[Orson]

Добрый день. Вопрос такой - узел соединения, похожий на стандартный фланцевый, рассчитан на работу болтов на срез и на смятие пластин. Не на трение, то есть узел не фрикционный. Но болты применены высокопрочные - М24 10.9В. Нужен ли в таком узле контроль натяжения? То есть рассчитывать усилие предварительного натяжения болтов

[Бахил]

И кто же тебе разрешил ставить 10.9 в сдвиговое соединение?

[Orson]

К самому с вопросом обратились, стало интересно. Сам я поискал, не нашел где это было бы запрещено.

[Бахил]

Забивать гвозди микроскопом тоже никто не запрещает.

[olegrussia]

Высокопрочка не любит усталость от переменных нагрузок, статья есть у Института Мельникова, где подробно описано. Поэтому нельзя высокопрочку без контроля натяжения

[Artisan]

В СНиП II-23-81* в таблице 5* было примечание "Допускается применять высокопрочные болты без регулируемого натяжения ... расчетные сопротивления на срез и растяжение следует определять как для болтов класса 10.9 ..."

В терминологии СП 16, действующей редакции, такое понятие, как высокопрочные болты, не используется.
Согласно пункту 5.7 СП 16 для фрикционных и фланцевых соединений нужно применять болты классов 8.8, 10.9, 12.9.
Согласно разделу 15.9 СП 16 фланцевые соединения классифицируются:

[Cfytrr]

Контроль натяжения для таких болтов нужен только для исключения самораскручивания болтов методом частичного натяжения. Если для исключения самораскручивания применяются другие методы, то контроль натяжения не нужен. С высокопрочными болтами в срезном пакете может возникнуть проблема с заходом резьбы в пакет, приходится брать длинные болты и несколько шайб под гайку

[wvovanw]

по теме: СП 70

Сообщение от Бахил И кто же тебе разрешил ставить 10.9 в сдвиговое соединение?

СП 16

[Orson]

Спасибо за развернутые ответы!

[olegrussia]

Сообщение от Artisan В терминологии СП 16, действующей редакции, такое понятие, как высокопрочные болты, не используется.

Но есть ГОСТ на высокопрочные болты и есть СП70

а почему нельзя ставить высокопрочные болты в соединения без контролируемого натяжение, хорошо описано в статье (была похожая у Мельникова, но лень искать где) https://translated.turbopages.org/pr...33-021-00663-3

Когда предварительная нагрузка невелика, на разрушение болта в первую очередь влияют трение и износ, вызванные напряжением сдвига. Когда предварительная нагрузка велика, на разрушение болта в первую очередь влияет нормальное напряжение, которое ограничивает эффект трения и износа от напряжения сдвига, что доказывает, что существует взаимосвязь между ослаблением болта и усталостью болта и что осевые нагрузки могут сдерживать разрушение болта.

[Artisan]

Сообщение от olegrussia почему нельзя ставить высокопрочные болты в соединения без контролируемого натяжение, хорошо описано в статье

Проектирование стальных конструкций на территории РФ ведется согласно СП 16, а не статьям в журналах. Хотя между требованиями СП 16 и статьями/исследованиями на эту тему противоречий нет.

Сообщение от olegrussia Высокопрочка не любит усталость от переменных нагрузок

Для каких конструкций выполняется расчет на усталость и применяются конструктивные решения, которые не вызывают значительно концентрации напряжений, оговаривается в разделе 12 СП 16

[olegrussia]

Сообщение от Artisan а не статьям в журналах. Хотя между требованиями СП 16 и статьями/исследованиями на эту тему противоречий нет.

Ну есть еще и наши статьи и рекомендации с советских времен. Что-то не включили в новое СП - может упустили, может не сочли нужным, не знаю. Вопрос - зачем? Есть научные статьи, доказывающие, что так делать не есть хорошо. Зааачем?

[Artisan]

Сообщение от olegrussia статьи и рекомендации с советских времен

В СССР (последнее десятилетие) стальные конструкции проектировали согласно СНиП II-23-81*, а не статьям в журналах. А в СНиП II-23-81* (кстати и в РФ тоже по этому документу лет 20 с хвостиком проектировали) говорится

Сообщение от Artisan В СНиП II-23-81* в таблице 5* было примечание "Допускается применять высокопрочные болты без регулируемого натяжения ... расчетные сопротивления на срез и растяжение следует определять как для болтов класса 10.9 ..."

Так что СП 16 в этом вопросе не противоречит СНиП II-23-81*. Как и научным исследованиям, на которые вы ссылаетесь. Потому что большинство строительных конструкций не испытывают знакопеременных нагрузок с высокой цикличностью. И эти исследования не имеют к этому большинству конструкций никакого отношения. Рубеж в 10^5 циклов, который оговаривается в пункте 12.1.1 СП 16, если перевести его на понятный язык, то получим 100000/(50*366)=5,46 цикла нагрузка/разгрузка в день (50 лет срок службы, в году 366 дней принял). Т.е. чтобы конструкции покрытия стало нужно рассчитывать на усталость, надо чтобы снег успевал выпадать и таять почти 6 раз в день, и так на протяжении почти 50 лет каждый день. Но так же не бывает, поэтому мы и не считаем на усталость большинство конструкций покрытия.

[Геодезист56]

Сообщение от Artisan Так что СП 16 в этом вопросе не противоречит СНиП II-23-81*. Как и научным исследованиям, на которые вы ссылаетесь. Потому что большинство строительных конструкций не испытывают знакопеременных нагрузок с высокой цикличностью. И эти исследования не имеют к этому большинству конструкций никакого отношения. Рубеж в 10^5 циклов, который оговаривается в пункте 12.1.1 СП 16, если перевести его на понятный язык, то получим 100000/(50*366)=5,46 цикла нагрузка/разгрузка в день (50 лет срок службы, в году 366 дней принял). Т.е. чтобы конструкции покрытия стало нужно рассчитывать на усталость, надо чтобы снег успевал выпадать и таять почти 6 раз в день, и так на протяжении почти 50 лет каждый день. Но так же не бывает, поэтому мы и не считаем на усталость большинство конструкций покрытия.

в покрытии скорее всего действительно так как Вы говорите. Но для покрытий у которых ветровой отсос заметно больше собственного веса покрытия (а это вполне частое явление) я стараюсь избегать решений не любящих знакопеременность.

Если же говорить не про покрытия - то для многих промэтажерок, например под щековую дробилку с частотой 0,5-2Гц, то 10^5 циклов наберется чуть больше чем за 1 сутки (100000/60/60/24=1,157)

[Artisan]

Сообщение от Геодезист56 Но для покрытий у которых

я написал что

Сообщение от Artisan большинство строительных конструкций

а не все. А еще раньше написал, что

Сообщение от Artisan Проектирование стальных конструкций на территории РФ ведется согласно СП 16

и проектировщик может воспользоваться любыми решениями, которые позволяет СП 16, при соответствующем расчетном обосновании. В том числе и те решения, про которые спросил автор темы.

[Бахил]

Всё гораздо проще. Применять высокопрочные в срезных соединениях не оптимально.
Примерно то же, что и

Сообщение от Бахил Забивать гвозди микроскопом

[olegrussia]

Сообщение от Artisan при соответствующем расчетном обосновании

вот именно. Всякое бывает, но первый вопрос - обоснуй зачем и можно ли было обойтись без этого?

[Artisan]

Сообщение от Бахил Всё гораздо проще. Применять высокопрочные в срезных соединениях не оптимально. Примерно то же, что и Цитата: Сообщение от Бахил Забивать гвозди микроскопом

Фрикционные и сдвиговые соединения можно легко сравнить, и посмотреть на цифрах.

Для болта М24 10.9 при обработке поверхностей щетками и контроле натяжения по моменту для одной поверхности трения расчетное усилие равно:

- при количестве болтов 10 более

104*0,7*3,53*0,35/1,17=76,88 кН

- при количестве болтов менее от 5 до 10

0,9*104*0,7*3,53*0,35/1,17=69,19 кН

- при количестве болтов менее до 5

0,8*104*0,7*3,53*0,35/1,17=61,5 кН

Тоже самое, но при двух поверхностях трения:

- при количестве болтов 10 более

2*104*0,7*3,53*0,35/1,17=153,75 кН

- при количестве болтов менее от 5 до 10

2*0,9*104*0,7*3,53*0,35/1,17=138,38 кН

- при количестве болтов менее до 5

2*0,8*104*0,7*3,53*0,35/1,17=123 кН

Для болта М24 10.9 точности В при одной плоскости среза расчетное усилие на срез в многоболтовом соединении:

41,6*4,52*0,9=169,23 кН

Тоже самое при двух плоскостях среза:

2*41,6*4,52*0,9=338,46 кН

Для сдвигового соединения еще нужно выполнить расчет на смятие:

- для соединяемых деталей толщиной 10 мм сталь С245 расчетное усилие 48,5*2,4*1*0,9=104,76 кН

- для соединяемых деталей толщиной 10 мм сталь С355 расчетное усилие 64,5*2,4*1*0,9=139,32 кН

- для соединяемых деталей толщиной 16 мм сталь С245 расчетное усилие 48,5*2,4*1,6*0,9=167,62 кН

- для соединяемых деталей толщиной 16 мм сталь С355 расчетное усилие 64,5*2,4*1,6*0,9=222,91 кН

По полученным цифрам видно, что чем больше толщина соединяемых деталей и выше сопротивление стали деталей, тем больше будет потенциальная несущая способность сдвигового соединения болтов класса 10.9 по сравнению с фрикционным при принятых параметрах. Отсюда можно сделать вывод про рациональные области применения фрикционных и сдвиговых соединений с использованием болтов класса 10.9, с учетом уже сказанного выше про случаи, когда действуют/не действуют знакопеременные нагрузки с высокой цикличностью. Можно только еще добавить, что сдвиговое соединение обладает некоторой податливостью, и такой вариант соединения нужно применять там, где это не критично.

Собственно ЦНИИПСК Мельникова в 1990 году тоже был не против высокопрочных болтов и болтов класса 10.9 в сдвиговых соединениях, когда это можно и даже целесообразно.