[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.

[Bash]

Сообщение от boris_r Есть еще один, от оси болта до наружной кромки.

Никак не пойму этот рычаг. Он не участвует в расчете, для растянутого ФС это расстояние назначается конструктивно - не мене 1,5d, ИМХО.

[expert]

Из практики: когда не делают предварительного натяжения, то, к примеру, летом все нормально, а зимой, когда ложится снег и увеличивается нагрузка, появляется зазор между пластинами фланцев, это опасная штука, и стержни фермы испытывают другие значения усилий, в частности: верхний пояс сильнее сжат.

[Кулик Алексей aka kpblc]

vegas, хорош сорить! Используй кнопку [Правка]!

[Ильнур]

п. 202: совсем плохо.
п.200: завтра отвечу.

[Bash]

Сообщение от expert Из практики: когда не делают предварительного натяжения, то, к примеру, летом все нормально, а зимой, когда ложится снег и увеличивается нагрузка, появляется зазор между пластинами фланцев, это опасная штука, и стержни фермы испытывают другие значения усилий, в частности: верхний пояс сильнее сжат.

Почитайте пп. 2-7.

[boris_r]

Сообщение от Bash Никак не пойму этот рычаг. Он не участвует в расчете, для растянутого ФС это расстояние назначается конструктивно - не мене 1,5d, ИМХО.

Искал примеры, да что-то нет под рукой ничего другого.

[Bash]

Видимо, все таки перейдем на Еврокоды. Надо срочно повышать английский.

[Vavan Metallist]

Сообщение от IBZ Еще раз рекомендую ссылку в посте 163 - там, на мой взгляд, этот вопрос разжеван полностью и со ссылками на литературу. Вывод там такой - усилия в болтах, строго говоря, все-таки возрастают, но далеко не в объеме приложенной внешней силы.

Так дело в том, что я с этим полностью согласен. Только я пошел другим путем. Я все о той же модели в ЛИРЕ. Она полностью подтверждает эту мысль усилия в болтах, строго говоря, все-таки возрастают, но далеко не в объеме приложенной внешней силы.. Конечно всех зависимостей я не уловил пока, но заметил: чем больше соотношение площади фланца к площади болтов, тем больше возрастают усилия. В том примере, который я описывал усилия возросли на 30%. Потом, когда площадь фланца уменьшилась усилия возросли на 10%. Завтра (как уже и говорил) посмотрю модель фланца, который приведен в примере "руководства". Она очень долго считается, что и есть основной помехой при проектировании такого узла в ЛИРЕ. Пора бы им подумать о нормальном 3Дмоделере и об автоматическом разбиении на КЕ. Но все таки что то сделать можно, например смоделировать неровную поверхность фланца и т.д.
Завтра схемки выложу.

[Cfytrr]

Я тут для интереса прикинул модельку фланца:

При нагрузке на соединение 10000 кг и усилии натяжения в каждом из 4 болтов по 8000 кг суммарное усилие получилось по 8200 на болт.

При натяжении на 4000 кг итоговое усилие составило по 4800 кг при той же внешней нагрузке на фланец.

Добавлено:
Теперь без натяжения болтов. Если считать что зазора между фланцами нет то усилие в болте сотавят 3300 кг.
Если зазор есть то 2500 кг (1/4 от нагрузки)
Напряжения по фланцам. Напряжения эквивалентные, по энергии формоизменения. Контактные напряжения в зоне болтов "обрезаны" до 1000 кг/см2

[Bash]

Дискуссия переходит в исследовательскую стадию. Vavan Metallist и Cfytrr просьба в своих опытах также закладывать усилие преднатяжения болтов равное 0.

[Ильнур]

П.208. Усилия до раскрытия стыка на практике возрастают от 10 до 20 %. Модель все не учитывает.
П.209. Цифры похожи на правду.
П. 210. Это все давно исследовано.
Ответ П1. Если не затягивать болты предварительно, расчет фланцев должен вестись по другому, без учета их защемления. Другие мелкие нюансы рассмотрены в этой теме.
Для справки: Смысл применения ВП болтов - в компактности узла во всех смыслах, в первую очередь - уменьшение расхода стали. Остальное, вплоть до контроля натяжения, навешано по цепочке.
Для автора вопроса: никто Вам не запретит сбацать фланцевый узел из обычной стали и обычных болтов с возможностью особо их не затягивать, если покажете, что это не дороже.

[mst]

Все-таки мы куда-то движемся и, похоже, в правильном направлении.
[quote=DK;319406]Для Bash:
1. Эти 5-10% берутся за счет упругой работы фланцев. При уменьшении сжатия их геометрические размеры по закону Гука увеличиваются.
QUOTE]
По СНиП сопротивление разрыву М24 110 (Rb=Ru*S=11,0*3,52=38,4тс), предварительное натяжение 0.7Rb=Pb=27,1 тс. Вообще, это и есть та цифра, на которую рассчитывает проектировщик. Учитывая, что при работе ФС усилие в болте подрастает со скоростью 5-10% от внешней нагрузки (средневзвешенная цифра по эксперим.данным), необходимо предварительно понизить усилие натяжения на эти 10%, т.е. Pbf=0.9Pb=24.4тс, что и написано в рекомендациях по монтажу и расчету ФС.
Итого: битва при расчете, изготовлении и монтаже идет за эти 10% прироста.
В этом смысле ФС НП крепко не повезло. Если для рамных узлов контактные поверхности ФС ригеля и колонны фрезеруются после приварки фланцев (Челябинск, Нижн.Тагил, Колюбаки и др- есть чего фрезеровать!!) то трудно представить идиота, которые засунет 12м полуферму в фрезер, чтобы продрать ету пластину 300*300мм, как в типовом узле Молодечно. Отсюда и проблема с зазором.

[Ильнур]

п.212: "...Итого: битва при расчете, изготовлении и монтаже идет за эти 10% прироста..." не 10, а может и 20! И битва не идет за ЭТО!
Битва идет за массу металла!
Зачем делать собственные частные выводы сомнительного характера, если есть выводы ученых, исследвавших и разрабатывавших все это для Вас? За каждой буквой и цифиркой СНиПа стоят годы трудов умнейших людей. Не надо гадать на кофейной гуще, а хотя бы взять и почитать хотя бы одну диссертацию на тему фланцев. Я недоволен...

[Bash]

Сообщение от Ильнур П.208. Усилия до раскрытия стыка на практике возрастают от 10 до 20 %. Модель все не учитывает. П.209. Цифры похожи на правду. П. 210. Это все давно исследовано. Ответ П1. Если не затягивать болты предварительно, расчет фланцев должен вестись по другому, без учета их защемления.

Почему без преднатяжения узел нельзя считать защемленным? И зачем на НП фермы защемление?

Сообщение от Ильнур Для справки: Смысл применения ВП болтов - в компактности узла во всех смыслах, в первую очередь - уменьшение расхода стали. Остальное, вплоть до контроля натяжения, навешано по цепочке. Для автора вопроса: никто Вам не запретит сбацать фланцевый узел из обычной стали и обычных болтов с возможностью особо их не затягивать, если покажете, что это не дороже.

Я не оспариваю смысл применения ВП. Еще раз: я всего лишь хочу убрать преднатяжение болтов (не важно ВП они или нет), а это не влияет на расход стали и компактности узлов.

Сообщение от Ильнур П. 210. Это все давно исследовано.

На поиски и изучение исследований ученых могут уйти годы. Тема для того и создается, чтобы каждый поделился своим опытом и знаниями. Уверен, что каждый здесь для себя открыл что-то новое, даже те самые ученые, если они здесь есть.

[Ильнур]

П.214: Защемленный не узел, а фланцевая пластина. Если просмотрите формулы из методики расчета фланцевых соединений, увидите, что толщина пластин ЗАВИСИТ от усилия преднатяга. Поверьте, все учтено. И указание норм на "ВП с контрол. преднатягом" для фланцев - не блажь и не ошибка.

[Bash]

Сообщение от mst По СНиП сопротивление разрыву М24 110 (Rb=Ru*S=11,0*3,52=38,4тс), предварительное натяжение 0.7Rb=Pb=27,1 тс. Вообще, это и есть та цифра, на которую рассчитывает проектировщик. Учитывая, что при работе ФС усилие в болте подрастает со скоростью 5-10% от внешней нагрузки (средневзвешенная цифра по эксперим.данным), необходимо предварительно понизить усилие натяжения на эти 10%, т.е. Pbf=0.9Pb=24.4тс, что и написано в рекомендациях по монтажу и расчету ФС. Итого: битва при расчете, изготовлении и монтаже идет за эти 10% прироста.

Учитывать надо не только эти 5-10%. Но и допуск на затяжку +10%. И скорее всего в СНиПе учтены именно эти +10%. А про дополнительные возникающие 5-10% возможно авторы СНиПа и не слышали.

Сообщение от mst В этом смысле ФС НП крепко не повезло. Если для рамных узлов контактные поверхности ФС ригеля и колонны фрезеруются после приварки фланцев (Челябинск, Нижн.Тагил, Колюбаки и др- есть чего фрезеровать!!) то трудно представить идиота, которые засунет 12м полуферму в фрезер, чтобы продрать ету пластину 300*300мм, как в типовом узле Молодечно. Отсюда и проблема с зазором.

Почему Вы считаете, что фланец ригеля 500х1000 на этих заводах фрезеруют, а на фермах считают это дело идиотским?

[Bash]

Сообщение от Ильнур Зачем делать собственные частные выводы сомнительного характера, если есть выводы ученых, исследвавших и разрабатывавших все это для Вас?

Я еще не делал никаких выводов. Я просто задал один вопрос (п.1), на который толком пока никто не ответил.

Сообщение от Ильнур За каждой буквой и цифиркой СНиПа стоят годы трудов умнейших людей.

Во-первых, в СНиПах нигде не написано, что все ФС должны быть с преднатяжением.
Во-вторых, В СНиПе дается требование к зазору ФС с преднатягом 0,1 мм. При этом не учитывается ни характер работы ФС, ни какие усилия в нем действуют. Вы же не расчитываете двутавровый профиль только потому, что он двутавр. Вы учитываете применяется ли он в качестве колонны, балки или пояса фермы и применяете соотвествущие формулы и требования. И в этом смысле я считаю требования СНиП к ФС недоработанными.

[Ильнур]

Bash, Вам лично разрешается не затягивать болты, а просто законтрить (шплинт с корончотой гайкой, конргайка, контровочная проволока в отверстия в гайке и др.).
Но будьте любезны учитывать в разсчетахНЕЗАЩЕМЛЕННОСТЬ пластин, а так же ВСЕ другие нюансы с перекосами, поп. силами и т.д., особенно в ВП (удлинение ВП в работе в 5 раз больше, чем у болта 4.6 - небо будет видно сквозь щель).

[13forever]

Коллеги давайте придерживаться СНиП II-23-81*. Формула 3, Расчетное сопротивление разрыву Rbh=0.7*Rbun где Rbun по Таблице 61. Для болта М24 при Abn=3.52 см2, Rbun=11000 кгс/см2 (сталь 40Х Селкт, для других сталей -выше). Т.о расчетное усилие болта М24 на разрыв R=11000*0,7*3,52=27.1 тс Кстати усилие предварителнього натяжения болта М24 по Рекомендациям ЦНИИСК - Pb=0.9*R=0.9*27.1=24.3 тс. Если не ошибаюсь, такое же усилие преднатяжения оговаривается в СНиП 3.03.01-87.
Кстати всегда задавался вопросом- почему для высокопрочных болтов СНиП задают Наименьшее временное сопротивление, а для простых болтов- сразу расчетные сопротивления?

[Bash]

Сообщение от Ильнур Bash, Вам лично разрешается не затягивать болты, а просто законтрить (шплинт с корончотой гайкой, конргайка, контровочная проволока в отверстия в гайке и др.).

Я эту тему создавл не для того, чтобы от Вас получить разрешение.

Сообщение от Ильнур Но будьте любезны учитывать в разсчетахНЕЗАЩЕМЛЕННОСТЬ пластин,

До сих пор в пользу преднапряжения был один аргумент - уменьшение амплитуды нагружения ВП болта. Вы написали вторую - уменьшение толщины пластины. Дайте пожалуйста ссылку на формулу или напишите ее для растянутых ФС.

Сообщение от Ильнур (удлинение ВП в работе в 5 раз больше, чем у болта 4.6 - небо будет видно сквозь щель).

Модуль Юнга не учитывает болт ВП или 4.6.