| Правила | Регистрация | Пользователи | Поиск | Сообщения за день | Все разделы прочитаны |  Справка по форуму | Файлообменник |

Вернуться   Форум DWG.RU > Архитектура и Строительство > Конструкции зданий и сооружений > Как проверить фланцевое соединение на изгиб.

Как проверить фланцевое соединение на изгиб.

Ответ
Поиск в этой теме
Непрочитано 13.04.2012, 11:38 #1
Как проверить фланцевое соединение на изгиб.
avonder
 
Регистрация: 26.12.2011
Сообщений: 72

Доброго!

Возникли вопрос при расчете фланцевого соединения.

1. Расчет болтов. Я представляю как рассчитать болты если стержень работает на растяжение (просто берешь усилие, делишь на предельное сопротивление болта и получаешь количество). А что если стержень работает на изгиб? Фланец круглый, одни болты растягиваются, другие сжимаются, причем усилие распределится в разной пропорции. Как же рассчитать такие болты?

2. Сварной шов стыка трубы с листом фланца. Аналогично с первым пунктом, как рассчитать сварной шов при изгибе?

3. Толщина листа фланца. Тут хочется спросить про оба случая, растяжение/сжатие и изгиб. Как подобрать толщину?

Заранее спасибо.
Просмотров: 21449
 
Непрочитано 13.04.2012, 11:44
#2
Verloc


 
Регистрация: 05.01.2012
Сообщений: 880


http://dwg.ru/dnl/1679 Ответит на все вопросы
Verloc вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 13.04.2012, 11:51
#3
avonder


 
Регистрация: 26.12.2011
Сообщений: 72


Я с утра изучаю этот документ. Пока что не разобрался. )

Для труб там нашел информацию только для растяжения. На изгиб есть методика и примеры но они вроде как для балочных соединений (которые не с круглым листом).

Последний раз редактировалось avonder, 13.04.2012 в 12:07.
avonder вне форума  
 
Непрочитано 13.04.2012, 12:25
#4
crosandr

Инженер-строитель
 
Регистрация: 09.07.2010
Санкт-Петербург
Сообщений: 1,988


Цитата:
Сообщение от avonder Посмотреть сообщение
Пока что не разобрался
Нескольких часов мало, чтоб в эту тему вникнуть. Было несколько тем (со ссылками на литературу в т.ч.), посвященных этой теме
crosandr вне форума  
 
Непрочитано 18.04.2012, 13:08
#5
Kulrom

ПГС, проектирование металлических конструкций
 
Регистрация: 26.03.2009
Нижний Новгород.
Сообщений: 14
<phrase 1=


Какая именно конструкция вас интересует?
Если "так вообще" - то сложно что-то посоветовать.
Если же будет эскиз, то скорее всего вам быстро ответят на этот вопрос.
Kulrom вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 18.04.2012, 16:56
#6
avonder


 
Регистрация: 26.12.2011
Сообщений: 72


Kulrom

Прикрепляю пример.
Консольная мачта 10м.
Момент на уровне 4м (уровень первого стыка фланцев) - порядка 1 т/м.
Фланцевый стык я спроектировал на глаз (принял болты М16, лист толщиной 20мм + ребра).
А как его правильно рассчитать?
1. Какие болты?
2. Какая толщина листа?
3. Наличие ребер?

Если кто-то может изобразить как должен выглядеть правильный расчет то прошу подсказать.
Вложения
Тип файла: pdf KM 10m 2 (1).pdf (31.8 Кб, 1506 просмотров)
Тип файла: pdf KM 10m 4 (1).pdf (45.0 Кб, 977 просмотров)
avonder вне форума  
 
Непрочитано 19.04.2012, 11:36
#7
Kulrom

ПГС, проектирование металлических конструкций
 
Регистрация: 26.03.2009
Нижний Новгород.
Сообщений: 14
<phrase 1=


Сперва найди усилия в болтах.
Пренебрегаем собственным весом мачты, считаем что есть только момент. Момент делим на плечо, получаем усилие в 2-х болтах, делим на 2 получаем усилие в одном болте.
Плечо - расстояние от центра тяжести сжатой зоны до болтов (см. схему).
Болты, находящиеся ближе к нейтральной зоне не учитываем (в запас).
В первом приближении усилие в болте будет около 2,7-х тонн. Т.е твои 16-е болты 5.8 проходят, но внатяг, я бы поставил класс прочности 8.8, а лучше вообще высокопрочные (фланец ведь - надо контролируемое натяжение)

Усилия в болте есть - считаем сварной шов. Длина шва приходящегося на болт (опять же по минимуму на самом деле больше будет) примерно 4 см. при расчёте на ручную сварку и электроды Э42 получается катет 6 мм (так и пишем 6 мм, закладывай Св08Г2С полуавтомат.)

Фланец на изгиб: момент во фланце 5,4см*27кН=146кНсм
Момент сопротивления фланца 5,4*2*2/6 = 3,6 см3
напряжение = 45 кн/см2 многовато

делаем фланец 25 мм W=5.4*2.5*2.5/6=5.63 см3
напряжение 260 Мпа

Сталь С345-3 толщина фланца 25 мм. рёбра эти оставь, только тоже С345, катет шва 6 мм полуавтоматом, болты М16 40Х с контролируемым натяжением

Всё посчитано за 10 минут, пусть не точно (в расчёте не учтено влияние рёбер), но в сторону спокойствия сна проектировщика.
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: Фланец.jpg
Просмотров: 1867
Размер:	84.4 Кб
ID:	78842  
Kulrom вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 19.04.2012, 12:17
#8
avonder


 
Регистрация: 26.12.2011
Сообщений: 72


Kulrom

Спасибо за ответ. Первый дельный ответ по этому вопросу )).

Цитата:
фланец ведь - надо контролируемое натяжение
На сколько это обязательно? Есть ли подобное упоминание в нормативе?
Добавлено, вопрос снят, нашел в СП 16.13330.2011:
При проектировании фланцевых соединений следует: использовать высокопрочные болты, обеспечивающие возможность воспринимать поперечные усилия за счет сил трения между фланцами.

Цитата:
Длина шва приходящегося на болт (опять же по минимуму на самом деле больше будет) примерно 4 см. при расчёте на ручную сварку и электроды Э42 получается катет 6 мм
Почему 6мм? Толщина стенки трубы 4,5мм, наверное и катет не более 4,5мм должен быть. И сварку на ребрах тоже учесть нужно, предполагаю как-то усреднено.

Цитата:
Фланец на изгиб: момент во фланце 5,4см*27кН=146кНсм
Момент сопротивления фланца 5,4*2*2/6 = 3,6 см3
А разве на изгиб будут работать не 2 фланца вместе, они ведь закреплены болтами? Может правильнее W=4,2*4*4/6 = 11,2 см3 ?

Цитата:
Сталь С345-3
Из СП 16.13330.2011:
При проектировании фланцевых соединений следует:
применять сталь для фланцев С255, С285, С345, С375, С390


То есть можно и ниже классом.

Последний раз редактировалось avonder, 19.04.2012 в 12:29.
avonder вне форума  
 
Непрочитано 19.04.2012, 13:14
#9
Kulrom

ПГС, проектирование металлических конструкций
 
Регистрация: 26.03.2009
Нижний Новгород.
Сообщений: 14
<phrase 1=


Цитата:
Сообщение от avonder Посмотреть сообщение
Почему 6мм? Толщина стенки трубы 4,5мм, наверное и катет не более 4,5мм должен быть. И сварку на ребрах тоже учесть нужно, предполагаю как-то усреднено.
Хорошо, делай катет 5 мм 4.5*1.2=5.4, значит 5 мм можно.

Цитата:
Сообщение от avonder Посмотреть сообщение
А разве на изгиб будут работать не 2 фланца вместе, они ведь закреплены болтами? Может правильнее W=4,2*4*4/6 = 11,2 см3 ?
Нет, на изгиб будет работать один фланец. Сам подумай, когда фланцевое соединение работает на рстяжение, то один фланец хочет вверх, другой вниз, и только болт им этого не даёт. В общем один фланец! Ты же вообще предлагаешь вычислить момент сопротивления не двух фланцев, а одного толщиной 40 мм.

Цитата:
Сообщение от avonder Посмотреть сообщение
Из СП 16.13330.2011:
При проектировании фланцевых соединений следует:
применять сталь для фланцев С255, С285, С345, С375, С390

То есть можно и ниже классом.
Можно и ниже класом, но по прочности у тебя проходит только С345. Ну и я бы вообще не стал ставить на фланец что-то ниже классом, чем С345.
Kulrom вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 19.04.2012, 13:37
#10
avonder


 
Регистрация: 26.12.2011
Сообщений: 72


Kulrom

ОК, спасибо.
Более менее приблизительно ясно.
Но все-же очень хотелось бы найти более точную методику.
avonder вне форума  
 
Непрочитано 19.04.2012, 13:47
#11
Kulrom

ПГС, проектирование металлических конструкций
 
Регистрация: 26.03.2009
Нижний Новгород.
Сообщений: 14
<phrase 1=


Более точно тебе могу посоветовать только в Ansys посчитать. Только тебе оно надо?

В сложных ситуациях инженер должен поступать просто!
Kulrom вне форума  
 
Непрочитано 19.04.2012, 14:07
#12
eilukha


 
Регистрация: 10.09.2007
Сообщений: 10,592


Цитата:
Плечо - расстояние от центра тяжести сжатой зоны до болтов (см. схему).
Плечо - расстояние от равнодейтвующей сжимающих напряжений в сечении присоединяемого профиля до болтов.
eilukha вне форума  
 
Непрочитано 19.04.2012, 14:34
#13
Kulrom

ПГС, проектирование металлических конструкций
 
Регистрация: 26.03.2009
Нижний Новгород.
Сообщений: 14
<phrase 1=


eilukha
Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
Плечо - расстояние от равнодейтвующей сжимающих напряжений в сечении присоединяемого профиля до болтов.
а какая разница?
Kulrom вне форума  
 
Непрочитано 19.04.2012, 18:04
#14
eilukha


 
Регистрация: 10.09.2007
Сообщений: 10,592


Цитата:
разница?
- на Вашей схеме показан сжатый полукруг (т. е. фланец), а не полукольцо (т. е. профиль).
avonder, расчет Вашего фланца см. здесь на стр. 515, усилие в стержне берите без момента, а продольную растягивающую силу примите равной произведению площади профиля на фактическое максимальное растягивающее напряжение в профиле от изгиба.

Последний раз редактировалось eilukha, 19.04.2012 в 18:22.
eilukha вне форума  
 
Непрочитано 19.04.2012, 22:48
#15
Kulrom

ПГС, проектирование металлических конструкций
 
Регистрация: 26.03.2009
Нижний Новгород.
Сообщений: 14
<phrase 1=


eilukha
Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
на Вашей схеме показан сжатый полукруг (т. е. фланец), а не полукольцо (т. е. профиль).
Во первых: центр тяжести полукруга ближе к центру чем полукольца, значит плечо меньше - усилие больше, значит в запас пойдёт. Во вторых:не известно какую толщину полукольца брать. Это зависит от толщины фланца но как точно не известно, также неизвестно полукольцо ли это будет (только Ansys рассудит). Поэтому принимаю упрощенную расчётную схему.

Цитата:
Сообщение от eilukha Посмотреть сообщение
расчет Вашего фланца см. здесь на стр. 515
Расчёт фланца в учебнике Беленя не отображает работу конструкции (всё завязано на эмпирических коэффициентах). Более того в учебнике показаны прорезные фланцы (кольцо), прочность которых намного меньше цельных(круг)

Я ни кому не навязываю своё мнение. Как считать - дело проектировщика. Я предпочитаю применять прозрачные и простые расчётные схемы, а не непонятные методики, в которых затерялись момент и момент сопротивления.
Kulrom вне форума  
 
Непрочитано 20.04.2012, 13:30
#16
eilukha


 
Регистрация: 10.09.2007
Сообщений: 10,592


Цитата:
в учебнике показаны прорезные фланцы
- да, этого я не заметил.
Цитата:
Я ни кому не навязываю
- я тоже (стараюсь), просто есть желание обсудить/порассуждать на интересную тему.
eilukha вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 21.04.2012, 14:40
#17
avonder


 
Регистрация: 26.12.2011
Сообщений: 72


Kulrom
Решил проверить по твоей приблизительной методике толщину листа фланца из типового сортамента.
Он правда работает на растяжение, но это не принципиально в вопросе расчета толщины листа.
Толщина указанная в типовом решении 20мм, болты М24 высокопрочные, при том что расчетное усилие в соединении - 97 тонн.
Так вот,в перерасчета на 4 болта получил напряжение в листе порядка 140 кн/см2
Все конечно приблизительно, я это понимаю. Но что-то больно разница несуразная.
А сколько получится у тебя толщина для этого фланца?
Вложения
Тип файла: pdf flanec.pdf (116.8 Кб, 909 просмотров)
avonder вне форума  
 
Непрочитано 21.04.2012, 21:45
#18
Kulrom

ПГС, проектирование металлических конструкций
 
Регистрация: 26.03.2009
Нижний Новгород.
Сообщений: 14
<phrase 1=


avonder
у меня получилось 80 кн/см2 для фланца толщиной 20 мм
Вместо 20-ти мм я бы поставил 33 мм стали С345
кстати, а у них какая сталь используется?
Возможно, они учитывают защемление болтом (шляпкой), может быть они этот фланец испытывали.

Я бы на вашем месте вообще этой серии то не особо доверял.
К примеру площадь двух уголков 100х7 - 27,5 см2 усилие 957 кн, 957/27,5 = 34,8 т.е даже из 345-й стали превышен предел текучести.
Теперь по болтам: даже если предположить, что усилие между ними поделится поровну, то получится 240 кН на болт притом, что 24-й болт держит всего 265 кН, а ведь его ещё нужно затянуть на усилие, превышающее в 1.2 раза фактически действующее.
Швов катетом 8 мм тоже не хватает на это усилие.
Kulrom вне форума  
 
Непрочитано 14.04.2020, 13:23
#19
simackov.serghey


 
Регистрация: 10.07.2019
Москва
Сообщений: 23


Коллеги, здравствуйте. Пока вся страна на самоизоляции, занимаюсь изучением белых пятен. Одно из них - расчёт фланца закрытого профиля с учетом изгибающего момента. Перелопатил кучу литературы, никакого ответа не нашел. Наткнулся на эту тему, решил спросить кто как рассчитывает фланцы как у ТС? Всё таки, прошло немало времени.
simackov.serghey вне форума  
 
Непрочитано 14.04.2020, 13:41
1 | #20
eilukha


 
Регистрация: 10.09.2007
Сообщений: 10,592


Очень просто: надо считать на осевое усилие равное (площадь профиля)*(максимальное напряжение в профиле).

Последний раз редактировалось eilukha, 15.04.2020 в 09:03.
eilukha вне форума  
Ответ
Вернуться   Форум DWG.RU > Архитектура и Строительство > Конструкции зданий и сооружений > Как проверить фланцевое соединение на изгиб.

Размещение рекламы
Опции темы Поиск в этой теме
Поиск в этой теме:

Расширенный поиск


Похожие темы
Тема Автор Раздел Ответов Последнее сообщение
Фланцевое соединение на обычных болтах _mikka Конструкции зданий и сооружений 16 02.04.2014 16:56
Как усилить фланцевое соединение ферм? Aндрeй Конструкции зданий и сооружений 46 01.06.2011 14:26
Фланцевое соединение замкнутого сечения с учетом момента eilukha Конструкции зданий и сооружений 27 19.08.2010 14:14
Интересное фланцевое соединение Heat_en Поиск литературы, чертежей, моделей и прочих материалов 1 03.12.2009 16:53
Фланцевое соединение чугунных трубопроводов Evgen Инженерные сети 1 22.07.2009 14:46