Экспериментальные Исследования Влияния Зазоров Во Фланцевых Соединениях На Напряженно-Деформированное Состояние Узла

Abstract

Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ); г. Москва, Россия АННОТАЦИЯ Введение. Для решения инженерных задач интерес представляет вопрос действительной работы каркаса здания в целом с учетом особенностей работы узлов, соединяющих несущие элементы. Предлагается исследовать влияние начальных зазоров во фланцевых соединениях типа «балка -колонна» на прочностные и деформативные характеристики узлового решения. Особое внимание уделяется работе высокопрочных болтов с предварительным натяжением в режиме работы «растяжение с изгибом». Предложена конфигурация экспериментальной модели, выбран способ фиксации величины напряжений в болтах в трех точках, что позволяет учитывать напряжения не только от растяжения болта, но и от его изгиба. Материалы и методы. Выполнен литературный обзор темы влияния начальных несовершенств во фланцевых соединениях, рассмотрен вопрос недостатков существующих подходов к аналитическому расчету узлов на основе российских и зарубежных нормативных документов. Описаны экспериментальная установка и опытные образцы, приведены рекомендации по проведению экспериментальных исследований фрагмента рамы с двумя типами узлов. Установка и образцы разработаны на основе результатов численного расчета конечно-элементных моделей. Результаты. Проведены испытание шпильки с заявленным классом прочности 8.8 для определения ее фактических механических характеристик, испытание на растяжение шпильки с прорезями для оценки достоверности данных тензометрических измерений и корректировки конструкции экспериментальных образцов с учетом результатов испытаний, испытание узловых решений двух видов конфигураций, обработка и аналитика результатов испытаний. Выводы. Обоснована методология выполнения эксперимента по тематике исследования, определен характер влияния формируемого зазора на напряжения в элементах узла. КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: фланцевые соединения балки и колонны, работа фрикционного соединения при наличии зазоров Благодарности. Работа выполнена при поддержке гранта НИУ МГСУ. Приказ 453/130 от 15.05.2023 «О реализации проектов, поддержанных по результатам конкурса 2023 года на проведение фундаментальных и прикладных научных исследований (НИР) научными коллективами НИУ МГСУ».