Одним из главных элементов, обеспечивающих надежность всей конструкции являются узлы и сопряжения. От того, как передается нагрузка, и какие воздействия испытывают соединения, и соответствуют ли они расчетным, зависит в итоге срок службы всего объекта.
Болтовые соединения
Согласно статистическим данным минимальный расход металла, и экономичность являются преимуществами сварных соединений. Те методы сварки, которые применяются, сегодня, позволяют избежать серьезных деформаций даже тонкостенных деталей и при этом выполнить требуемый объем работ качественно и быстро. Но ручная сварка по технологичности все же будет уступать монтажу на высокопрочных болтах, также не стоит забывать о том, что не во всех ситуациях можно использовать сварку. Таким образом актуальность болтовых соединений сегодня также высока, как и прежде.
Классификация болтовых соединений:
- по количеству болтов соединения бывают многоболтовые и одноболтовые;
- по способу передачи усилий соединения делятся на срезные, фрикционные и фрикционно-срезные;
- по резьбе классификация осуществляется по величине шага, по направлению витой линии, по размерности, по назначению, числу заходов, расположению, профилю резьбы и форме детали.
Болтовые соединения относятся к резьбовым. Также к резьбовым относятся винтовые и шпилечные соединения.
Резьбовые соединения отличают взаимозаменяемость, надежность, универсальность, простота применения. Детали для резьбового соединения можно найти практически в любом регионе и легко заменить при необходимости. Существенным недостатком таких соединений является необходимость устройства отверстий в деталях, эти отверстия ослабляют элемент и вызывают концентрацию напряжений. Также стоит помнить о необходимости уплотнения резьбового соединения, чтобы исключить раскручивание и самоотвинчивание.
Шпилька - это крепежное изделие, имеющее форму стержня, оно образует соединение с помощью гайки или отверстия с резьбой. Номинальный диаметр резьбы составляет от 2 до 52 мм, а длина может достигать и 2 метров.
Рисунок 1. Конструктивные требования к размещению болтов. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Конструктивные требования к болтовым соединениям
Расчет сварных, клепочных и резьбовых соединений ведется исходя из условий работы соединения, конкретного соединения и входящих в него элементов, поэтому формулы расчетов в каждом случае будут отличаться.
Перечислим основные конструктивные требования, которые предъявляются к болтовым соединениям, полный перечень приведен в двух сводах правил СП 16.13330.2017 и СП 70.13330.2012:
- болты в соединениях применяются согласно приложению Г СП 16.13330.2017, критериями для выбора выступают расчетная температура, характер работы (на растяжение, срез. В отдельную таблицу вынесены фундаментные болты и условия их применения, где также важна расчетная температура;
- в стыках и узлах болты должны размещаться на минимальных расстояниях друг от друга, конструктивные соединительные болты размещают на максимальных расстояниях;
- болты применяются по классам точности, так класс А применяют если отверстия уже просверлены под нужный проектный диаметр в уже собранных элементах, либо если они будут выполняться по кондукторам в отдельных элементах, либо если выполнен меньший диаметр в собранных элементах и последующая рассверловка позволит установить болт класса А; класс точности болтов Б применяют в конструкциях в пределом текучести менее 375 МПа; если соединение преимущественно работает на растяжение, то применяют либо высокопрочные болты либо болты класса точности В;
- избегают применения болтов с различным диаметром при работе соединения на срез;
- на рабочих чертежах приводят указания по мерам против самоотвинчивания, к примеру вторые гайки или пружинные шайбы;
- диаметр отверстий для болтов также определяется по таблицам, приведенным в своде правил;
- запрещено использование болтов и гаек, на которых нет маркировки производителя с указанием класса прочности.
Шайбы на болты устанавливаются согласно СП 70.13330.
Болтовые соединения четко регламентируются на всех этапах, от производства до технологического осмотра в процессе эксплуатации. Следование всем правилам на этапе проектирования и строительства обеспечивает надежное болтовое соединение, которое соответствует всем конструктивным требованиям.
