[Мертвая наука]

Здравствуйте. Интересует вопрос по моменту затяжки высокопрочного болта фланца нижнего пояса фермы.если затянуть на усилие B0=0.9*Rbh*Abn, и момент затяжки M=K*B0*D. Сможет ли такой болт нести услие от расчетной нагрузки? не могу разобраться все таки усилие от затяжки с усилием от нагрузки суммируются или вычитаются? Если затянуть по максимуму будет плохо или хорошо?

[Vavan Metallist]

Будет хорошо, усилия эти не суммируются

[Ильнур]

Сообщение от Мертвая наука ...не могу разобраться...суммируются или вычитаются?...

Вот нашел краткое пояснение в теме про фундаментные болты:
https://forum.dwg.ru/showpost.php?p=977927&postcount=14
Была СПЕЦИАЛЬНАЯ тема конкретно про фланцевые болты, не нашел.
Но суть одна - усилие в болте от внешней нагрузки замещает преднатяг, вплоть до 100%.
Есть конечно небольшие нюансы, но для начала достаточно усвоить ОСНОВНУЮ ФИШКУ (замещение).

[Мертвая наука]

Сообщение от Ильнур Вот нашел краткое пояснение в теме про фундаментные болты: https://forum.dwg.ru/showpost.php?p=977927&postcount=14 Была СПЕЦИАЛЬНАЯ тема конкретно про фланцевые болты, не нашел. Но суть одна - усилие в болте от внешней нагрузки замещает преднатяг, вплоть до 100%. Есть конечно небольшие нюансы, но для начала достаточно усвоить ОСНОВНУЮ ФИШКУ (замещение).

Спасибо, читал этот пост, на всякий случай хотел уточнить это ещё раз

----- добавлено через 22 сек. -----

Сообщение от Vavan Metallist Будет хорошо, усилия эти не суммируются

Спасибо

[Verloc]

Натяжение ВП болтов создает обжатие стыка. Внешняя нагрузка пытается это обжатие погасить.

[eilukha]

Болт и обжимаемаемый пакет суть пружины с соединёнными концами. В зависимости от соотношения жёсткостей этих пружин, доля усилия передаваемая с пакета (от внешних сил на пакет) на болт будет разная. С увеличением жёсткости пакета эта доля падает.
Пример: во фланцах добавка мала - 10 %, в анкерах фундамента - 100 % (для сдвигоустойчивых соединений согласно формулам в пособии по анкерам).
Фрикционные болты тянут на 100 % прочности, т. к. нет внешней добавки усилия.

[Ильнур]

Сообщение от eilukha Болт и обжимаемый пакет суть пружины с соединёнными концами. В зависимости от соотношения жёсткостей этих пружин, доля усилия передаваемая с пакета (от внешних сил на пакет) на болт будет разная. С увеличением жёсткости пакета эта доля падает..

Но надо понимать, что независимо от пружин принцип замещения не меняется.

Пример: во фланцах добавка мала - 10 %,

И эти 10% не имеют отношения к принципу замещения. Это уже иные "рычаги" от изгиба фланцев.

в анкерах фундамента - 100 % (для сдвигоустойчивых соединений).

Неверное рассуждение. В ФундБолте например преднатяг 20 тонн. Плита прижата к бетону. Дали момент базе такой, что от болта требуется 20 тн. А он там УЖЕ езъ. На этом досвидос.
Просто произойдет обнуление трения. А это - ТРЕТИЙ вопрос. Сам принцип замещения не отменяется.

Фрикционные болты тянут на 100 % прочности, т. к. нет внешней добавки усилия.

Так и вопрос ВООБЩЕ не о них. Не нужно начинать сваливать в одно поле разные ягоды.

[eilukha]

Сообщение от Ильнур Неверное рассуждение.

- см. формулы в пособии по анкерам. Может там и есть (несущественная) погрешность, но она в запас надёжности (подобающей фундаментам).

[Ильнур]

Сообщение от eilukha - см. формулы в пособии по анкерам. Может там и есть (несущественная) погрешность, но она в запас надёжности (подобающей фундаментам).

Нет (да и не может быть) антифизичной крамолы ни в каком пособии.
В "Пособии по проектированию анкерных болтов..." нет отрицания принципа замещения. Надо же придумать...
Конкретно в Пособии прямо записано: усилие затяжки = усилие затяжки обычное + добавочно для ОБЕЗПЕЧЕНИЯ трения. И диаметр болта определяется с учетом необходимости этого добавочного усилия - см. ф.11. "Добавочное" из Пособия - это осознанное увеличение преднатяга для сохранения нужного трения после полного ЗАМЕЩЕНИЯ основного натяга внешними силами. И болт соответственно толще, чем нужно ТОЛЬКО для внешних сил (нагрузок). Вкратце: для гарантий трения болты просто недогружаются на 100%. И все.
Правильное рассуждение звучит так:
По мере нагружения внешними силами, растягивающими предварительно затянутое болтовое соединение, сначала снимается контактное напряжение под пакетом, при этом усилие в болте не меняется - идет процесс замещения, и потом только возможно ДОБАВЛЕНИЕ усилия в теле болта, при этом начнется раскрытие контакта.
Другими словами - для снятия контактного напряжения нужно полностью заместить преднатяг. 1:1.

[eilukha]

Похоже на правду.

Сообщение от Ильнур заместить преднатяг. 1:1

- для этого модуль упругости бетона должен быть бесконечен?

[ZVV]

Сообщение от Ильнур По мере нагружения внешними силами, растягивающими предварительно затянутое болтовое соединение, сначала снимается контактное напряжение под пакетом, при этом усилие в болте не меняется - идет процесс замещения, и потом только возможно ДОБАВЛЕНИЕ усилия в теле болта, при этом начнется раскрытие контакта.

Это не так. В предварительно затянутом болтовом соединении, работающем на растяжение часть внешней нагрузки идет на уменьшение сжатия пластин пакета, а часть идет на увеличение усилия в болте. Суммарное усилие в болте получается больше, чем усилие предварительного натяжения на величину равную произведению внешнего усилия на коэффициент нагрузки хи. Чем более податливы на сжатие соединяемые детали, тем больше будет добавка в болте свыше усилия предварительного натяжения. Для строительных фланцевых соединений, приблизительно, хи=0,1 и поэтому болты в фланцевых узлах тянут на 90% процентов от их несущей способности. Для фундаментных болтов, установленных непосредственно в массив фундамента, приблизительно, хи=0,5.
Во вложении фрагмент из книги Биргер И.А. Резьбовые и фланцевые соединения (1990).

[eilukha]

Сообщение от ZVV Для фундаментных болтов, установленных непосредственно в массив фундамента, приблизительно, хи=0,5

- это откуда?

[ZVV]

Сообщение от eilukha - это откуда?

Руководство по креплению технологического оборудования фундаментными болтами (1979).
Аналогичные данные есть в Пособии по проектированию анкерных болтов для крепления строительных конструкций и оборудования (к СНиП 2.09.03).

[eilukha]

Сообщение от ZVV Руководство по креплению технологического оборудования фундаментными болтами (1979).

1. По ф. (1) прочность болта только на 5 % больше усилия в нём (при этом усилия в болте определяются без учёта усилия затяжки).
2. По по 3.8 натяг равен 0,75 от внешнего усилия.
3. Это укладывается, что хи=0,5?

[v.psk]

Offtop: eilukha, ну вот, вот и аргумент, чтобы натягивать на выверочную гайку, а не подливку))

[ZVV]

Сообщение от eilukha По ф. (1) прочность болта только на 5 % больше усилия в нём (при этом усилия в болте определяются без учёта усилия затяжки). По по 3.8 натяг равен 0,75 от внешнего усилия. Это укладывается, что хи=0,5?

Вы не то Руководство смотрите. В Приложении 3 есть примеры расчетов. Думаю, разберетесь.

[Ильнур]

Сообщение от ZVV В предварительно затянутом болтовом соединении, работающем на растяжение часть внешней нагрузки идет на уменьшение сжатия пластин пакета, а часть идет на увеличение усилия в болте.

Это не об замещении. Это все уже нюансы резиновости "пакета".
Болт преднатянут на 1 тонну. При этом "на 1 тн" так же обжат "пакет" из опорной плиты и части бетона. Расслабляем болт до обнуления "обжатия". Прикладываем усилие 1 тонна к болту через опорную плиту. Плита отрывается за счет удлинения болта, образуется зазор. Закручиваем гайку ТОЧНО до выборки зазора под плитой.
Вопрос: какое усилие в болте после этого? Правильно, 1 тн.
Далее. Убираем внешнее усилие в 1 тн. Плита начнет давить на бетон и "пакет" обожмется не как в начале, а меньше, т.к. болт при обжатии пакета расслабится, и усилие в нем уже будет не как в начале. Для корректировки нужна ДОТЯЖКА. Вот эта дотяжка и есть НЮАНС соединения. Вернее, недотяг, если не корректировать до 1 тн преднатяга. Т.е. так и оставить 0,4 тонн например. К этим 0,4 преднатяга добавится еще 0,6 при нагрузке 1 тн. Вот эти +0,6 и воспринимаются как добавка. Хотя это просто следствие уменьшенного преднапряга.
А сам принцип замещения не меняется - внешнее усилие замещает преднатяг в болте.
В первую очередь закрепляем: внешнее усилие замещает преднатяг.
Можно иметь малый преднатяг при большой несущей способности болта, и если нагрузить болт на полную мощность, то усилие в болте превысит преднатяг в разы. Но преднатяг не будет суммироваться с этим усилием - он полностью замещается. Как бы пофег, был преднатяг или не было его.
И само собой при преднатяге, стремящемся к несущей способности болта, усилие в болте не превысит преднатяга - ведь нагрузка не может быть больше несущей способности болта.
Таким образом, преднатяг болтов не суммируется с усилием от нагрузки. Ни в коем случае.
И это - первично.
То, что добавляется к преднатягу - это уже вторичные нюансы, связанные с начальным недонапрягом.
При коротком болте и стальном пакете практически нет нюансов.

[Бахил]

Сообщение от Ильнур образуется зазор.

А если не образуется?
Есть нюансы, зависящие от соотношения прочности болта и предела текучести пакета. Посмотри напряжения в сечении головка болта-пакет.

[Ильнур]

Сообщение от Бахил А если не образуется?

Это значит, что нагрузка меньше преднатяга.
Представь, что преднатяга нет - просто поджали гайку и нагрузили нагрузкой Х. Зазор будет? Обязательно. Теперь чтобы убрать зазор, нужно что? правильно, затянуть гайку на Y. Дитю понятно, что условие закрытия Х<Y.

Есть нюансы, зависящие от соотношения прочности болта и предела текучести пакета. Посмотри напряжения в сечении головка болта-пакет.

Вот как раз фсякие R пофег - кроме поверхностного смятия никаких "пластилиновых расплющиваний" листов/бетонов не происходит, не говоря об болте. Пластилиновые эффекты мизерны, их можно спетсиально не притягивать за уши сюда для осложнения рассмотрения. Просто гуково удлинение например болта кл.109 длиной 100 мм составит около 0,5 мм. Что на порядки больше "плющений" под гайкой.
Работают пружины Гука. Никаких домыслов, загадочностей, пластик и мистики.
Итак: преднатяг болта с усилием в болте от нагрузки не суммируется. Это - первично.
Из этого следует:
1. Преднатяг болта может быть очень близок к несущей способности болта, и это норм. Это и есть правильнейший ответ на вопрос автора.
2. Усилие в болте от нагрузки никогда не может быть больше несущей способности болта, иначе банальный обрыв.
3. Усилие преднатяга может быть больше усилия от нагрузки в целях иметь остаточное давление в контакте пакета (например для трения или уменьшения усталости при динамике).
4. (следует из 1 и 2). Если по неважно каким причинам преднатяг намного меньше усилия от нагрузки, то усилие в болте будет больше преднатяга СКОЛЬКО угодно. Например при отсутствии преднатяга (0) - безконечно раз.

[IBZ]

Сообщение от Мертвая наука все таки усилие от затяжки с усилием от нагрузки суммируются или вычитаются?

Ни то, ни другое. С приложением внешнего растягивающего усилия, усилия в болтах растёт, но отнюдь не прямо пропорционально внешней нагрузке. При размещении болтов по существующим правилам, приращение усилия в них до момента раскрытия стыка составляет приблизительно 10% от внешней нагрузки. Отсюда предварительное натяжение и принимается в размере 90% от предельной несущей способности, чтобы в предельном состоянии несущая способность болтов была полностью использована.

[Ильнур]

Сообщение от IBZ Ни то, ни другое..

Не суммируются - однозначно.

С приложением внешнего растягивающего усилия, усилия в болтах растёт, но отнюдь не прямо пропорционально внешней нагрузке.

Усилие в болте не может расти, пока не заместится преднатяг.
Никаких "параллельных" или "не прямо пропорционально" процессов нет. Процесс последовательный. Сначала идет замещение, а потом - добавление, и то при условии, что преднатяг был заведомо ниже несущей способности болта.
А уж если преднатяг заведомо с запасом (для сохранения заданного трения например), то вообще ничего добавляется, ибо до полного замещения преднатяга не дошло.
P.S. Преднатяжение болтов в фрикционных соединениях производится на усилие 0,7*Rbun*Abn. И это связано не с "....", а из соображений обрыва не боле 0,2% болтов при натяжении. Принято, что "списание" 1-2-х болтов из 1000 штук - экономически целесообразно.
Во фланцевых соединениях - на 0,9 от указанного (0,7*Rbun*Abn) - это да, учет нюансов работы узла.

[ZVV]

Сообщение от Ильнур Усилие в болте не может расти, пока не заместится преднатяг. Никаких "параллельных" или "не прямо пропорционально" процессов нет. Процесс последовательный. Сначала идет замещение, а потом - добавление, и то при условии, что преднатяг был заведомо ниже несущей способности болта. А уж если преднатяг заведомо с запасом (для сохранения заданного трения например), то вообще ничего добавляется, ибо до полного замещения преднатяга не дошло.

В посте 11 приведены результаты экспериментального замера усилия в предварительно затянутом болте при приложении внешней нагрузки. Ваша гипотеза этим результатам не соответствует.

[Ильнур]

Сообщение от ZVV В посте 11 приведены результаты экспериментального замера усилия в предварительно затянутом болте при приложении внешней нагрузки. Ваша гипотеза этим результатам не соответствует.

Это не гипотеза, а постулат.
Что за там эксперимент ставили, какой длинной длины болты там брали - неизвестно. На рисунке видны длиннющая шпилька и мощный пакет.
Если тянуть внешним усилием прямо за шайбу или гайку - да, вообще прямое суммирование начнется.

[ZVV]

Вы все-таки почитайте в Биргере раздел 3.2. Там немного и довольно понятно, на уровне сопромата для студентов. Болты и стянутый пакет при приложении внешней нагрузки деформируются совместно. Усилия в статически неопределимой схеме распределяются пропорционально жесткостям элементов.

[IBZ]

Сообщение от Ильнур Это не гипотеза, а постулат.

Английских ученых ? Если не их, то автора "в студию".

Сообщение от ZVV Вы все-таки почитайте в Биргере раздел 3.2. Там немного и довольно понятно, на уровне сопромата для студентов.

К этому совету могу добавить только рекомендацию прочитать страницы 527-535 книги В.В. Катюшина 2018 года издания. Там, помнится, речь идет даже о 14-18%.

[Ильнур]

Сообщение от ZVV Вы все-таки почитайте в Биргере раздел 3.2. Там немного и довольно понятно, на уровне сопромата для студентов. Болты и стянутый пакет при приложении внешней нагрузки деформируются совместно. Усилия в статически неопределимой схеме распределяются пропорционально жесткостям элементов.

Все-таки почитал Биргера, тем более что там "немного и довольно понятно, на уровне сопромата для студентов".
И понял, в чем Ваше заблуждение - Вы просто не читали внимательно, несмотря на "немного и довольно понятно, на уровне сопромата для студентов" - см. ниже.

Английских ученых?

Биргера - см. ниже.

Если не их, то автора "в студию"

К Биргеру могу добавить и себя.
Значит читаем Биргера, но уже со вниканием.
1. График испытаний полностью подтверждает постулат о том, что СНАЧАЛА происходит замещение преднатяга, а затем - добавка. На графике это видно хорошо - должно быть понятно даже студентам. В идеале (при хи=0) графики будут выглядеть еще более понятными - в виде ломаной с идеальной горизонтальной прямой (замещение без ВСЯКОГО добавления) и далее прямая под 45 (1:1) - чистая добавка (прямое наращение усилия).
2. Когда наступает условие хи=0, показано там же - при приложении внешней силы к пакету близко к контакту. При равномерном подводе по высоте пакета хи меньше вдвое, чем при приложении близка к гайке.
3. Наличие на графиках Биргера плавного перехода не должно нас сильно возбуждать - ничего идеального в реальности не бывает, нужно сосредоточиться на основных постулатах (моих, подтвержденных Биргером).
Таким образом, преднатяг не добавляется к усилию от внешней нагрузки, а замещается им.
Наоборот - усилие от внешней нагрузки (если останется после замещения), добавляется к преднатягу.
В ФС практически ничего не добавляется, ибо "пакет" жесткий и преднатяг по самые помидоры.

[IBZ]

Случайно попалась старая тема про болты во фланцевых соединениях https://forum.dwg.ru/showthread.php?...E8%F0%E3%E5%F0.

Сообщение от Ильнур Наличие на графиках Биргера плавного перехода не должно нас сильно возбуждать - ничего идеального в реальности не бывает, нужно сосредоточиться на основных постулатах (моих, подтвержденных Биргером).

"Здесь играем, здесь не играем, здесь рыбу заворачивали" (с) Опять Ильнур взялся за классиков, на сей раз за Гука. Ведь любому понятно, что затянутый болтами пакет при приложении внешней нагрузки в момент раскрытия фланца станет "толще" на величину изначального сжатия. На эту же величину удлиняться и болты ... Точка.

[Бахил]

Сообщение от IBZ Точка.

Многоточие! Совсем не на "этуже", а гораздо меньше. Если удлиняться.
От головки меряй!

[Ильнур]

Ильнур взялся за классиков

Не за классиков, а за неумелых "преподавателей". Запудрить мозг начинающим нюансами легко, нужно преподносить в удобоусваиваемой форме.

Сообщение от IBZ ... любому понятно, что затянутый болтами пакет при приложении внешней нагрузки в момент раскрытия фланца станет "толще" на величину изначального сжатия. На эту же величину удлиняться и болты ...

..и вот это все дает добавку, на которую не следует отвлекаться, пока не будет освоено главное - принцип замещения. Есть чистые случаи замещения без синхронной добавки. Даже в случае с фланцами ферм добавка небольшая - потому, что болт БЫЛ УДЛИНЕН НА ПОРЯДКИ (образно) БОЛЬШЕ, чем был обжат пакет во время ПРЕДЗАТЯЖКИ.
В другого типа соединениях добавление может быть значительным в силу "резиновости" пакета. Но этих нюансов тоже бояться не нужно - в методиках все учтено, коэффициенты все даны. Вопрос у начинающего возникает ИМЕННО из-за неведения о принципе замещения. Освежим в памяти вопрос автора:

...вопрос по моменту затяжки высокопрочного болта фланца.... Если затянуть на усилие B0=0.9*Rbh*Abn,... Сможет ли такой болт нести усилие от расчетной нагрузки? не могу разобраться все таки усилие от затяжки с усилием от нагрузки суммируются или вычитаются?

А тут умники начинают: "и да и нет... да там пружины...все зависит от..." - это же просто добивание раненого
Короче, для задающихся впервые вопросом "суммируется или нет" нужно смотреть вот на это:

[IBZ]

Сообщение от Ильнур Освежим в памяти вопрос автора:

Давайте.

Сообщение от Мертвая наука Интересует вопрос по моменту затяжки высокопрочного болта фланца нижнего пояса фермы.

У Вас на картинке фланец нижнего пояса фермы? Нет? Так что если хотите ответить автору вопроса по существу, то и приводите схему нагрузки для конструкции, о которой идет речь, а не удобную Вам абстракцию. А то подлог какой-то получается, понимаешь

Сообщение от Бахил Многоточие! Совсем не на "этуже", а гораздо меньше. Если удлиняться.

Те есть совместности деформаций не наблюдается?? Приплыли ..

[Ильнур]

Сообщение от IBZ ... на картинке фланец нижнего пояса фермы? Нет?

Вот я и говорю - есть хорошие преподователи, а есть мозговыносители.
Пофторно:

Короче, для задающихся впервые вопросом "суммируется или нет" нужно смотреть вот на это:

А нюансами (в данном случае "галтелями" на диаграмме) уже заморачиваться потом.
Как бы это сказать...сначала надо учиться складывать целые числа, а потом окунаться в дроби, иррациональные, мнимые и т.д...
У автора не стоит вопрос - а почему 0,9, а не 1,0?
У него боязнь - а не будет ли 0,9+0,9?

[Ust]

Сообщение от Ильнур ...ЗАМЕЩЕНИЕ...

Наконец-то я понял почему преднатяжение и внешняя нагрузка не суммируются! При приложении внешней нагрузки меняется точка опоры для болта. Сначала он опирался на пакет, а после замещения опирается через пластину на внешнюю нагрузку! Спасибо, Ильнур!

[Ильнур]

Сообщение от Ust Наконец-то я понял ...Спасибо...

Не за что.
Теперь можете перейти к нюансам - если интересно конечно.
На практике нюансы в методиках (СП, Пособия и т.д.) учтены, через всяческие коэффициенты.

[eilukha]

Осталось пособие по анкерам на чистую воду вывести по вопросам восприятия поперечной силы.