ПРОЕКТИРОВАНИЕ РАБОЧЕЙ ПЛОЩАДКИ. Включая сварку проектирование рабочей площадки
 Скачать 3.55 Mb.
|
Высокопрочные ГОСТ 22356-77   грубой точности (класс С) нормальной точности( (класс В) повышенной точности (класс А) Р  ис. 3.9. Классификация болтовОбычные болты изготавливают грубой (класс С), нормальной (Б) и повышенной (А) точности. Болты класса точности А следует применять для соединений, в которых отверстия просверлены на проектный диаметр в собранных элементах либо по кондукторам в отдельных элементах и деталях, а также просверлены или продавлены на меньший диаметр в отдельных деталях с последующим сверлением на проектный диаметр в собранных элементах. Болты классов точности В в многоболтовых соединениях следует применять для конструкций из стали с пределом текучести до 37,5 кН/см2. В соединениях, где болты работают преимущественно на растяжение, как правило, применяют болты классов точности В или высокопрочные. Для нерасчетных монтажных соединений рационально применять болты класса точности С, для расчетных – В. В расчетных соединениях с болтами классов точности А и В (за исключением крепления вспомогательных конструкций) следует предусматривать меры против самоотвинчивания гаек (постановка пружинных шайб, вторых гаек и др.). По прочности болты подразделяются на классы, которые обозначаются двумя цифрами, разделенными точкой (4.6; 5.6; 5.8 и т.п.). Первая цифра, умноженная на 10, обозначает минимальное временное сопротивление материала болта σu в кН/см2; произведение цифр определяет значение предела текучести материала болта σy в кН/см2; вторая цифра, умноженная на 10, обозначает соотношение σy/σu в процентах. Диаметры отверстий, в которые вставляются болты, выполняются больше диаметра стержня болта (табл. 3.8). По механизму передачи внешних усилий различают несколько видов болтовых соединений. Таблица 3.7 Диаметры отверстий болтов
Срезные соединения, в которых внешние усилия воспринимаются за счет сопротивления болтов срезу и соединяемых элементов смятию. Отличительное свойство срезных соединений – достаточно высокая деформативность. Поэтому основная область их применения – соединения элементов, подвергающихся воздействию статических нагрузок. Фрикционные или сдвигоустойчивые соединения, в которых внешние усилия воспринимаются вследствие сопротивления сил трения, возникающих по контактным плоскостям соединяемых элементов от сжатия пакета предварительно натянутыми высокопрочными болтами. Эти соединения наиболее трудоемки по сравнению с другими типами болтовых соединений и применяются в конструкциях, воспринимающих различного рода вибрационные, циклические и знакопеременные нагрузки, а также эксплуатируемых в условиях низких температур, где требуется повышенная надежность. Фрикционно-срезные, в которых внешние усилия воспринимаются в результате совместного сопротивления сил трения, болтов срезу и соединяемых элементов смятию. Фланцевые соединения, в которых внешние усилия воспринимаются главным образом вследствие преодоления сопротивления сжатию фланцев от предварительно натяжения высокопрочных болтов. Фланцевые соединения, в которых высокая несущая способность высокопрочных болтов используется впрямую и практически полностью, являются одним из эффективных типов болтовых соединений элементов, подверженных растяжению, изгибу или совместному их действию. Специальные болтовые соединения на самонарезающих болтах, комбинированных заклепках применяются в основном для крепления профилированного настила в покрытиях зданий. 3.2.1. Размещение болтов в соединении Центры болтовых отверстий должны располагаться по прямым линиям, параллельным действующему усилию, называемыми рисками. Расстояние a между центрами соседних отверстий вдоль риски называется шагом, расстояние с между соседними рисками – дорожкой. Болты размещаются в рядовом (рис. 3.10, а) или шахматном порядке (рис. 3.10, б) согласно требованиям табл. 3.8. Таблица 3.8 Нормы расстановки болтов в болтовых соединениях
Обозначения, принятые в таблице: d – диаметр отверстия для болта; t– толщина наиболее тонкого наружного элемента; u– расстояние поперек усилия между рядами отверстий. П р и м е ч а н и я: 1. Диаметр отверстий следует принимать: d = db + (1; 2 или 3 мм), гдеdb– диаметр болта. 2. В одноболтовых соединениях элементов решетки (раскосов и распорок), кроме постоянно работающих на растяжение, при толщине элемента до 6 мм из стали с пределом текучести до 37,5 кН/см2 расстояние от края элемента до центра отверстия вдоль усилия допускается принимать 1,35d(без допуска при изготовлении элементов в сторону уменьшения, о чем должно быть указано в проекте). 3. При размещении болтов в шахматном порядке на расстоянии, не менее указанного в поз. 3, сечение элемента Аn следует определять с учетом ослабления его отверстиями, расположенными в одном сечении поперек усилия (не по зигзагу). В расчетных соединениях (стыках и узлах) устанавливается минимальный шаг болтов amin. Он определяется из условия прочности основного металла. Этим достигается экономия материала накладок, фасонок и других элементов в соединении. а) б)   Рис. 3.10. Размещение болтов Максимальное расстояние между болтами amax назначается в нерасчетных (связующих) соединениях для уменьшения количества болтов. Оно определяется устойчивостью более тонкого наружного элемента tmin при сжатии в промежутках между болтами и плотностью соединения растянутых элементов в целях устранения коррозионной опасности (зависит от диаметра болта). 3.2.2. Срезные соединения на болтах нормальной точности В многоболтовых соединениях при действии продольной силы, проходящей через центр тяжести соединения, распределение этой силы между всеми болтами неравномерно. Однако в пластической стадии за счет текучести материала усилия в болтах выравниваются и расчет каждого болта производится на одинаковое усилие (рис. 3.11, а). Неравномерная работа отдельных болтов нормальной точности учитывается снижением расчетных сопротивлений материала болтов. При недостаточной прочности разрушение обычных болтов происходит в результате их среза по плоскости, совпадающей с поверхностью соприкосновения соединяемых элементов. При недостаточной толщине соединяемых элементов давление, возникающее между болтами и стенками отверстий, приводит к смятию последних. Расчет на смятие носит условный характер и ведется не по цилиндрической поверхности контакта, а в предположении равномерного распределения перпендикулярно поверхности контакта, т.е. по диаметральной плоскости болта. Если внешняя сила, действующая на соединение, направлена параллельно продольной оси болтов, то они будут работать на растяжение. При статической работе такого соединения качество отверстий и поверхности болта не играют роли и болты нормальной и повышенной точности работают на растяжение одинаково. Прочность соединения будет определяться прочностью материала болтов на растяжение. В соединениях, работающих на растяжение, применяются болты из тех же сталей, что и для соединений, работающих на сдвиг.
Рис. 3.11. Распределение усилий между болтами: а – продольной силы; б – изгибающего момента Расчетное усилие Nb, которое может быть воспринято одним болтом, в зависимости от вида напряженного состояния определяется по формулам: при срезе Nbs = RbsγbAns; при смятии Nbp = RbpγbdΣt; при растяжении Nbt = RbtAbn, где Rbs,Rbp,Rbt – расчетные сопротивления болтовых соединений, определяемые по табл. 3.9 и 3.10; d – наружный диаметр стержня болта (табл. 3.11); A = πd2/4 – расчетная площадь сечения стержня болта; Abn – площадь сечения болта нетто (табл. 3.11); Σt – наименьшая суммарная толщина элементов, сминаемых в одном направлении; ns – число расчетных срезов одного болта; γb – коэффициент условий работы болтового соединения при работе на срез и смятие, учитывающий качество обработки поверхности отверстий для болтов и их расположение в соединяемых элементах (табл. 3.12). Таблица 3.9 | ||||||||||||||||||||||||||
