Краевое расстояние до отверстия по металлу

Расстояние между центрами отверстий для болтов, от центра отверстия для болта до края элемента, минимальное между центрами отверстий вдоль усилия Таблица 40 СНиП II-23-81 / СТАЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ vs CSA S16-09 Design of Steel Structures Таблица 6

Расстояние между центрами отверстий для болтов в любом направлении. Расстояние от центра отверстия для болта до края элемента. Расстояние минимальное между центрами отверстий вдоль усилия для болтов, размещаемых в шахматном порядке. Таблица 40 . СП СНиП II-23-81 / СТАЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ.CSA S16-09 Design of Steel Structures Таблица 6. Minimum edge distances from bolt holes = Минимальные расстояния от центров отверстий болтов до края элемента стальной конструкции.

Характеристика расстояния и предела текучести соединяемых элементов. Расстояние между центрами отверстий для болтов в любом направлении. Расстояние от центра отверстия для болта до края элемента. Расстояние минимальное между центрами отверстий вдоль усилия для болтов, размещаемых в шахматном порядке. Таблица 40 . СП СНиП II-23-81 / СТАЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ.

*СП СНиП II-23-81 / СТАЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ.

Minimum edge distances from bolt holes = Минимальные расстояния от центров отверстий болтов до края элемента стальной конструкции. CSA S16-09 Design of Steel Structures Таблица 6.

*CSA S16-09 Design of Steel Structures Таблица 6. Minimum edge distances from bolt holes = Минимальные расстояния от отверстий болтов до края элемента стальной кострукции.

Дополнительная информация от Инженерного cправочника DPVA, а именно — другие подразделы данного раздела:

Поиск в инженерном справочнике DPVA. Введите свой запрос:

Если Вы не обнаружили себя в списке поставщиков, заметили ошибку, или у Вас есть дополнительные численные данные для коллег по теме, сообщите , пожалуйста.
Вложите в письмо ссылку на страницу с ошибкой, пожалуйста.

Консультации и техническая
поддержка сайта: Zavarka Team

Как принять краевое расстояние до обреза уголка по углом?

Есть опора ЛЭП. Изнутри пояса L160х10 нужно прикрепить раскос L90x6 двумя болтами. По расчету на усилие в раскосе нужны повышенные краевые расстояния — между болтами 2.5d, от болта до края уголка вдоль усилия 2d. Чтобы уголок влез, нужно подрезать перо (а на другом поясе обушок).
См. чертеж.

Вопрос — можно ли так подрезать, чтобы не портить условие «вдоль усилия до края 2d»? Для наглядности справа начертил принципиальную схему.
Ведь получается, что вдоль усилия до края 50 мм (2d) — это при ноле градусов к усилию. А если под углом 5 градусов, то уже будет 47 мм (1.88d). При 10 градусах — 45 мм (1,8d).
10 градусов — величина близкая к 0, а расстояние уже 1.8d — не подходит.

Итак, как можно подрезать, чтобы выполнять условие 2d вдоль усилия и 1.5d поперек (при обрезных кромках)? И даже при 1.2d при прокатных (см. чертеж подрезки L50x5)

__________________
Love & Peace
Strength & Stability
Последний раз редактировалось МЕТОД, 22.11.2016 в 13:31 .
Просмотров: 5099
Регистрация: 24.09.2011
Сообщений: 849

Имхо, можно. Выкол в уголках происходит по вот такой схеме, обрезанная часть не участвует в работе.

Для успокоения, проверьте уголок на выкол с учетом эксцентриситета по EN 1993-1-8-2009.

Регистрация: 21.04.2011
Kiev, Ukraine
Сообщений: 302

G-E-K, выкол уголка это интересно.

Если вернуться в терминологию наших норм, то при расчете болтового соединения на смятие, в зависимости от краевого расстояния вдоль усилия до края элемента, вводится коэффициент условий работы gamma b. В одноболтовом соединении при расстоянии 2d он равен 1, а при 1.8d уже 0,92. При 1,5d уже 0,8. При 1.35d — 0,65.
Не влияет ли эта подрезка на коэффициент gamma b?

__________________
Love & Peace
Strength & Stability
Регистрация: 24.05.2010
Сообщений: 8,009

Получающаяся картинка (№2) очень сильно не нравится — что-то в ней «не так».
надо подумать.

В первой картинке все нормально

Последний раз редактировалось Бармаглотище, 22.11.2016 в 16:24 . Причина: надо подумать

Бармаглотище

Посмотреть профиль

Найти ещё сообщения от Бармаглотище

Регистрация: 24.09.2011
Сообщений: 849
Сообщение от МЕТОД
Не влияет ли эта подрезка на коэффициент gamma b?

Не знаю откуда растут ноги у gamma b, возможно учитывается тот же «выкол» (срез), но если бы я так сильно сомневался, то считал бы в запас.

Сообщение от Бармаглотище
надо подумать.

Я вот думал. Во второй картинке сечение уголка сильно подрезали, нужно проверить.
Ну и если обратиться к еврокоду, то уголок может вот таким образом срезать, работать обозначенное сечение будет скорей всего на сдвиг, потому несущая способность, как мне кажется, в этом сечении будет относительно мала.

Последний раз редактировалось G-E-K, 22.11.2016 в 17:38 .
Регистрация: 24.05.2010
Сообщений: 8,009

Ну я пока не готов сказать, что именно и почему мне не нравится в этой картинке.. Но не нравится — однозначно.
Offtop: Твоя схема разрушения ,скорее всего, верна.

Бармаглотище

Посмотреть профиль

Найти ещё сообщения от Бармаглотище

Регистрация: 15.04.2013
Сообщений: 53

Я думаю, что может отколоться следующим образом (или похоже, так как полка уголка повлияет на это)

Да, возможно, второй болт будет держать, но суть в том, что коефициент gama_b на смятие подбирается в зависимости от худших условий (межосевое расстояние болтов и расстояние до кромки крайнего болта)

marat.khodzhaiev

Посмотреть профиль

Найти ещё сообщения от marat.khodzhaiev

Регистрация: 24.09.2011
Сообщений: 849
Болты работают совместно, усилие с эксцентриситетом, потому нет.
Регистрация: 15.04.2013
Сообщений: 53
Сообщение от G-E-K
Болты работают совместно

Болты работают совместно — это прекрасное допущение. Это произойдет в том случае, если соблюдены необходимые пропорции краевых и межосевых расстояний.

Например, предположим что крайний болт расположен очень близко к торцу элемента (пускай на расстоянии 1.0d). В этом случае усилие смятия будет принимать на себя второй болт и разрушение произойдет, по видимому, по другому, а не так как на предоставленных иллюстрациях.

marat.khodzhaiev

Посмотреть профиль

Найти ещё сообщения от marat.khodzhaiev

Регистрация: 24.05.2010
Сообщений: 8,009

Болты надо ставить нормально, а не туда, куда сопля после чиха полетела.

И полку оно ТАК рвать здолбается. зачем разрыв пойдет туда, где ему больше металла рвать? Рвется там, где тонко.. А не там, где толще всего.

Бармаглотище

Посмотреть профиль

Найти ещё сообщения от Бармаглотище

Регистрация: 21.04.2011
Kiev, Ukraine
Сообщений: 302

В продолжении темы о разрыве приведу несколько картинок из статьи по этой ссылке

Кстати на картинке с моими размерами, если верить что фото не очень искажено, нарушено требование по расстоянию от болта до края вдоль усилия для постоянно растянутых уголков — получилось 26/17=1,53d, вместо 2d по нормам.

Хорошо размышлять о разрушениях, но это не приблизило к пониманию коэффициента gamma b при подрезке уголка.

__________________
Love & Peace
Strength & Stability
Регистрация: 21.04.2011
Kiev, Ukraine
Сообщений: 302

Кстати, раз уж о разрушении пошел разговор, добавлю. Катались на авто по природе, цепляли носом всякое. Одно из креплений подкрылка разрушилось вот так — см. фото.
Детали конечно пластиковые.

__________________
Love & Peace
Strength & Stability
Регистрация: 21.04.2011
Kiev, Ukraine
Сообщений: 302

Ну что ж, пришло время сделать так как посоветовал вначале G-E-K.
Проверяю узел по формуле 3.10 раздела 3.10.2 норматива EN 1993-1-8-2009 «Design of steel structures. Design of joints».
Картинку прилагаю.
Получается:
Veff,2,Rd = ( 0.5 * 37kN/cm2 * 2cm2 / 1.25 ) + ( (1/3^0.5) * 25 kN/cm2 * 4.7cm2 / 1) = 97 kN (!)
Это при том, что для этого соединения у меня критерием прочности является прочность соединения на смятие Nbp=116 kN, а усилие в раскосе 111 kN.
Приехали) Не узнал бы — так бы и оставил.
Если поменять 90х6 на 90х7 то получим Veff,2,Rd = 113 kN. Подойдет.

Возможно этот подход решает проблему отсутствия данных про углы и gamma b2 в наших нормах.
Благодарю за помощь в поисках!

. А потом я подумал так. А если бы не было срезано? на картинке справа раскос не режется, т.к. он прилегает сверху на пояс. Посчитаем. Также сделаем расстояние между болтами 2.5d.
Veff,2,Rd = ( 0.5 * 37kN/cm2 * 2cm2 / 1.25 ) + ( (1/3^0.5) * 25 kN/cm2 * 4.6cm2 / 1) = 96kN(!)
А теперь по нашим нормам. Уточню исходные данные: L90x6; C255; 2M24 5.8; краевое расстояние вдоль усилия 2d, между болтами 2.5d. Получаем Nbp=130kN(!)
96/130=> 26% (. )
Стоп! Да у меня так все опоры попадают, которые я запроектировал.

__________________
Love & Peace
Strength & Stability

Правила расположения болтов

14.2.2 Болты следует размещать согласно требованиям таблицы 40, при этом в стыках и в узлах на минимальных расстояниях, а соединительные конструктивные болты, как правило, на максимальных расстояниях.

Характеристика расстояния и предела текучести соединяемых элементов	Расстояние при размещении болтов
1 Расстояние между центрами отверстий для болтов в любом направлении:
а) минимальное:
При Ryn ≤ 375 Н/мм 2	2,5d
при Ryn > 375 Н/мм 2	3 d
б) максимальное в крайних рядах при отсутствии окаймляющих уголков при растяжении и сжатии	8 d или 12 t
в) максимальное в средних рядах, а также в крайних рядах при наличии окаймляющих уголков:
при растяжении	16 d или 24 t
при сжатии	12 d или 18 t
2 Расстояние от центра отверстия для болта до края элемента
а) минимальное вдоль усилия:
при Ryn ≤ 375 Н/мм	2 d
при Ryn > 375 Н/мм	2,5 d
б) то же, поперек усилия:
при обрезных кромках	1,5 d
при прокатных кромках	1,2 d
в) максимальное	4 d или 8 t
г) минимальное во фрикционном соединении при любой кромке и любом направлении усилия	1,3 d
3 Расстояние минимальное между центрами отверстий вдоль усилия для болтов, размещаемых в шахматном порядке	u + 1,5 d
Обозначения, принятые в таблице 40:

d — диаметр отверстия для болта;

t — толщина наиболее тонкого наружного элемента;

u — расстояние поперек усилия между рядами отверстий.

1 Диаметр отверстий следует принимать: для болтов класса точности A: d = d_b;

для болтов класса точности В в конструкциях опор ВЛ, ОРУ и КС d = d_b+1; мм,

в остальных случаях d = d_b + (1; 2 или 3 мм), где d_b — диаметр болта.

2 В одноболтовых соединениях элементов решетки (раскосов и распорок), кроме постоянно работающих на растяжение, при толщине элементов до 6 мм из стали с пределом текучести до 375 Н/мм 2 расстояние от края элемента до центра отверстия вдоль усилия допускается принимать 1,35 d (без допуска при изготовлении элементов в сторону уменьшения, о чем должно быть указано в проекте).

При прикреплении уголка одной полкой болтами, размещаемыми в шахматном порядке, отверстие, наиболее удаленное от его конца, следует размещать на риске, ближайшей к обушку.

Допускается крепить элементы одним болтом.

расчет болтов

Марку стали болтов следует принимать согласно СП 16.13330.2017 «Стальные конструкции», таблицы Г4 «Марки стали фундаментных болтов и условий их применений». Согласно приказа Министерства строительства и жилищно-комумунального хозяйства РФ №126/пр от 27 февраля 2017 года за подписью и.о. министра Л.О. Ставицкогос момента введения в действие СП 16.13330.2017 признать не подлежащим применению СП 16.13330.2011г.

Ст3пс4 ГОСТ 535, 09Г2С-4* ГОСТ 19281 при расчетной температуре меньше -45 град. С

*-допускается применение других сталей по ГОСТ 19281 категории 4.

Рис 1 — расстояние отверстий под болты

Характеристика расстояния и предела текучести соединяемых элементов для болтов

Согласно таблицы 40 (литер.1), расстояние:

— между центрами отверстий для болтов в любом направлении при минимальном расстояние, при Rуп меньше, либо равно 375 Н/мм^2, будет 2,5D, пример 2,5*14= 35 мм., Ф14 — для анкерного крепления диаметром 12мм., на рисунке 122 мм. по конструктивным соображениям.

— от центра отверстия для болта до края элемента при минимальном расстояние, при Rуп меньше, либо равно 375 Н/мм^2, будет 2D, пример 2*14=28мм.,(смотри рисунок)

До 375 Н/мм^2 – предел текучести который следует применять для болтов класса точности В.

Допускается крепить детали одним болтом.

Диаметр отверстий для болта

Диаметр отверстий (D) следует применять для болтов класса точности В (примечание таблицы 40) D=Db+1мм. (+2 или 3мм) , Db – диаметр болта

Рис 2 — выбор длины болта

Выбор длины болта

Длину болта (Lболта) определяем следующим способом:

Lболта = длина соединяемых элементов (L1)+ толщина гайки DIN982 (h= от 4,7 до 28мм.; М10 h=11,5мм.; М12 h=14мм.) + толщина шайбы DIN9021 (S = от 0,8 до 8мм.; М10 S=2,5мм.; М12 S=3мм.; DIN9021 – шайба плоская усиленная) + 0,5Db.

Пример, Lболта = L1+h+S+0,3Db = 66+11,5+2,5+5 = 85мм. – для типового стального кронштейна из стали 6мм. для СПК (светопрозрачные конструкции). Болт М10х90 нерж. А2 DIN933 (полная резьба) или DIN931 болт с шестигранной головкой с (неполной резьбой),

СП 16.13330.2017 резьба болта, воспринимающего сдвигающее усилие, в соединениях при толщине наружного элемента до 8мм., должна находится вне пакета соединяемых элементов; в остальных случаях резьба болта не должна входить вглубь отверстия более чем на половину толщины крайнего элемента со стороны гайки или свыше 5мм.

Болт М10х90 нерж. А2, DIN931 с длиной резьбы 26мм. не проходит согласно п.14.2.5 описанного выше, поэтому увеличиваем длину болта до 100мм. Болт М10х100 нерж. DIN931 с длиной резьбы 26мм. Резьба болта зайдет в стальную пластину на 1мм., что допустимо по нормам.

В креплениях одного элемента к другому через прокладки или иные промежуточные элементы, а также в элементах с односторонней накладкой число болтов по сравнению с расчетом следует увеличивать на 10% . При креплениях выступающих полок уголков или швеллеров с помощью коротышей число болтов, прикрепляющих коротыш к полке, по сравнению с расчетом следует увеличить на 50% (пункт 14.2.14).

Db=10мм. DIN даны для сведения.

Далее смотрим сортамент и подбираем ближайшую длину. Согласно строительным нормам минимальный вылет шпильки за гайку один виток резьбы, лучше 9-10мм.

Установка нержавеющих втулок под болт

Втулка служит для:

— ограничитель для сминания деталей при установке болта

— возможна установка болта с полной резьбой

Под гайку необходимо устанавливать не более одной шайбы. Под головку болта необходимо устанавливать не более одной шайбы.

Рис 3 — формулы расчета болта

Прочностной расчет болтового соединения

Болтовое соединение можно разделить на:

1) Соединение работающее на срез

2) Соединение работающее на срез и растяжение

3) Соединение работающее на растяжение

4) Фрикционное соединение ( на болтах с контролируемым натяжением)

Согласно пункта 14.2.9 расчетное усилие, которое может быть воспринято одним болтом, в зависимости от вида напряженного состояния.

Ns – число расчетных срезов одного болта (если болт соединяет две пластины, то число срезов один) = 1

Yb = 0,9 согласно примечания таблицы 41 СП 16.13330.2017

Yс = 1 согласно примечания таблицы 1 СП 16.13330.2017

∑t =6 – наименьшая суммарная толщина пластин соединяемых сминаемых в одном направлении. В нашем случаи пластина у кронштейна из 6 мм. стали. Для стенки пластины из алюминия 2мм.

dbn =10 мм. – наружный диаметр болта по резьбе

db=8,1мм. – наружный диаметр болта без резьбы, т.е. стержня (8,1мм. для болта М10)

Ab=(П*db^2)/4 – площадь сечения стержня болта, мм^2

Abn=(П*dbn^2)/4 – площадь сечения резьбовой части болта, мм^2

5.6 (5.8; 8.8; 10.9; 12.9) – класс прочности болта

Расчетное усилие,которое может быть воспринято одним болтом при срезе (5.6) Nbs=Rbs*Ab*ns*Yb*Yc = 210*51,5*1*0,9*1=9733,5 Н

Расчетное усилие, которое может быть воспринято одним болтом при смятии (5.6) при стальной пластине 6мм., Nbp=Rbp*db*∑t*Yb*Yc =475*7,8*6*0,9*1=20007 Н

Расчетное усилие, которое может быть воспринято одним болтом при смятии (5.6) при алюминиевой пластине 2мм., Nbp=Rbp*db*∑t*Yb*Yc =175*7,8*2*0,9*1=2457 Н

Rbp=175МПа, Ry=120МПа для материала стойки АМг2Н2, АМГ3Н2 согласно таблицы 13 СП 128.13330.2016 (СНиП 2.03.06-85) «Алюминиевые конструкции»

Расчетное усилие, которое может быть воспринято одним болтом при растяжении (5.6), Nbt=Rbt*Abn*Yc =225*78,5*1=17662,5 Н

Болт М8мм, наружный диаметр болта (стержня) db=6,5мм

Болт М10мм, наружный диаметр болта (стержня) db=7,8мм

Болт М12мм, наружный диаметр болта (стержня) db=10,1мм

Болт М16мм, наружный диаметр болта (стержня) db=13,8мм

Болт М18мм, наружный диаметр болта (стержня) db=15,3мм

Болт М20мм, наружный диаметр болта (стержня) db=17,3мм

Болт М16, М18 и до М48 по таблице Г9 «Площади сечений болтов Ab и Abn» (литер 1)

Пункт 14.2.10 СП «Стальные конструкции» , при действии на болтовое соединение силы N, проходящей через центр тяжести соединения, распределение этой силы между болтами следует принимать равномерным. В этом случае число болтов в соединении следует определять по формуле

n>= N/Nbmin, где Nbmin — наименьшее из значений Nbs, Nbp, Nbt

Рис 4 — площади сечения болтов

Рис 5 — расчетное сопротивление смятию алюминиевых элементов

Статья дана для сведения. Калькулятор работает в тестовом режиме