СНиП II-23-81 стр

Болтовые соединения и соединения на высокопрочных болтах

12.14 Отверстия в металлоконструкциях должны выполняться в соответствии с требованиями СНиП к производству работ и правилами приемки металлоконструкций.

12.15*. Болты класса А должны использоваться для соединений, где отверстия просверлены до проектного диаметра в собранных компонентах или через каналы в отдельных компонентах и деталях, просверлены или запрессованы до меньшего диаметра в отдельных деталях с последующим рассверливанием до проектного диаметра в собранных компонентах.

Болты классов В и С в многовинтовых соединениях следует применять для конструкций из стали с пределом текучести до 380 МПа (3900 кгс/см2).

12.16 Компоненты в сборке могут крепиться одним болтом.

12.17 Болты разного диаметра по необрезанной длине не должны использоваться в соединениях, где болты находятся на срезе.

12.18*. Под гайки болтов устанавливаются круглые шайбы по ГОСТ 11371-78*, под головки и гайки высокопрочных болтов — шайбы по ГОСТ 22355-77*. Для высокопрочных болтов по ГОСТ 22353-77* с увеличенными головками и гайками, при разности номинальных диаметров отверстия и болта не более 3 мм, а в конструкциях из стали с пределом прочности на растяжение не менее 440 МПа (4500 кгс/см2) не более 4 мм, допускается одна шайба под гайку.

Резьба болта, воспринимающего усилие сдвига, не должна быть глубже половины толщины элемента, прилегающего к гайке, или более 5 мм, за исключением строительных конструкций, опор линий электропередачи и открытых распределительных устройств и контактных сетей транспортных сетей, где резьба должна находиться вне пакета соединяемых элементов.

12.19*. Болты (включая высокопрочные) должны иметь размеры в соответствии с таблицей 39.

Соединительные болты, как правило, следует располагать на максимальных расстояниях, на стыках и узлах болты следует располагать на минимальных расстояниях.

При альтернативном расположении болтов расстояние между их центрами вдоль усилия должно быть не менее a + 1,5d, где a — расстояние между рядами вдоль усилия, а d — диаметр отверстия под болт. При таком расположении поперечное сечение члена An определяется с учетом ослабления члена отверстиями, расположенными только в одном поперечном сечении поперек силы (не «зигзагообразное» расположение).

При креплении углового кронштейна за один фланец отверстие, наиболее удаленное от конца углового кронштейна, должно быть расположено на фланце, ближайшем к башмаку.

12.20*. Соединения с болтами классов точности A, B и C (за исключением вторичных конструкций и соединений с высокопрочными болтами) должны быть защищены от ослабления гаек (установка пружинных шайб или контргаек).

Таблица 39

Характерные расстояния	Расстояние между болтами
(1) Расстояния между центрами болтов в любом направлении:
(a) минимум	2,5d*
(b) максимум в крайних рядах при отсутствии скоб растяжения и сжатия	8d или 12t
c) максимум в средних рядах и в крайних рядах при наличии угловых кисточек:
в напряжении	16d или 24t
при сжатии	12d или 18t
(2) Расстояния от центра болта до края элемента:
(a) Минимум вдоль силы	2d
(b) То же, в поперечном направлении по отношению к силе:
по краям среза	1,5d
для завальцованных краев	1,2d
в) максимальный	4д или 8т
(d) минимум высокопрочных болтов на каждом краю и в каждом направлении приложения силы	1,3d
* Для соединяемых стальных элементов с пределом текучести выше 380 МПа (3900 кгс/см2) минимальное расстояние между болтами следует принимать равным 3d. Обозначения взяты из таблицы 39: d — диаметр отверстия под болт; t — толщина самого тонкого внешнего элемента. Примечание. Для соединяемых стальных элементов с пределом текучести до 380 МПа (3900 кгс/см2) в расчетных случаях допускается уменьшение расстояния от центра болта до края элемента вдоль усилия и минимального расстояния между центрами болтов с учетом соответствующих коэффициентов состояния соединения согласно п. 11.7* и 15.14*.

13. Дополнительные требования по проектированию производственных зданий и сооружений1

Относительные прогибы и отклонения конструкций

13.1*. Прогибы и смещения элементов не должны превышать пределов, указанных в СНиП для нагрузок и воздействий.

Таблица 40* удалена.

13.2-13.4 и таблица 41* исключены.

______________

1 Может применяться к другим типам зданий и сооружений.

Расстояния между температурными швами

13.5 Наибольшие расстояния между деформационными швами стальных каркасов одноэтажных зданий и сооружений следует принимать в соответствии с таблицей 42.

Если расстояния, указанные в таблице 42, превышены более чем на 5% и если жесткость каркаса увеличена за счет стен или других конструкций, в расчетах следует учитывать влияние климатической температуры, неупругую деформацию конструкции и предел текучести соединений.

Таблица 42

Характеристические кривые для зданий и сооружений	Минимальные расстояния, м
между температурными швами	от деформационного шва или торцевой стены здания до оси ближайшего вертикального шва
по длине блока (вдоль здания)	по ширине блока
в климатических зонах зданий
все, кроме I1, I2, II2 и II3	I1, I2, II2 и II3	все, кроме I1, I2, II2 и II3	I1, I2, II2 и II3	Все, кроме I1, I2, II2 и II3	I1, I2, II2 и II3
Отапливаемые здания	230	160	150	110	90	60
Неотапливаемые здания и залы с горячими рабочими местами	200	140	120	90	75	50
Открытые козлы	130	100	—	—	50	40
Примечание. Если между тепловыми швами здания или сооружения имеются два вертикальных шва, то осевое расстояние между ними не должно превышать: для зданий — 40-50 м, а для открытых эстакад — 25-30 м, при этом для зданий и сооружений, возведенных в климатических районах I1, I2, II2 и II3, следует использовать меньшее из указанных расстояний.

Фермы и структурные

плиты покрытий

13.6 Оси фермы и элементов, как правило, должны быть центрированы во всех узлах. В сварных фермах центр тяжести поперечных сечений (округленных до 5 мм) должен быть центрирован, а в болтовых фермах — центр тяжести углов, ближайших к башмаку.

Смещение осей балок при изменении сечений можно не учитывать, если оно не превышает 1,5% от высоты балки.

При наличии эксцентриситетов в узлах расчет элементов ферм и конструкций должен производиться с учетом соответствующих изгибающих моментов.

Когда нагрузка прикладывается вне узлов фермы, хорды должны быть рассчитаны на совместное действие продольных сил и изгибающих моментов.

13.7 При пролетах ферм крыши более 36 м следует предусматривать подъем конструкции, равный прогибу от постоянных и непрерывных нагрузок. Для плоских крыш следует предусмотреть структурный подъем независимо от размера пролета, принимая его равным прогибу от общей стандартной нагрузки плюс 1/200 пролета.

13.8 При расчете ферм с элементами из уголков или Т-образных сечений соединения элементов в узлах фермы можно считать штыревыми. Для I, H и трубчатых сечений допускается расчет ферм с использованием штыревой конструкции, если отношение глубины сечения к длине элемента не превышает: 1/10 — для конструкций, эксплуатируемых во всех климатических регионах, кроме I1, I2, II2 и II3; 1/15 — в регионах I1, I2, II2 и II3.

При превышении этих коэффициентов необходимо учитывать дополнительные изгибающие моменты в элементах от жесткости узлов. Допускается учитывать жесткость узлов ферм приближенными методами; допускается определять осевые силы с помощью шарнирной диаграммы.

13.9*. Расстояние между кромками ферм и хордовых элементов в узлах сварных ферм с арматурой должно быть не менее a = 6t — 20 мм, но не более 80 мм (здесь t — толщина арматуры, мм).

Между концами перекрываемых элементов фермы следует оставлять зазор не менее 50 мм.

Сварные швы, крепящие элементы фермы к балкам фермы, должны быть выведены на торцевую поверхность элемента на длину 20 мм.

13.10 Для ферм с тавровыми, двутавровыми балками и одиночными уголками концевые сварные швы к хордам должны быть выполнены с выемкой на всю толщину хорды. Для конструкций группы 1 и конструкций, используемых в климатических районах I1, I2, II2 и II3, стыковые сварные швы фасонок к фланцам должны выполняться в соответствии с пунктом 7 таблицы 83*. 7 таблицы 83*.

Колонны

13.11 Несущие элементы колонн со сквозной решеткой в двух плоскостях должны быть усилены диафрагмами, установленными на концах несущего элемента.

В сквозных колоннах с соединительными решетками в одной плоскости диафрагмы должны располагаться на расстоянии не менее 4 м друг от друга.

13.12*. В центрально предварительно напряженных колоннах и колоннах с односторонними хордовыми соединениями в соответствии с разделом 12.9* в узлах связей, балок, раскосов и других элементов должны применяться двухсторонние хордовые соединения, отстоящие на 30 кф от контура закрепляемого элемента (узла) в зоне передачи усилия.

13.13 Диагональные швы, соединяющие секции решетки с перекрываемыми колоннами, должны назначаться в соответствии с расчетами и располагаться с обеих сторон секций вдоль колонны в виде отдельных секций в шахматном порядке, а расстояние между концами таких швов не должно превышать 15 в толщины секций.

Для конструкций, изготовленных в климатических районах I1, I2, II2 и II3 и при использовании ручной дуговой сварки, сварные швы должны быть непрерывными по всей длине стержня.

13.14. Монтажные соединения колонн должны быть выполнены с фрезерованными торцами, приваренными встык, на крышках с помощью сварных швов или болтов, в том числе высокопрочных. В местах сварки накладок сварные швы должны быть на расстоянии 30 мм с каждой стороны. Допускаются фланцевые соединения, при этом сжимающие усилия передаются через герметичное соединение, а растягивающие усилия — через болты.

Связи

13.15 Для каждого блока здания должна быть предусмотрена отдельная схема подключения.

13.16. Нижние хорды балок и ферм с пролетом более 12 м следует усиливать горизонтальными связями.

13.17 Вертикальные связи между основными колоннами ниже уровня подкрановых балок в случае двутавровых колонн должны располагаться в плоскости каждой ветви колонны.

Ветви двухветвевых связей обычно должны быть соединены друг с другом соединительными решетками.

13.18 На уровне верхних или нижних хордов ферм в каждом пролете здания следует предусматривать поперечные горизонтальные связи на концах температурных блоков. Если длина теплового блока превышает 144 м, необходимо предусмотреть промежуточные поперечные горизонтальные распорки.

Фермы, не примыкающие непосредственно к поперечным распоркам, должны быть закреплены в плоскости распорок раскосами и связями.

Между фермами, где есть поперечная арматура, должны быть установлены вертикальные распорки.

При наличии жесткого кровельного диска на уровне верхних хордов необходимо предусмотреть съемные инвентарные распорки для выравнивания конструкции и обеспечения ее устойчивости во время возведения.

Покрытия зданий и сооружений в климатических районах I1, I2, II2 и II3, как правило, должны иметь вертикальные распорки в центре каждого пролета вдоль всего здания, в дополнение к обычно используемым.

13.19*. Продольные горизонтальные связи в плоскости нижних хорд ферм следует предусматривать по крайним рядам колонн в зданиях с кранами режимных групп 6К-8К по ГОСТ 25546-82; в крышах с нижними фермами; в однопролетных и двухпролетных зданиях с мостовыми кранами грузоподъемностью 10 т и более, а также в нижней линии стропильных конструкций высотой более 18 м — независимо от грузоподъемности кранов.

В зданиях, где число пролетов превышает три, вдоль средних рядов колонн также должны быть устроены горизонтальные продольные связи не реже чем через каждый один пролет в зданиях с кранами эксплуатационной группы 6К-8К по ГОСТ 25546-82 и через каждые два пролета — в остальных зданиях.

13.20 Горизонтальные распорки в верхних и нижних хордах разъемных ферм конвейерных галерей следует проектировать отдельно для каждого пролета.

13.21 При использовании поперечных ферм стропильных ферм крыши допускается расчет по условной схеме, предполагая, что раскосы воспринимают только растягивающие усилия.

Сжатие балок фермы обычно не учитывается при определении усилий в связевых элементах.

13.22. Для диафрагменного настила в плоскости нижних хордов ферм допускается учитывать работу диафрагмы.

13.23. В подвесных крышах с плоскими несущими системами (двухопорные, гибкие и жесткие тросы и т.д.) следует предусматривать вертикальные и горизонтальные соединения между несущими системами.

Балки

13.24. Использование пакетов пластин для фланцев сварных двутавровых балок обычно запрещено.

Для фланцев высокопрочных болтовых балок могут использоваться пакеты не более чем из трех листов, а площадь углов фланцев должна составлять не менее 30% от общей площади фланца.

13.25 Соединения хордовых частей сварных балок, а также соединения, соединяющие основную часть балки со вспомогательными элементами (например, ребрами жесткости), должны быть непрерывными.

13.26 При использовании односторонних хордовых соединений в сварных двутавровых балках, несущих статическую нагрузку, должны выполняться следующие требования:

• расчетная нагрузка должна прикладываться симметрично относительно поперечного сечения балки;
• Устойчивость сжатого фланца балки должна быть обеспечена в соответствии с п. 5.16*, a;

Там, где на фланец балки действуют сосредоточенные нагрузки, включая нагрузки от ребристых железобетонных плит, необходимо установить поперечные ребра жесткости.

В балках рамных конструкций на опорных шарнирах следует использовать двусторонние хордовые соединения.

В балках, рассчитанных в соответствии с требованиями 5.18*-5.23 настоящего документа. 5.18*-5.23 настоящего стандарта, односторонние хордовые соединения не допускаются.

13.27 Ребра жесткости сварных балок должны располагаться на расстоянии не менее 10 толщин стенки от швов стенки. В месте пересечения лицевых сварных швов стенки балки с продольным ребром жесткости сварные швы, прикрепляющие ребро жесткости к стенке, должны быть на 40 мм меньше, чем лицевой сварной шов.

13.28. В сварных двутавровых балках строительных групп 2 — 4 односторонние ребра жесткости обычно следует применять с одной стороны балки.

В балках с односторонней жесткостью ребра жесткости должны располагаться на стороне стены, противоположной расположению односторонней жесткости.

Характеристики соединительных изделий

Некоторые виды анкеров характеризуются особенностями, необычными для данного класса изделий. Например, забивные анкеры используются во многих видах строительства. Однако их главной особенностью является технология установки молотка. Крепление таких фитингов основано на принципе помещения гильзы в отверстие и последующего забивания ее молотком. Затем вкручивается винт, который служит в качестве распорки. В результате получается надежное крепление.

Изделия, используемые в болтовых соединениях, изготавливаются из высококачественных материалов. Минимальное расстояние между болтами является наиболее важным критерием для безопасной установки. Расчет производится по определенной методике, исходя из технических данных и возможностей затвора.

Площади сечения болтов

г, мм	16	18*	20	22*	24	27*	30	36	40
Ab см2 Abn см2	2,01 1,57	2,54 1,92	3,14 2,45	3,80 3,03	4.52 3.52	5,72 4,59	7,06 5,60	10,17 8,16	13,85 11,20

* Винты вышеуказанных диаметров не рекомендуются

Необходимое количество болтов n в соединении для продольной силы следует определять по формуле:

n ≥ N / γcNbmin

где Nbmin — меньшее из расчетных усилий для одного болта, рассчитанных на смятие, сдвиг, растяжение по следующим формулам; γc — коэффициент условий работы.

Сила растяжения болта и качество поверхностей трения имеют решающее значение для работоспособности высокопрочных болтовых соединений.

Расчетное усилие, которое может выдержать каждая поверхность трения деталей, соединенных высокопрочным болтом (рисунок ниже), определяется по формуле

Qbn= RbnγbAbnμ / γh

где Rbh = 0,7Rbun — расчетная прочность на растяжение высокопрочного болта (Rbun — нижнее мгновенное сопротивление материала болта, см. таблицу ниже); γb — коэффициент состояния соединения, зависящий от количества болтов, необходимых для восприятия расчетного усилия и принимаемый по формуле eq: 0,8 при n < 5; 0,9 при 5 ≤ n < 10; 1,0 при n ≥ 10; Abb — площадь поперечного сечения сетки болта по таблице ниже; μ — коэффициент трения в зависимости от характера отделки поверхности соединяемых элементов, принимаемый по таблице ниже; γh — коэффициент надежности в зависимости от вида нагрузки (статической или динамической), способа контроля натяжения болта и разности номинальных диаметров отверстий и болтов, принимаемый по таблице ниже.

Расчетные сопротивления смятию элементов, соединяемых болтами

Предел прочности на растяжение стали соединенных элементов, МПа	Расчетное сопротивление, МПа, болтовых деталей	Прочность на растяжение соединенных стальных элементов, МПа	Прочность на сжатие, МПа, болтовых компонентов
увеличить повышенная точность точность	грубая и нормальная точность	увеличить продвинутый точность	грубая и нормальная точность
370	495	450	470	720	645
380	515	465	480	745	670
390	535	485	490	770	690
440	650	585′	500	795	710
450	675	605	510	825	735
460	695	625	520	850	760

Фундаментные анкерные болты назначение, виды и монтаж

Специальные фундаментные болты используются мастерами для качественного крепления несущих конструкций и других элементов к фундаменту. Такая продукция производится в соответствии с четко определенными требованиями ГОСТа.

Стальные болты действуют как анкер, который устанавливается в бетонный фундамент, создавая надежное соединение. Стальной крепеж способен выдерживать динамические и статические нагрузки благодаря своей характерной форме и высокой прочности.

Производители выпускают одновременно несколько типов фундаментных болтов:

1. Изогнутые болты — соответствуют требованиям ГОСТ 24379.1-80. Изготовлены из прочного металла, конец прутка изогнут на 90 градусов. Длина этих креплений ограничена 180 см.
2. Анкерные пластинчатые болты отличаются большими размерами — до 500 см. Такие крепежи используются для крепления фундаментных конструкций железобетонного типа. Болты оснащены гайкой в нижней части, которая способна закрепить анкерную плиту на фундаменте.
3. Композитный крепеж соответствует требованиям ГОСТ 24379.1-80. Арматура состоит из резьбовой шпильки, болта, муфты и анкерной пластины. Он прекрасно справляется с креплением деталей различных размеров.
4. Съемные фундаментные болты имеют специальную металлическую конструкцию, которая оснащена анкерной системой. Это делает арматуру пригодной для установки в каменных, бетонных и кирпичных основаниях.
5. Прямой фитинг — самый простой из перечисленных компонентов. Они состоят из стержня с резьбовым креплением на одной стороне. Длина таких креплений составляет до 140 см.

Установка крепежных болтов в фундамент осуществляется с учетом нескольких факторов. Главной особенностью является удерживающая способность. Это рассчитывается самостоятельно в зависимости от оптимального количества фитингов.

После изучения плана здания переходите к расчету и возведению опалубки. Болты погружаются в уплотненный бетонный раствор. Примите во внимание высоту фундамента, оптимальную глубину заложения и необходимость расположения арматуры в центре несущей конструкции.

Читайте также: Забор из рабицы своими руками — пошаговая инструкция

Материалы конструкций и соединений

В производстве болтов используются только самые твердые сорта стали. Большинство изделий производится в двух стандартах: обычная сталь со специальным антикоррозийным покрытием и высокопрочные марки стали.

На соединительные элементы винтовых конструкций наносится специальный слой цинка. Состав предотвращает быстрое появление коррозии в местах крепления.

Расчетные характеристики материалов и соединений

Правильное размещение анкеров в фундаменте определяет надежность несущих элементов. Расстояние между анкерными болтами должно определяться в соответствии с четко определенными стандартами. Для проведения расчета необходимо определить диаметр посадочной ямы.

Необходимо определить диаметр отверстия под болт, а не диаметр самого крепежа.

Диаметр обозначается буквой ‘d’. Также очень важно выбрать наиболее подходящий тип кромки. Эти цифры относятся к качеству стали.

Например:

• Минимальное расстояние между болтами должно быть не менее 2,5 d;
• Максимум в крайних рядах — 8 д;
• Максимальное расстояние в среднем ряду составляет 16 д;
• Минимальное расстояние от центра болта до края фундамента должно составлять 2 d.

Также важно учитывать определенные характеристики конструкции:

• Вдоль силы оптимальное расстояние составляет 1,5 d;
• Через силу расстояние составляет 1,2 д;
• С усеченными краями — 4 д;
• Если края имеют рулонный тип — 1,3 d.

Когда речь идет о соединении стальных деталей, предел текучести которых превышает 380 МПа, необходимо рассчитать минимальное расстояние 3d.

Видео о нормах расчета анкерных болтов:

Механические свойства высокопрочных болтов

Диаметр винта d, мм	Стандартная мгновенная прочность Rbun материала стального болта, МПа
40Cr «select».	38CrS «select»	ZOHZMF	35CR2AF
16-27	1100	1350	1550
30	950	—	1200	1200
36	750	—	1100	—
42	650	—	1000	—

………….

Схема работы соединения на высокопрочных болтах

Количество высокопрочных болтов в соединении под действием продольной силы определяется по формуле:

n ≥ N / Qbhγck

где k — количество поверхностей трения соединенных элементов.

Высокопрочные болты напрягаются под действием осевой силы P = RbhAbn (рисунок ниже).

Количество болтов с одной стороны соединения в заготовке обычно принимается не менее двух. В местах склеивания и крепления (для экономии материала облицовки) расстояние между болтами должно быть минимальным. В плохо работающих (склеивающих, структурных) соединениях расстояние должно быть максимальным, чтобы уменьшить количество болтов.

Установка болтов и принцип соединения

Процесс монтажа практически идентичен процессу монтажа обычных крепежных изделий. Однако необходимо соблюдать несколько правил:

• Сначала в конструкции необходимо просверлить отверстие. Необходимо внимательно отнестись к выбору оптимального диаметра. Он должен быть идентичен размеру поперечного сечения распорки.
• Отверстие очищается от посторонних предметов, мусора и пыли. Используйте пылесос или воздуходувку, чтобы быстро и эффективно очистить отверстие.
• Измерив расстояние от края, установите крепежные анкеры на свои места. Если крепежные элементы плохо входят в отверстия, можно использовать молоток. Главное условие — анкеры должны вдавливаться с усилием, что определяет правильное соотношение диаметра и размера крепежа.
• После установки фитингов гильзы откручиваются. Компоненты приводятся в действие благодаря резьбовым деталям.

Принцип соединения напрямую зависит от типа выбранного крепежа.

Коэффициенты трения и надежности для соединений на высокопрочных болтах

Метод обработки (очистки) склеенных поверхностей	Метод Регулировка Регулировка Регулировка натяжение натяжение винт	μ	y-отношение, при нагрузке и разности номинальных диаметров отверстий и болтов 8, мм
динамичный, в δ = 3-6; статическое, при δ = 5-6	динамический, при δ = 1; статический, при δ = 1-4
Пескоструйная или дробеструйная обработка двух поверхностей	М*	0,58	1,35	1,12
а*	0,58	1,20	1,02
Как указано выше, с защитой цинкованием или алюминиевым покрытием	М	0,50	1,35	1,12
а	0,50	1,20	1,02
Пескоструйная или дробеструйная обработка одной поверхности с защитой полимерным клеем и карборундовой крошкой, стальная щетка без защиты на другой поверхности	М	0,50	1,35	1,12
а	0,50	1,20	1,02
Газовое отопление двух поверхностей	М	0,42	1,35	1,12
а	0,42	1,20	1,02
Стальные щетки на двух поверхностях	М	0,35	1,35	1,17
а	0,35	1,25	1,06
Без лечения	М	0,25	1,70	1,30
а	0,25	1,50	1,20

Примечание. M — это регулировка натяжения моментом затяжки; то же самое относится и к углу поворота гайки.

Размещение болтов в листах и прокатных профилях может осуществляться рядами и в шахматном порядке. Линии, проходящие через центры отверстий, называются шпильками. Расстояние между ребрами вдоль силы называется шагом, а поперек силы — колеей (рисунок ниже).

Расчетные сопротивления срезу и растяжению болтов

Растяжение	Коэффициент нотация	Расчетное сопротивление, МПа, для классов болтов
4,6	5,6		8,8
Резка	Rbs	150	190		320
Растяжка	Rbt	175	210		400