КОМЕТА 11.3 Расчет и проектирование узлов стальных конструкций 1. Расчетные модели узлов баз колонн 2. Расчетные модели фланцевых соединений в монтажных. - презентация

1 КОМЕТА 11.3 Расчет и проектирование узлов стальных конструкций 1. Расчетные модели узлов баз колонн 2. Расчетные модели фланцевых соединений в монтажных стыках балок и в узлах жесткого сопряжениях ригелей с колоннами 3. Реализация EN Юрченко В. В., к. т. н. «Расчет и проектирование конструкций в среде SCAD Office» Киев, НИИСК, 5-8 октября, 2009

2 КОМЕТА 11.3 Расчет узлов металлических конструкций Главное окно программы Задача – получение проектного решения узла, параметры которого удовлетворяют всем нормативным требованиям Результаты – чертеж узла и данные о несущей способности его отдельных элементов (деталей конструкции, сварных и болтовых соединений, и т.д.) Киев, НИИСК, 5-8 октября,

3 КОМЕТА 11.3 Жесткие базы колонн Исходные данные и номенклатура прототипов Общий случай нагружения Несколько расчетных комбинаций загружения 3 Базы с выносными траверсами Базы с траверсами и консольными ребрами Базы без траверс Киев, НИИСК, 5-8 октября, 2009

4 Две компоненты поперечного усилия КОМЕТА 11.3 Шарнирные базы колонн Исходные данные и номенклатура прототипов Несколько расчетных комбинаций загружения 4 1. Базы без траверс 2. Базы с траверсами и консольными ребрами Киев, НИИСК, 5-8 октября, 2009

5 КОМЕТА 11.3 Программная реализация узлов баз колонн Расчетные модели и этапы поискового алгоритма 1. Определение начального проектного решения 2. Определение напряжений в бетоне фундамента 3. Вычисление генеральных размеров опорной плиты 4. Подбор диаметра анкерных болтов 5. Подбор толщины опорной плиты на базе решения задачи об изгибе пластины 6. Подбор катетов швов в сварных соединениях базы 7. Уточнение размеров сечений траверс, анкерных пластинок и консольных ребер 5 Киев, НИИСК, 5-8 октября, 2009

6 КОМЕТА 11.3 Стыки балок Исходные данные и номенклатура прототипов Фланцевые соединения балок Общий случай загружения Несколько расчетных комбинаций загружения 6 Киев, НИИСК, 5-8 октября, 2009

7 КОМЕТА 11.3 Сопряжение ригеля с колонной Исходные данные и номенклатура прототипов Общий случай загружения Несколько расчетных комбинаций загружения 7 Фланцевые соединения ригелей с колоннами Киев, НИИСК, 5-8 октября, 2009

8 Фланцевые соединения Примеры практической реализации в поперечных рамах каркасов Простота выполнения и контроля соединения; Возможность возведения при любых климатических условиях; Высокая надежность при действии динамических нагрузок; Возможность демонтажа без повреждения несущих элементов. Монтаж стального каркаса крытого стадиона ФК «Динамо» в с. Конче-Заспе Киевской обл. Киев, НИИСК, 5-8 октября,

9 Узлы сопряжения ригеля с колонной Монтажные стыки ригелей Зазоры между фланцами в монтажных стыках ригелей поперечных рам, обусловленные неточностью изготовления конструкций Киев, НИИСК, 5-8 октября, 2009 Фланцевые соединения Примеры практической реализации в поперечных рамах каркасов 9

10 КОМЕТА 11.3 Фланцевые соединения Расчетная модель и программная реализация 10 Проектирование фланцевых соединений выполняется при обеспечении: Прочности болтов на растяжение и срез; Прочности фланца при изгибе, а также при возможном поверхностном отрыве в околошовной зоне; Прочности угловых швов в сварных соединений между фланцем и сечением несущего элемента. 1) Рекомендации по расчету, проектированию, изготовлению и монтажу фланцевых соединений стальных строительных конструкций / СО Стальмонтаж, ВНИПИ Промстальконструкция, ЦНИИПСК им. Мельникова. – М., Киев, НИИСК, 5-8 октября, 2009

11 КОМЕТА 11.3 Фланцевые соединения Расчетные модели согласно EN Виды исчерпания несущей способности: Разрушение болтов; Разрушение болтов с частичным развитием пластических деформаций во фланце; Развитие пластические деформации во фланце. 11 Киев, НИИСК, 5-8 октября, 2009

12 КОМЕТА 11.3 Реализация ЕС 3 (EN ) Учет реальной жесткости узлов 1212 Киев, НИИСК, 5-8 октября, 2009

13 Категория болтового соединения Критерии обеспечения несущей способности Примечание Соединения, воспринимающие сдвиг А (сминаемый тип) Болты классов прочности от 4.6 до 10.9, или высокопрочные без контролируемого усилия натяжения В (сдвигоустойчивый тип при расчете по II группе предельных состояний) Высокопрочные болты классов 8.8 и 10.9 с контролируемым усилием натяжения С (сдвигоустойчивый тип при расчете по I группе предельных состояний) Высокопрочные болты классов 8.8 и 10.9 с контролируемым усилием натяжения Соединения, воспринимающие растяжение D Болты классов прочности от 4.6 до 10.9, или высокопрочные без контролируемого усилия натяжения E Высокопрочные болты классов 8.8 и 10.9 с контролируемым усилием натяжения Киев, НИИСК, 5-8 октября, 2009 КОМЕТА 11.3 Реализация ЕС 3 (EN ) Европейская категоризация болтовых соединений 1313

14 КОМЕТА 11.3 Реализация ЕС (EN ) Сопоставление требований к размещению отверстий Минимально допустимое расстояние Предельное значение СНиП II Проект ДБН В.2.6 EN Между центрами отверстий в направлении: а) вдоль усилия, р 1,min : при R yn < 375 Н/мм 2 2,5d 0 2d02d0 2,2d 0 при R yn > 375 Н/мм 2 2,5d 0 3d03d0 2,2d 0 б) поперек усилия, р 2,min : при R yn < 375 Н/мм 2 2,5d 0 2d02d0 2,4d 0 при R yn > 375 Н/мм 2 2,5d 0 3d03d0 2,4d 0 2. От центра отверстия до края элемента: а) в направлении вдоль усилия, е 1,min : при R yn < 375 Н/мм 2 2d02d0 1,5d 0 1,2d 0 при R yn > 375 Н/мм 2 2d02d0 2,5d 0 1,2d 0 б) в направлении поперек усилия, е 2,min : при обрезных кромках1,5d 0 1,2d 0 при прокатных кромках1,2d 0 в) во фрикционном соединении при любой кромке и любом направлении усилий, е 1,min, е 2,min 1,3d 0 1,2d 0 Обозначения, принятые в таблице: d 0 – диаметр отверстия для болта Киев, НИИСК, 5-8 октября, 2009

15 1515 КОМЕТА 11.3 Реализация ЕС 3 (EN ) Сопоставление требований к размещению отверстий Киев, НИИСК, 5-8 октября, 2009 Максимально допустимое расстояние Предельное значение СНиП II-23-81* Проект ДБН В.2.6 EuroCode 3 EN Между центрами отверстий для болтов, р 1,max, р 2,max : а) в крайних рядах при отсутствии окаймляющих уголков при растяжении и сжатии 8d 0 или 12t min 8d 0 или 12t min 14t min или 200 мм б) в средних рядах, а также в крайних рядах при наличии окаймляющих уголков: при растяжении16d 0 или 24t min 14t min или 200 мм при сжатии12d 0 или 18t min 14t min или 200мм 2. От центра отверстия до края элемента: е 1,max, е 2,max 4d 0 или 8t min 4t min + 40мм Обозначения, принятые в таблице: d 0 – диаметр отверстия для болта; t min – толщина наиболее тонкого внешнего элемента соединения. Примечание: Данные о максимально допустимом расстоянии между центрами отверстий для болтов, а также от центра отверстия до края элемента наведены для конструкций, изготовленных из сталей за EN10025 за исключением сталей за EN При ЕС регламентирует проверку местной устойчивости

16 КОМЕТА 11.3 Реализация ЕС 3 (EN ) Учет неравномерности распределения внешних усилий 1616 Киев, НИИСК, 5-8 октября, 2009 EN СНиП II-23-81* Проект ДБН В.2.6

17 КОМЕТА 11.3 Реализация ЕС 3 (EN ) Распределение внешних усилий: сопоставление норм 1717 Упругое распределение усилий Пластическое распределение усилий Нормативный документ Упругое распределение усилий Пластическое распределение усилий 1 СНиП II-23-81* ДБН В.2.6 (проект) для срезных и фрикционно-срезных болтовых соединений для фрикционных болтовых соединений 2EC EN ) для болтовых соединений категории С (для фрикционных соединений на высокопрочных болтах классов прочности 8.8 и 10.9 с контролируемым усилием натяжения, рассчитываемых по первой группе предельных состояний); 2.2) для болтовых соединений других категорий, в случаях когда расчетное сопротивление болтов на смятие превышает расчетное сопротивление на срез. для других болтовых соединений, которые не удовлетворяют условия, описанные в пп. 2.1 и 2.2 Киев, НИИСК, 5-8 октября, 2009

18 Расчетные модели узлов стальных конструкций и их реализация в программе КОМЕТА Юрченко В. В., к. т. н. кафедра металлических и деревянных конструкций «Расчет и проектирование конструкций в среде SCAD Office» Киев, НИИСК, 5-8 октября, 2009 Спасибо за внимание 1818 Киевский национальный университет строительства и архитектуры