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

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,

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

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

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

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

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

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,

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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