[Бусл]

Объект строительства - промышленное здание с мет.каркасом (балки и ригели, без ферм) с пролетами до 28 м. Монтажные соединения - на высокопрочных болтах с контролируемым натяжением.

Приемка здания со стороны заказчика. До получения ИД от Генподрядчика проведена предварительная проверка выполняемых работ в пролетах до 14 м. Выявлены:
- зазоры в соединениях, превышающие п.4.6.14 и п.4.6.17 СП 70
- поверхности стыкуемых элементов, не проходящие по п.4.6.3 СП 70
- не обработанная поверхность фланцев (грунт, краска, бумажная маркировка завода)

Проектировщик+изготовитель в одном лице подложил соломки в РД:
(цитата)
Монтажные соединения элементов рам − фланцевые, сдвигодопускающие, поперечная сила в которых воспринимается за счет работы болтов на срез.
Удаление заводского покрытия и специальной обработки соприкасающихся поверхностей фланцевых соединений не требуется.
(конец цитаты)

На предписание по зазорам ответ такой, что это все старые требования из 70х-80х годов прошлого века, сейчас будут изменения в СП 16, по которым они "пройдут". Сдача ИД и конструкций, я так понимаю, затянется до июня (изменения №2 в СП 16 вступают в силу с 05.06.2020 г.).

Открываю данные изменения:
(цитата)
Раздел 15.9 Фланцевые соединения (ФС)
.....
15.9.3 ФС классифицируются по следующим признакам.
I. По условиям работы ФС:
а) ФС конструкций группы 1,
б) ФС конструкций группы 2 и 3,
в) ФС конструкций группы 4.
Группа конструкций определяется в соответствии с положениями 4.3.1 и Приложением В.
II. По действующим напряжениям в околофланцевой зоне (рисунок 25):
а) с однозначной эпюрой сжимающих нормальных напряжений (сжатое ФС);
б) с однозначной эпюрой растягивающих нормальных напряжений (растянутое ФС);
в) с двузначной эпюрой нормальных напряжений (сжато-изогнутое или изгибаемо-растянутое ФС).
III. По предварительному натяжению болтов в ФС:
а) без предварительного натяжения болтов;
б) с предварительным натяжением болтов.
IV. По способу передачи поперечных сил во ФС через:
а) болты, работающие, в том числе на срез;
б) силы трения через контактирующие поверхности на сжатых участках ФС;
в) специальные противосдвиговые упоры (опорные столики, ребра и т.д.)
.....
15.9.12 Требования по натяжению болтов и к контролю плотности контакта между поверхностями фланцев для ФС, отнесенных по классификации к III,б + IV,б, приведены в СП 70.13330.
15.9.13 Расчет соединений с неплоскими фланцами, отнесенных по классификации к III,а + IV,а, выполняют, как соединений с плоскими фланцами (см. 15.9.5 ÷ 15.9.9) без зазоров, принимая расчетное сопротивление одноболтового соединения Rbt = 0,54Rbun, не зависимо от класса прочности болтов. При этом зазоры между соединяемыми элементами с неплоскими фланцами должны удовлетворять следующим требованиям:
а) зазоры в зоне шайбы – не более 1,2 мм включительно;
б) краевые зазоры по периметру фланца – не более 4 мм включительно;
в) зазоры по центральным линиям полок и стенок в зоне постановки болтов – не более 0,1 мм.
(конец цитаты)

Согласно указанным выше пунктам, зазоры, которые будут допустимы с 05.06.2020 г., относятся только к фланцам III,а (без предварительного натяжения болтов) и IV,а (с болтами, работающими в том числе и на срез). В нашем здании затяжка болтовых соединений идет методом «до расчетного закручивания», когда сначала соединение затягивается методом «до упора», потом при помощи динамометрических ключей затягиваются на проектное усилие. Таким образом в нашем здании используются фланцы с предварительным натяжением болтов (т.е. группа III,б), требования к которым указаны в п.15.9.12, в котором указана ссылка на СП 70, согласно которому зазоры не должны превышать 0,3 мм (п. 4.6.14) или 0,1 мм (п. 4.6.17).

1. Подскажите, правильно ли я трактую данные пункты? Если указано "III,а + IV,а", необходимо выполнение обоих условий или достаточно одного из них? Если дано "III,б + IV,а" какой пункт выполнять - 15.9.12 или 15.9.13?
2. Если по факту по способу передачи усилий у нас ФС - IV,б, а проектировщик+изготовитель ссылаясь на РД утверждает, что IV,а, как поступить? Мне видится только вариант вникать в расчеты болтов. Может они перестраховались и заложили там достаточно запаса... И заранее все посчитали с коэфф. 0,54...
3. Кстати, как высокопрочные болты воспринимают нагрузку на срез? Всегда думал, что ВПБ используют только в фрикционных соединениях.
4. Как должна обеспечиваться защита от коррозии в зазорах? В нашем РД - "Мероприятия по антикоррозионной защите и огнезащите в рамках данного проекта не разрабатываются и выполняются по отдельному проекту". Молодцы, что сказать.

Кстати, проверил, в некоторых соединениях зазоры даже эти будущие нормы не проходят, в нижней части щуп 0,1 мм проникает не только к болтам, но и дальше, к нижней полке двутавра, на глубину 140 мм

[And_T]

Узлы из рабочей документации приложите посмотреть. И зачем вы смотрите на изменение СП, которое вроде бы начнет действие с июня (даже если отбросить все проблемы про трактовки обязательных, необязательных и др. бумажек в законодательстве)?

[Бусл]

Сообщение от And_T Узлы из рабочей документации приложите посмотреть. И зачем вы смотрите на изменение СП, которое вроде бы начнет действие с июня (даже если отбросить все проблемы про трактовки обязательных, необязательных и др. бумажек в законодательстве)?

Узлы прикладываю.

Смотрю на изменения в СП, т.к. они точно вступят в силу через месяц, на них уже сейчас ссылаются, а потом по ним будут сдавать. ИД мне пока не предоставили, весь объем еще не возведен, требую сдавать захватками, но затягивают. Но я со своей стороны принимать конструкции не буду, ни сейчас, ни в июне, по моей трактовке даже с изменениями зазоры не проходят.

[bigden]

"При этом зазоры между соединяемыми элементами с неплоскоми фланцами должны удовлетворять следующим условиям:"
я понимаю так: если фланец кривой, то не важно с преднатягом болты или без него - зазоры по СП16. зазоры по СП70 нужно учитывать только если поперечная сила воспринимается трением III,б с преднатягом болтов

[And_T]

Че т сложно все у вас там А усилие предварительного натяжения в документации указано?
Если у вас проектировщик-изготовитель сделал документацию и конструкции по еще не действующим нормам, то пусть в соответствии с 15.9.4 еще этих не действующих норм даст классификацию по всем признакам. А то че т выходит, что он вроде как IIIа+IVа заложил, а вы зачем-то болты натянули и генподрядчик спрашивает с вас как для натянутых. Тут бы лучше заказчику вмешаться, чтобы все точки над и расставить
1. IIIб+IVа не упоминается, потому что смысла в такой комбинации нет
2. вы по документации проектировщика-изготовителя монтируете или как?
3. как обычные, только прочнее
4. СП 70 п. 4.6.15

PS А, так вы со стороны заказчика выступаете? Я че т подумал, что субподрядчик. Тогда ситуация еще интереснее

[ZVV]

Сообщение от And_T Если у вас проектировщик-изготовитель сделал документацию и конструкции по еще не действующим нормам, то пусть в соответствии с 15.9.4 еще этих не действующих норм даст классификацию по всем признакам.

Это как раз делается за 5 мин. Пусть лучше покажет методику расчета:

[IBZ]

Сообщение от ZVV Пусть лучше покажет методику расчета:

В.В. Катюшин не зря участвовал в разработке этого изменения - весь приведенный текст однозначно отсылает к разделу по фланцам в книге его авторства 2018 года издания . Хотя бы потому, что таких методик, кроме как у него, нигде и нет .

[Бусл]

>>bigden

Завод и их партнеры-монтажники как раз и убеждают, что у них IIIа+IVа и зазоры надо принимать по изменениям СП 16. запросил у них все расчеты. только они ведутся в программе какой то, в каком виде будет отчет, непонятно.


>>And_T

Усилия преднатяга в РД нет, есть только усилия окончательного. В собственном руководстве по монтажу у завода сказано сперва тянуть до упора обычным ключом. После установки и выверки конструкций - окончательная затяжка. Поэтому я трактую как преднатяг.

1. IIIб+IVа не упоминается, потому что смысла в такой комбинации нет --- Завод в РД пихнул фразу-обоснование, что IVа. Будут видимо убеждать что и по натяжению категория IIIа...
2. вы по документации проектировщика-изготовителя монтируете или как? --- я принимаю со стороны заказчика
3. как обычные, только прочнее --- ясно, спасибо.
4. СП 70 п. 4.6.15 --- о, точно, пропустил слово шпатлевание, думал только закрашивают стыки, головки болтов и шайбы. краска такие зазоры (где то по краям до 1,2-1,5 мм) не закроет.


>>ZVV

Запросил расчеты, в том числе отдельных болтов. Пока молчат...

[Бусл]

Прислали на рассмотрение статью из журнала "Строительная механика и расчет сооружений" №1-2020 - на стр.62-75. Вырезал статью и прикладываю ее к посту.

Берут фланцы с зазорами и без, испытывают на РАЗРЫВ. Получают разницу в 2,6% и делают выводы ко всем типам загружения ФС.

(цитата)
5. Выводы
....
3. Наличие зазоров между фланцами раскрытием до 1,5 мм в зоне болтов и грибовидность
фланцев (а равно – отсутствие фрезеровки контактных поверхностей фланцевых соединений, наличие
окрашенных поверхностей) приводит к изменению условий развития рычажных сил, что понижает
предельную несущую способность не более чем на 3% в сравнении с образцами без грибовидности
и зазоров, с фрезерованными контактными поверхностями. Ремонт ФС с зазорами путем установки
проставочных пластин является эффективным.
....
5. Сформулированные в параграфе 4 настоящей работы требования к ФС предлагается ввести
в соответствующий раздел СП 16.13330. Необходимость такого внесения продиктована внедрением
передовых технологий строительства, а также отказом от устаревших методов проектирования
и строительства зданий и сооружений.
(конец цитаты)

Что могу сказать, на мой дилетантский взгляд, это подтасовка. Наши ФС на объекте в пролетах работают на срез. Буду вникать в расчеты болтов...

[Бахил]

...болты работают на растяжение и на изгиб...

Блеск! Не хватает только "в натуре" или "мамой клянусь!"

[ZVV]

Бусл, на мой взгляд, вы изначально выбрали неправильную стратегию решения вопроса. Я в российском законодательстве не силен, но мне видится такой подход. Есть перечень обязательных к применению в строительстве НД. На данный момент, туда входят СП 16.13330.2011 и СП 70.13330.2012. Согласно СП 16.13330.2011:

15.9.1 При проектировании фланцевых соединений следует: - применять сталь для фланцев С255, С285, С345, С375, С390 с относительным сужением СП 16.13330.2011 Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-23-81* (с Изменением N 1)25% (с учетом требований 13.3-13.5); - использовать высокопрочные болты, обеспечивающие возможность воспринимать поперечные усилия за счет сил трения между фланцами. Требования по натяжению болтов, его контролю и плотности контакта между фланцами даны в СП 70.13330.

Т.е. согласно обязательным нормам фланцевые соединения могут быть только с предварительным натяжением, а требования по подготовке поверхностей соединения и зазорам после сборки должны соответствовать СП 70.13330.2012:

4.6.17 Для фланцевых соединений необходимо применять высокопрочные болты из стали 40Х климатического исполнения ХЛ. Все болты должны быть затянуты на усилия, указанные в рабочих чертежах КМ, вращением гайки до расчетного момента закручивания. Контролю натяжения подлежат 100% болтов. Фактический момент закручивания должен быть не менее расчетного, определенного по формуле (4.1), и не превышать его более чем на 10%. Зазоры между соприкасающимися плоскостями фланцев в местах расположения болтов не допускаются. Щуп толщиной 0,1 мм не должен проникать в зону радиусом 40 мм от оси болта.

СП 16.13330.2017 может применяться на добровольной основе в частях, которые не противоречат обязательному СП 16.13330.2011. В данном случае, предусмотренные в СП 16.13330.2017 возможности применения в фланцевых соединениях болтов без предварительного натяжения и послабления в части зазоров после сборки противоречат требованиям обязательного СП 16.13330.2011.
Еще, если при разработке проекта использовался СП 16.13330.2017, это должно быть прописано в задании на проектирование.

[And_T]

Сообщение от ZVV Бусл, на мой взгляд, вы изначально выбрали неправильную стратегию решения вопроса. Я в российском законодательстве не силен, но мне видится такой подход. Есть перечень обязательных к применению в строительстве НД. На данный момент, туда входят СП 16.13330.2011 и СП 70.13330.2012. Согласно СП 16.13330.2011: Т.е. согласно обязательным нормам фланцевые соединения могут быть только с предварительным натяжением, а требования по подготовке поверхностей соединения и зазорам после сборки должны соответствовать СП 70.13330.2012: СП 16.13330.2017 может применяться на добровольной основе в частях, которые не противоречат обязательному СП 16.13330.2011. В данном случае, предусмотренные в СП 16.13330.2017 возможности применения в фланцевых соединениях болтов без предварительного натяжения и послабления в части зазоров после сборки противоречат требованиям обязательного СП 16.13330.2011. Еще, если при разработке проекта использовался СП 16.13330.2017, это должно быть прописано в задании на проектирование.

Да эт фигня Тут новый уровень: раньше были споры о обязательных и добровольных перечнях-в пространстве так сказать, а теперь уже о настоящих и будущих-во времени. 4-х мерность наступила

----- добавлено через ~7 мин. -----

Сообщение от Бусл >>bigden Завод и их партнеры-монтажники как раз и убеждают, что у них IIIа+IVа и зазоры надо принимать по изменениям СП 16. запросил у них все расчеты. только они ведутся в программе какой то, в каком виде будет отчет, непонятно. >>And_T Усилия преднатяга в РД нет, есть только усилия окончательного. В собственном руководстве по монтажу у завода сказано сперва тянуть до упора обычным ключом. После установки и выверки конструкций - окончательная затяжка. Поэтому я трактую как преднатяг. 1. IIIб+IVа не упоминается, потому что смысла в такой комбинации нет --- Завод в РД пихнул фразу-обоснование, что IVа. Будут видимо убеждать что и по натяжению категория IIIа... 2. вы по документации проектировщика-изготовителя монтируете или как? --- я принимаю со стороны заказчика 3. как обычные, только прочнее --- ясно, спасибо. 4. СП 70 п. 4.6.15 --- о, точно, пропустил слово шпатлевание, думал только закрашивают стыки, головки болтов и шайбы. краска такие зазоры (где то по краям до 1,2-1,5 мм) не закроет. >>ZVV Запросил расчеты, в том числе отдельных болтов. Пока молчат...

Я не знаю, что такое окончательное усилие
Логично сначала собрать на земле балку вашу 14 м (с преднатягом, без него-неважно), проверить стык, покрасить и т.д., а уж потом поднимать и монтировать. Какие-то манипуляции с болтами стыка совершать после подъема-эт какое-то так себе занятие. Не говоря уж о том, что сборку этих балок надо было до монтажа во всякие акты освидетельствования ответственных конструкций заносить...

Вы уж если собрались по будущим нормам принимать, то хотя б запросите у них расчет по "Рекомендациям по расчету, проектированию, изготовлению и монтажу фланцевых соединений стальных строительных конструкций" что ли, которые частично перетекли в СП 294. Ну или пусть по Катюшину, как IBZ говорит, предъявят че Современные проблемы требуют современных решений (с)

[Бусл]

Сообщение от ZVV СП 16.13330.2017 может применяться на добровольной основе в частях, которые не противоречат обязательному СП 16.13330.2011

Спасибо, не обратил внимание на этот нюанс. Проверил сейчас, в ТЗ и в проекте идет отсылка именно на СП 16.13330.2011. ПД проходила госэкспертизу, думаю там бы завернули проект с ссылками на "добровольные" нормативы))) А вот сейчас уже в переписке начинают ссылаться на СП 16.13330.2017...

Сообщение от And_T Я не знаю, что такое окончательное усилие Логично сначала собрать на земле балку вашу 14 м (с преднатягом, без него-неважно), проверить стык, покрасить и т.д., а уж потом поднимать и монтировать. Какие-то манипуляции с болтами стыка совершать после подъема-эт какое-то так себе занятие. Не говоря уж о том, что сборку этих балок надо было до монтажа во всякие акты освидетельствования ответственных конструкций заносить... Вы уж если собрались по будущим нормам принимать, то хотя б запросите у них расчет по "Рекомендациям по расчету, проектированию, изготовлению и монтажу фланцевых соединений стальных строительных конструкций" что ли, которые частично перетекли в СП 294. Ну или пусть по Катюшину, как IBZ говорит, предъявят че Современные проблемы требуют современных решений (с)

Про окончательное усилие, это я криво выразился))) Имел ввиду, что в РД указаны расчетные моменты закручивания для болтов, т.е. усилия для динамометрических ключей. Первоначальное закручивание идет до упора без точных цифр усилий.

Монтажники не используют укрупненную сборку на земле, с того момента как я пришел на объект, не видел чтобы именно большепролетные ригели собирали, их же придется двумя кранами синхронно поднимать, то еще удовольствие... Все составные ригели собирали уже наверху. Помимо кранов, на площадке есть подъемники с платформами на 3-4 человека. Офигенная машина, очень удобно с таких работать. Насколько видел, проблем со стыковкой у монтажников не возникало.

Позвольте уточнить, акт освидетельствования ответственных конструкций оформляется же после монтажа каркаса (в данном случае, если речь про колонны и балки). Проверка самих составных частей конструкций проводится при входном контроле (там у генподрядчика все "в порядке", конечно же). Раз укрупненная сборка не проводится, все состыковали и должны сдать весь каркас до нагружения (до начала монтажа ограждающих конструкций), т.е. акт отв.констр. оформляется на весь объем или захватку, но не на отдельные балки/пролеты. Или я не прав?

Я не собираюсь принимать по будущим нормам, это ген собирается по ним сдавать))) Расчеты запросил, наверх просигнализировал. Останавливать стройку из-за данного пролета не будут. Идет монтаж колонн дальше, еще дальше продолжают лить фундаменты. Пока реакция такая: руководство потребовало с исполнителя за свой счет изменить ПД и РД, внести все расчеты и обоснования и повторно пройти госэкспертизу, т.е. доказать состоятельность своей точки зрения. Будем посмотреть, так сказать.

[bartus]

Приветствую. Возникла необходимость задействовать болты (болты по стенке, например) в работе на срез. Болты с преднатяжением, кл. пр. 10.9. Пытаюсь найти методику применения болтов для восприятия Q во фланцевом соединении.
1. В рекомендациях по фланцевым соединениям (1989 г.) болты могут участвовать в передаче местной поперечной силы. Однако в работу на Q принимаются только болты наружной зоны (для двутавра). То есть, болты по стенке взять в расчет по этой методике нельзя.
2. В тех же рекомендациях предлагается поперечную силу воспринимать только через силы трения между поверхностями фланцев. Методика не подходит.
В СП 16 пункт 15.9.3 записано, что можно "легально" передавать поперечку с помощью болтов. Но вот методика или формула не приведены, может кто сталкивался?
Если пустить вдоль стенки дополнительные вертикальные ряды болтов и затянуть наравне с остальными и считать, что они воспримут Q - теоретически они должны сработать ведь?

[eilukha]

Сообщение от bartus Если пустить вдоль стенки дополнительные вертикальные ряды болтов и затянуть наравне с остальными и считать, что они воспримут Q - теоретически они должны сработать ведь?

- конечно, как фрикционные. Только для фрикционных затяжка другая.
Не думаю, что можно допускать сдвиг по фланцах до включения работы болтов на срез.

[ZVV]

Сообщение от bartus 1. В рекомендациях по фланцевым соединениям (1989 г.) болты могут участвовать в передаче местной поперечной силы. Однако в работу на Q принимаются только болты наружной зоны (для двутавра). То есть, болты по стенке взять в расчет по этой методике нельзя. 2. В тех же рекомендациях предлагается поперечную силу воспринимать только через силы трения между поверхностями фланцев. Методика не подходит.

Для изгибаемых элементов в Рекомендациях есть пункт 5.9.
Если фланцевое соединения расположено в зоне нулевого момента, то болты с предварительным натяжением считаются как фрикционные с корректировкой на усилие затяжки для болтов фланцевых соединений.

Если болты не затянуты, то они считаются по формулам (186), (187), (188), (190) СП 16.

[bartus]

Спасибо за ответы.

Еще раз проанализировал раздел 15.9 СП16 и пришел к выводу, что нормы умалчивают о методах расчета фланцевых соединений с:
Предварительным натяжением болтов (III, б) + передачей поперечных сил через болты (IV, а).
То есть, комбинация "III, б + IV, а", судя по всему, пока что нормами напрямую не предусмотрена.

Дабы подчеркнуть сие наблюдение, можно обратиться к перечню проверок, связанных с работой фланцевых соединений на сдвиг:

15.9.8 При проектировании ФС следует проверять: .... д) несущую способность на сдвиг: для ФС III, б + IV, б - в соответствии с требованиями 14.3; для ФС III, а + IV, a - в соответствии с требованиями 14.2; для ФС IV, в - несущую способность на сдвиг специального упора (опорного столика, ребра и т.д.).

Косвенно можно сделать вывод, что срез, воспринимаемый болтами предусмотрен для соединений без контролируемого натяжения. Возможно, в литературе присутствует и иное - но я не нашел.

Сообщение от eilukha Не думаю, что можно допускать сдвиг по фланцах до включения работы болтов на срез.

Соглашусь. Выходит, что фактор наличия такого сдвига не очень предсказуемо и очевидно влияет на работу ФС в целом.

Сообщение от ZVV Для изгибаемых элементов в Рекомендациях есть пункт 5.9.

Пункт 5.9 говорит о восприятии Q силами трения между фланцами, это вы к чему?

Сообщение от ZVV Если фланцевое соединения расположено в зоне нулевого момента, то болты с предварительным натяжением считаются как фрикционные с корректировкой на усилие затяжки для болтов фланцевых соединений.

У меня момент далеко не нулевой. Эпюра напряжений двузначная. А где можно почитать про то, что болты считаются с корректировкой на усилие затяжки?

Немного оффтопа: как вы считаете, можно ли применять фланцевые соединения при моменте M с постоянным знаком + поперечной силе Q + продольной силе N с разными знаками (от разных сочетаний)? Причем смена знака N не влияет на характер (двузначность) эпюры нормальных напряжений. Считается ли такое положение дел знакопеременной нагрузкой, при которой нельзя считать соединение по тем же рекомендациям?

[eilukha]

Сообщение от bartus не очень предсказуемо и очевидно влияет на работу ФС в целом

- сдвиг будет в виде удара (когда трение покоя перестанет нести) с соответствующими динамическими эффектами.

Сообщение от bartus болты считаются с корректировкой на усилие затяжки

- см. в СП 16 про фрикционные соединения, там есть учёт нагрузок, которые ослабляют контактные усилия.

[Бахил]

Сообщение от bartus только через силы трения между поверхностями фланцев.

Именно так. Фланцы не предназначены для восприятия поперечных сил.