжение где то 0,8*Ry это где то граница пропорциональности, а многоосное НДС? так-таки они не текут совсем в предельном состоянии (т.е. в окрестности Rba)?

Нет, не текут. Потому что следует еще вспомнить про коэфф. надежности по нагрузке и коэф. спокойного сна.
И потом. Если я правильно понял работу болтовых соединений, то наступление пластических деформаций в болте повлечет за собой «исчезновение» усилия от затяжки (об этом тут уже упоминали). В результате раскрытию стыка больше ничто препятствовать не будет. А этого допускать нельзя. Отсюда, надо полагать, что в нормах заложены формулы не допускающие пластических деформаций в болтах, в частности в фундаментных.

Но я вполне допускаю что я не прав. Формально мне вроде бы все ясно. Однако в голове "картинки" еще нет. А вот у Askerovicha думаю есть. Где же он?

*************добавил

А вот и подтверждение моих слов про пластичекие деформации (см. аттач, выделено)
[ATTACH]1191235847.zip[/ATTACH]

[Евгений, Екатеринбург]

Сообщение от cyberkolbasa В случае фундаментных болтов цифры вообще у всех перед глазами – см. табл. 1 приложения 2 СНиП 2.09.03-85, т.е. 0,4-0,6.

Однако при статических нагрузках он нигде не учитывается (в запас прочности). А при динамике - потеря контакта в стыке не допускается и этот коэффициент можно использовать. Однако насколько мне известно металлисты допускают что потеря контакты (частичный отрыв базы) может происходить и все равно данный коэффициент не учитывают - а то как дядя Вася (коему даже по СНиПу написано затягивать до упора) поймет что затягивать нужно до обеда.
Не отвергаю науки и из данного обсуждения извлек много нового и полезного.

[eilukha]

Объясните как с Ихтики скачать что-либо, чет там фигня какая-то...

[Миттрич]

как с Ихтики скачать

Там в начале всё ж написано. Правда делать это удобнее какой-нибудь качалкой, а не через браузер. ЯТД.

[cyberkolbasa]

Сообщение от eilukha Объясните как с Ихтики скачать что-либо, чет там фигня какая-то...

если вам Биргер нужен, то у меня он давно лежит, а также его и здесь можно найти.

[eilukha]

Книгу нашел, спасибо!

[Skovorodker]

Спрошу здесь. Предположим у нас есть база колонны с жесткой заделкой. Вертикальное усилие N=50 тонн. Предварительно затягиваем 4ре болта (пусть в каждом из них предварительное усилие будет 5тонн). Какое напряжение будет под опорной плитой базы, нужно ли к 50 тоннам еще добавлять 20 тонн от болтов? Что-то я запутался.