[Vavan Metallist]

Здравствуйте.
Речь веду о фланцевых соединениях труб с прорезями во фланцах (см. вставки).
Вот нужно мне такие расчитать. Хотя я и моделил фланцы в ЛИРЕ объемниками и все хорошо получалось, но в реальной работе задолбаюсь каждый так делать. Нашел в учебнике Беленя расчет фланцев. Вроде все просто. Но есть следующие вопросы:
1) Что означает t/tст = 3(5,7) при r/tст? Как принимать это t/tст ?
2)Как быть с промежуточными значениями k2 (табл.26.1), линейной интерполяцией действовать?
3)Единицы измерения для силы Nр? Я принял мН (меганьютоны), вроде логично.
ЗЫ: в учебнике Беленя, несмотря на его популярность, нахожу кучу непоняток и недоговорок.
Если кто считал, подсобите пожалуйста.
Или, может в какой другой литературе разжевана получше эта тема.

[Ильнур]

1. Это означает, что для вычисления t Вы должны догадываться, сколько примерно будет t . Назначаете t произвольно и смотрите на совпадаемость, и так в несколько подходов, пока более или менее не сойдется.
2. Ну да, а как еще?
3. Там везде МПа, и должен быть МН. А в ф. 26.9 t дано в см, хотя везде метры.

[AK-47]

1)Там же на картинке нарисовано - t - толщина фланца, tст - толщина стенки трубы, r - радиус трубы по внешней грани.
t - сначала примерно назначается (не менее 16 мм, а так 20 и далее)
2)Интерполяция по-моему вполне логична.
3)В Этом учебнике очень много примеров посчитано в размерности кН/см^2, а что есть разница? Считайте в системе СИ.

Посмотрите еще п.3.3 т.1. Справочник проектировщика. Металлические конструкции. под ред. Кузнецова

[Vavan Metallist]

Во спасибо, я уж думал никто не ответит.
Значит догадыватся, тоесть начинать с самого меньшего. Интересный подход... Ну ладно, буду так делать.
Интерполяция. Нехило получается: четырехкратная двойная. Придется повозится, чтоб в екзель забить. Да не, даже пятикратная Как те, кто это придумал, представляли себе ручной счет? (риторический)
Ильнур, откуда

А в ф. 26.9 t дано в см, хотя везде метры

? Там t тоже в метрах получается, вроде все нормально.
Ну ладно, буду пробовать.
Забъю в калькулятор - выложу, посмотрите, оцените.

[Ильнур]

Сообщение от Vavan Metallist откуда ? Там t тоже в метрах получается, вроде все нормально..

В Белене прямо написано - в сантиметрах. Значит поаккуратнее с размерностями.

[Vavan Metallist]

Сообщение от Ильнур В Белене прямо написано - в сантиметрах...

Блин, точно... Я пропустил.
Тогда я несколько растерялся.
Буду учить матчасть
Но в сантиметрах у меня получается 0.001 и всякая прочая чушь, да и по логике: откуда сантиметрі, когда мПаскали, т.е. мН/м2?

[Ильнур]

Да, очень интересно, откуда? Не от старых ли единиц? (кг, тн, см)..

[AK-47]

Обычно размерность четко прописывается, если формула эмпирическая.

[Vavan Metallist]

Сообщение от AK-47 Обычно размерность четко прописывается, если формула эмпирическая.

Обычно да, но иногда бывают очепятки. Здесь очень похоже она и случилась. Иначе полная фигня получается. Хотя там и метры не понятно как получаются, там если единицы все взять, то получится: ((мН/м2)/(мН/м2*мН/м2))^0.5. Че получаем - (мН/м2)^0.5. Так что ничего не понятно. Где то еще есть эта методика прописана? В Кузнецове нет.

[andsan]

Для сравнения, то же самое из более раннего издания

[AK-47]

Я имел ввиду - в Кузнецове не прямо эта формула, а общие принципы расчета и конструирования фланцевых соединений.

[Vavan Metallist]

Сообщение от andsan Для сравнения, то же самое из более раннего издания

Вот! В вашем издании все по другому, только сантиметры в первой формуле остались.
Так, щас сделаю правку, если никто не увидит - создам новую тему. Уважаемые модераторы, хоть через какое то время дайте возможность ответить самому себе, а то тема быстро улетит на задний план.
Теперь по делу. Выкладываю файлик в EXCEL. Вот посмотрите и скажите: как считать? В частности это отношение t/tст меня выбывает из колеи. Как это все увязать.

[Vavan Metallist]

Ага, есть возможность ответить.
Тогда продолжу.
Выкладываю еще один EXCEL калькулятор. Хоть и сыро, но уже полностью все автоматизированно, вводите данные - получаете толщину фланца. Но вопрос остается. Задаемся толщиной t=3tст - получем одну толщину фланца, задаемся t=5tcт - другую, побольше, t=7tст - третью, еще больше. Вопрос: когда какую толщину принимать, какие соображения?

[Ильнур]

Получается так: в Вашем конкретном случае наиболее близко все сходится при толщине 28 мм. При попытке увеличить толщину фланца все начинает расходиться. Возможно, это говорит о бессмысленности утолщения за достаточностью.

[Vavan Metallist]

Сообщение от Ильнур Получается так: в Вашем конкретном случае наиболее близко все сходится при толщине 28 мм. При попытке увеличить толщину фланца все начинает расходиться. Возможно, это говорит о бессмысленности утолщения за достаточностью.

Да, но, ведь єто всего лишь предположение. Сравнивая с реальными проектами я вижу, что наиболее близко подходит самая большая толщина. Наверно придется все таки моделировать фланцы, хотя бы часть, чтоб посмотреть, какая толщина подходит.
Если у вас есть какие нибудь проекты, вы тоже можете сравнить, просто введите данные.
Тоесть вы хотите сказать, что нужно вводить tзаданное до тех пор, пока оно не совпадет с t? Я правильно понял?

[Ильнур]

Да.
Насчет подставить свои - покопаюсь постепенно.

[Vavan Metallist]

Сообщение от Ильнур Да.

Но (не сочтите занудой) это ваше предположение, или на чем то основано? Логика, конечно на вашей стороне...
Вы знаете, проюзал еще несколько фланцев: по моему вы правы. Ура, товарищи!!!

[SergL]

Не совсем по теме:
раз интересуетесь фланцами, может быть вам пригодится статья из журнала ПГС февральский номер за 2009 год "К вопросу расчёта фланцевых соединений на прочность при знакопеременной эпюре напряжений"?

[Ильнур]

Сообщение от SergL может быть вам пригодится статья из журнала

Все пригодится. Идея простая и ясная: толщина фланца кроме прочего зависит от шага болтов и их удаленности от стенки. Т.е. толстый фланец необязателен.
Вот у Vavan Metallist сразу начато с толщины 70 мм - явно много.
Кстати, насчет моделирования - будете моделировать, задайте натуральные (или близкие) размеры сварных швов, с учетом формы сечения шва.
Вот выдержка из "Рекомендаций по расчету....фланцевых", 1988:

[Vavan Metallist]

Сообщение от Ильнур Вот у Vavan Metallist сразу начато с толщины 70 мм - явно много. Кстати, насчет моделирования - будете моделировать, задайте натуральные (или близкие) размеры сварных швов, с учетом формы сечения шва. Вот выдержка из "Рекомендаций по расчету....фланцевых", 1988:

Легко сказать шов смоделировать. Я ж не ансисовец.
Насчет рекомендаций - я пробовал все схемы по этим рекомендациям. Там, где в рекомендациях фланец 25мм у меня 58. Это склоняет к мысли, что калькулятор мой считает все таки правильно, у меня нет ребер жесткости. Так что буду принимать его результаты.

[Cfytrr]

Сообщение от Vavan Metallist Легко сказать шов смоделировать. Я ж не ансисовец.

B главное что толку, результатов реальных испытаний все равно нет...

[Ильнур]

Вот машиностроительные расчетные схемы: конструктив, после затяжки и после нагружения.

Болты должны быть мелкими и их должно быть много.

[Kulrom]

Насколько я понимаю: в прорезных фланцах главное не столько толщина фланца, сколько толщина самой трубы, т.к. изгибающие моменты толстый фланец возьмёт легко, а вот тоненькой стенке будет трудно бороться с ним.
Ну а как мера по уменьшению изгибающего момента в стенке - много маленьких болтов как можно ближе к трубе.

[Ильнур]

Есть готовые вещи :
Серии 3.603.2-15 (3.603.2-II/86), 3.603-6, 3.603-7.

[Vavan Metallist]

Сообщение от Ильнур Есть готовые вещи : Серии 3.603.2-15 (3.603.2-II/86), 3.603-6, 3.603-7.

Где они есть-то? И что в них?
И зависимость действительно есть: чем толще стенка трубы, тем тоньше фланец.

[Ильнур]

В сериях готовые башни из труб для разных таких высоких антенн да то да се. Их здесь у меня нет.

[Vavan Metallist]

Сообщение от Ильнур В сериях готовые башни из труб для разных таких высоких антенн да то да се. Их здесь у меня нет.

Ильнур, я очень сомневаюсь, что эти башни будут сейчас актуальны. Те, которые проектируются сейчас для мобильной связи раза в 2 легче. Так что годится серии будут только для разширения кругозора, не для работы.
Хотя это все я говорю, имея только смутные представления о самых сериях. Но башни эти все большой высоты 150, 200м для больших антенных нагрузок (ОРТПЦ, ЦПМ). Так что думаю, что я прав. Тем более, что облазил я этих башен совецкого производства не один десяток вдоль и поперек и многое знаю и без документации.

[Ильнур]

Высоты и нагрузки там разные. Но если Вы телепатически распознаете серии, то конечно...
Фланцевый узел там рассчитан на конкретные усилия.

[Vavan Metallist]

Сообщение от Ильнур Высоты и нагрузки там разные. Но если Вы телепатически распознаете серии, то конечно... Фланцевый узел там рассчитан на конкретные усилия.

Не, телепатически не распознаю.
Буду считать своими таблицами

[Ильнур]

Кто-нибудь, дайте Vavan Metallistу серию 3.603.2-II/86 или хотя бы один листок оттуда с фланцевым узлом.

[Smartboy]

Я тоже посчитывал несколько раз фланцы по Белене. К сожалению мне попадались уже готовые, я сначала просчитывал без иинтерполяции по быстрому, в запас брал меньшее к2. А если уж не проходило интерполировал и смотрел точно.

Но вообще, насколько я понимаю, эта табличка для к2 все же создавалась с целью проектирования, чтобы удобно и быстро подбирать толщину и габариты фланца. (это на риторический вопрос Вавана, насчет интерполяции)

Еще как правильно заметили выше, нужно особо обращать внимание на стенку трубы, так как в ней возникают дополнительные напряжения у фланца из за момента во фланце.
Я сталкивался с экспертизой которая написала что стенка в трубе у фланца потечет, и говорила что нужно ставить ребра согласно рекомендаций по фланцам.
Убедить я их смог лишь, сославшись на Беленя, а также посчитав в Скаде пластинами. В моем случае расчет на устойчивость трубы с учетом фи, оказался критичнее чем расчет на растяжение с учетом этих дополнительных напряжений. Но я думаю это будет не всегда...

Кстати центрально растянутые круглые фланцы достаточно точно и просто считаются в Скаде пластинами. Моделируешь один фланец с трубой, болты делаешь закреплением, а также запрещаешь пермещения по z по краю фланца. Друг у меня считал в Солиде объемниками (вернее модулем КосмосВоркс в нем), и получилось что действительно соприкосновение фланцев идет только по по самым краям фланца, и результаты у нас получились очень похожи!


Ну и напоследок, есть такой учебник старенький, Соколов "Опоры линий передач (расчет и конструирование)" 61 года, в нем наверное и есть первоисточник в котором эта методика написана, причем с краткими разъяснениями. (там на странице 170)
Он есть на сайте.

[Vavan Metallist]

Сообщение от Smartboy Кстати центрально растянутые круглые фланцы достаточно точно и просто считаются в Скаде пластинами. Моделируешь один фланец с трубой, болты делаешь закреплением, а также запрещаешь пермещения по z по краю фланца. Друг у меня считал в Солиде объемниками (вернее модулем КосмосВоркс в нем), и получилось что действительно соприкосновение фланцев идет только по по самым краям фланца, и результаты у нас получились очень похожи!

Я тоже так считал в СКАДе пластинамы, причем труба работала и на изгиб (консольный стержень), потом этот проект попал в институт на "экспертное заключение". Все сошлось. И считал я даже без геомнелинейности, фланцы между собой соединил стержнями-болтами, на огромные напряжение в местах подхода стержней внимания не обращал. Но все равно с табличкой проще.

[Aleka]

подскажите пожалуйста, где посмотреть расчет фланцев, на предварительно-напряженных высокопрочных болтах, работающих на растяжение?

[Vavan Metallist]

"Рекомендации по расчету, проектированию, изготовлению и монтажу фланцевых соединений стальных строительніх конструкций". Также есть в спавочнике Кузнецова.

[Aleka]

справочника кузнецова как я поняла 3 тома. скажите, в каком конкретно смотреть и в какой теме?рекомендации у меня есть, мне их недостаточно, чтоб нормально разобраться

[Ильнур]

А раздела 27 "ПОСОБИЯ по проектированию стальных конструкций к СНиП II-23-81* Вам будет достаточно?

[Vavan Metallist]

Сообщение от Aleka рекомендации у меня есть, мне их недостаточно, чтоб нормально разобраться

Нормально! А что ж вам нужно? Имея это пособие вообще можно не считать фланцы. Там есть готовые стандартные - берете их и все путем.
Кроме того, что Ильнур посоветовал наберите в поиске: "Предварительное натяжение высокопрочных болтов во фланцевых соединениях". Может поможет.
Но "рекомендаций" должно бы быть достаточно.
ЗЫ: по моему в приведенной мной теме кто то написал, что автор (или коллектив авторов) рекомендаций несколько десятков лет опыти ставили, чтоб нормально разобратся. Разобрались, написали енти рекомендации. А вам их недостаточно. Вот бы они удивилися!

[Smartboy]

Я кстати тут как то недавно увлекся програмированием на бэйсике, сделал функцию для экселя, расчет толщины фланца по методике в Белене.
Теперь очень удобно. Приложил файлик.
Вставлять так: Открываем эксель, потом ALT-F11. - Insert Module

Потом в функциях пользователя выбираем функцию Tolshina

Nr - усилие растяжения (кН)
PrTek - предел текучести стали (кН/см2)
r - (см)
r1 - (см)
r2 - (см)
tst - толщина стенки трубы (см)

Если выдал 0, то данный фланец посчитать по этой методике нельзя.

[Vavan Metallist]

Smartboy, это вы для фланца мачты делали?

[Smartboy]

Сообщение от Vavan Metallist Smartboy, это вы для фланца мачты делали?

Да. Ну вообщем то и для фланца башни применимо.

[Vavan Metallist]

Понятно, что применимо.
Я себе калькулятор тоже давно сделал, но просто в екзеле, без макросов. Работает, все путем.

[Smartboy]

Сообщение от Vavan Metallist Понятно, что применимо. Я себе калькулятор тоже давно сделал, но просто в екзеле, без макросов. Работает, все путем.

Я смотрел вашу эксельку выложенную в этой теме.
Плюс моего макроса, в том что он сам находит толщину. Достаточно только задать размеры и усилие. Не нужно предварительно задваться толщиной. Ну и также он интерполирует там между всем и вся. Даже не знаю сколькократную назвать такую интерполяцию.

[Vavan Metallist]

Не, ну я согласен, что с макросами можно сделать покруче. Нот ток калькулятор, который я выкладывал тогда уже очень изменился. Теперь другой со всеми нужными интерполяциями, он тоже считает толщину. Т.е. я задаю свою - он выдает нужную. И так пока значения не сойдутся.
Но, еще раз повторю, согласен, что макросы дают более широкие возможности. Но эту задачу я решил полностью.