ГОСТ болтовые соединения

РД 10-197-98 Инструкция по оценке технического состояния болтовых и заклепочных соединений грузоподъемных кранов

РД 10-197-98

ИНСТРУКЦИЯ ПО ОЦЕНКЕ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ БОЛТОВЫХ И ЗАКЛЕПОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ КРАНОВ

УТВЕРЖДЕНА постановлением Госгортехнадзора России от 31.03.98 N 20

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящая Инструкция по оценке технического состояния болтовых и заклепочных соединений грузоподъемных кранов* распространяется на ГПМ с истекшим сроком службы.
________________
* Далее — Инструкция.
Инструкция устанавливает порядок проведения работ по сбору, обработке, систематизации данных, алгоритмы диагностирования с оценкой полноты обнаружения дефектов, методы и средства диагностирования.
Инструкция разработана в развитие ПБ 10-14-92, РД 10-112-96 и соответствует требованиям ГОСТ 20415, ГОСТ 14782 и ГОСТ 26266.
Настоящая Инструкция предназначена для специалистов, связанных с эксплуатацией, экспертным обследованием и техническим диагностированием ГПМ.

2. СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

В тексте настоящей Инструкции и приложений приняты следующие сокращения:
АСД — автоматический сигнализатор дефектов;
БиЗС — болтовые и заклепочные соединения;
БЦО — блок цифрового отсчета;
ВРЧ — временное регулирование чувствительности;
ГПМ — грузоподъемная машина;
НД — нормативный документ;
ППР — планово-предупредительный ремонт;
ПЭП — пьезоэлектрический преобразователь;
РД — руководящий документ;
СО — стандартный образец;
СОП — стандартный образец предприятия;
УЗ — ультразвуковой;
УЗК — ультразвуковой контроль.

3. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

В настоящей Инструкции используются следующие термины и определения:
Оценка технического состояния (техническое диагностирование) БиЗС — процесс количественного определения технических параметров БиЗС с выявлением мест, вида, количественной оценки, величины и причин появления дефектов, а также работоспособности БиЗС.
Дефект БиЗС — каждое отдельное несоответствие БиЗС требованиям, приведенным в проектной или нормативно-технической документации.
Риск — вероятность разрушения БиЗС.
Работоспособное состояние БиЗС — состояние, при котором значения всех параметров БиЗС, характеризующих способность выполнять заданные функции, соответствуют требованиям нормативно-технической документации.
(N) БиЗС — число болтов (заклепок) одного типоразмера в однотипных соединениях той части металлоконструкции, которая в расчетной схеме с достаточной степенью точности считается абсолютно жестким диском.
Болты с контролируемым натяжением — болты, расчетное натяжение которых в проектной документации регламентируется с погрешностью не более 25% номинальной величины.
Элементы БиЗС — болты, заклепки, гайки, шайбы, стопорные детали, технологические прокладки и части соединяемых деталей металлоконструкции.

4. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

4.1. Периодичность обследования

Обследование БиЗС проводится одновременно с обследованием ГПМ с истекшим сроком службы; при этом результаты обследования БиЗС должны учитываться при оценке и прогнозировании технического состояния ГПМ, если иное не оговорено в технической документации.

4.2. Организация работ по обследованию

Организация работ по оценке технического состояния БиЗС металлоконструкций грузоподъемных кранов аналогична изложенной в РД 10-112-96.

4.3. Основные работы при обследовании

Обследование технического состояния БиЗС включает следующие виды работ:

4.3.1. Рассмотрение технической и эксплуатационной документации в объеме:
паспорта грузоподъемного крана;
инструкции по монтажу и эксплуатации;
сведений о ремонте БиЗС, если эти работы проводились;
конструкторской документации по устройству металлоконструкций крана и БиЗС.
В процессе изучения документации составляют спецификацию БиЗС составных частей металлоконструкций крана (приложение 1), на которой указывают расположение БиЗС на карте осмотра крана и типоразмер БиЗС. Одновременно составляют таблицы-ведомости БиЗС (приложение 2), по данным которых определяют () БиЗС для каждой из составных частей металлоконструкции. Полученные значения () БиЗС используют для уточнения объема выборки при проведении дефектоскопии БиЗС и при определении предельных значений повреждений и дефектов, которые выводят из допустимого значения вероятности риска, принятого в краностроении равным 10 (приложение 3).

4.3.2. Методы диагностирования БиЗС. При проверке качества БиЗС используются визуально-инструментальный контроль и УЗК (методика УЗК приведена в приложении 4).
Рекомендуемые приборы, инструменты и устройства, применяемые при проведении указанных выше измерений, приведены в приложении 5.

4.3.2.1. Визуально-инструментальный контроль. Визуально выявляют дефекты и повреждения по следующим диагностическим признакам:
по отсутствию или разрушению элемента БиЗС;
по дефектам формы БиЗС;
по трещинам в металле элементов БиЗС;
по механическому (определяют по подтекам ржавчины из-под головки или гайки, буртику вокруг элемента БиЗС) и коррозионному износу;
по взаимному смещению элементов БиЗС при пусках и торможениях механизмов грузоподъемного крана.
При определении размеров и положения БиЗС с использованием тестовых нагрузок дефекты и повреждения выявляют по следующим диагностическим признакам:
смещению элементов БиЗС относительно друг друга или от проектного положения (определяют при помощи линейки, штангенциркуля и угольника);
зазорам между элементами БиЗС (определяют при помощи щупов и штангенциркуля);
смещению элементов БиЗС в результате пластических деформаций или износа этих элементов (определяют при помощи тестовых нагрузок: отстукиванием молотком на длинной рукоятке массой 0,4-0,5 кг или опробованием гаечным ключом для определения проворачивания и ослабления гайки относительно болта);
механическому и коррозионному износу (определяют при помощи щупов, штангенциркуля и толщиномеров; при уменьшении площади сечения элемента БиЗС в результате износа, превышающего предельно допустимое значение, измерения производятся с частичной или полной разборкой БиЗС).
Отстукивание производят в следующем порядке: ударяют молотком сбоку по головке болта или заклепке, затем к месту удара приставляют металлический стержень длиной 80-100 мм, диаметром 3-5 мм и ударяют молотком с противоположной стороны головки болта (заклепки). Для определения подвижности болта (заклепки) вдоль оси проверку производят двумя молотками — одним ударяют по головке, а другой держат прижатым к противоположной стороне болта (заклепки). Ослабление болта (заклепки) сопровождается резким отскоком второго молотка при ударе.
Если подвижность болта вызывает сомнение, производят опробование путем создания при помощи гаечного ключа крутящего момента :

,

где — величина напряжения затяжки болта, МПа (кг/мм);
— диаметр болта, м (мм).
При отсутствии данных в эксплуатационной документации величину напряжения затяжки принимают:
для болтов из легированных сталей ;
для болтов из углеродистых сталей ;
для высокопрочных болтов , здесь — нормативное значение предела текучести материала болта, МПа (кг/мм). Материал болта (класс прочности по ГОСТ 1759.4) устанавливают по эксплуатационной документации или по маркировке на головке болта. При отсутствии данных о материале болта необходимо произвести определение химического состава и механических свойств металла.
Обследованию с применением этого вида измерений подвергают 100% БиЗС грузоподъемных кранов.

4.3.2.2. Ультразвуковой контроль проводят с целью выявления трещин в болтах. Методика УЗК болтов приведена в приложении 4. При УЗК требуется разборка резьбовых соединений. Результаты УЗК подтверждаются исследованиями с применением разрушающих методов и визуального контроля извлеченных болтов.
Количество болтов, подвергаемых обязательному УЗК:
не менее 25% болтов с контролируемым натяжением от их общего количества в каждом болтовом соединении;
не менее 25% количества болтов во фланцевых соединениях, в которых при эксплуатации могут возникнуть растягивающие напряжения;
не менее 10% от () БиЗС, в которых обнаружены дефекты.
Рекомендуется проводить 100%-ный контроль болтов следующих узлов конструкций портальных кранов:
фланцевых соединений опор с ходовыми тележками крана;
узлов соединения стяжек опор;
узлов соединения жесткой оттяжки.
В остальных узлах металлоконструкций портальных кранов (портал, кольцевая рама, башня) достаточно проводить контроль 10% общего количества болтов в соединении, но не менее двух наиболее нагруженных. Рекомендации по определению количества, расположения и типа БиЗС, подвергаемых дефектоскопии, приведены в приложении 6.
Если при УЗК обнаружен хотя бы один дефектный элемент, количество контролируемых болтов удваивается.

4.4. Оценка остаточного ресурса

Оценку остаточного ресурса БиЗС выполняют в случаях, оговоренных п.3.13.1 РД 10-112-96, по методике, разработанной головной организацией. В приложении 4 приведена методика УЗК болтов, что позволяет использовать с достаточной точностью метод дефектоскопии без разборки соединения. Вне зависимости от используемого метода расчета следует учитывать выявленные коррозионные повреждения элементов БиЗС (как уменьшение размеров сечений, так и возникновение дополнительных концентраторов напряжений).

4.5. Оформление результатов обследования

Выявленные дефекты БиЗС должны быть внесены в Ведомость дефектов и Акт, формы которых приведены в приложениях 7 и 8. В графе «Рекомендации по устранению дефекта» (см. приложение 7) необходимо указать способ ремонта БиЗС, например:
ослабленное болтовое соединение подтянуть, момент затяжки болта должен быть _______ кгм;
заменить дефектные болт, гайку и шайбу на новые по ГОСТ _________ , момент затяжки болта должен быть ______ кгм;
рассверлить изношенное отверстие и установить болт по ГОСТ ________ по посадке ________;
заменить заклепку на болт с контролируемым натяжением;
разработать проект усиления БиЗС.
Ресурс БиЗС после рекомендуемого ремонта должен составлять не менее 80% соответствующих показателей новых БиЗС.

Приложение 1. СПЕЦИФИКАЦИЯ И КАРТА ОСМОТРА БОЛТОВЫХ И ЗАКЛЕПОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ КРАНОВ ТИПА «АЛЬБАТРОС»

Приложение 1
Пример заполнения

Спецификация болтовых соединений порталов кранов типа «Альбатрос»

Обозначение соединений	Типоразмер болта				Узел (см. рис.П.1.1)	Количество		Примечание
				тип		узлов	соединений
13				Б	1	4		2 болта М16 по посадке
				Б				TGL 12518
				Б	2	4		TGL 12518
9				Б				TGL 12518
				Б				TGL 12518
				Б	3	4		TGL 12518
				Б				TGL 12518
				Б	4	4		TGL 12518
2				Б				TGL 12518
				Б				TGL 12518
				Б	5	2		TGL 12518
				Б				TGL 12518
1				Б				TGL 12518
				Б	7	2		TGL 12518
3				Б				TGL 12518
				Б				TGL 12518
1				Б				TGL 12518
				Б*	9	2		TGL 13517
7				Б				TGL 12518
				Б				TGL 12518
				Б	9	2		TGL 12518
				Б				TGL 12518
2				Б				TGL 12518
				Б				TGL 12518

Примечание. — диаметр болта, мм; — длина болта, мм; — количество болтов в соединении; Б — болты с неконтролируемым натяжением; Б* — болты с контролируемым натяжением.

Карта осмотра болтовых соединений крана типа «Альбатрос»

Рис.П.1.1. Схема расположения узлов с болтовыми соединениями в порталах крана (см. спецификацию болтовых соединений порталов кранов типа «Альбатрос»)

Рис.П.1.1. Схема расположения узлов с болтовыми соединениями в порталах крана (см. спецификацию болтовых соединений порталов кранов типа «Альбатрос»)

Рис.П.1.2. Схема расположения узлов с болтовыми соединениями в колонне и жесткой оттяжке крана

Рис.П.1.2. Схема расположения узлов с болтовыми соединениями в колонне и жесткой оттяжке крана

Приложение 2. ТАБЛИЦЫ-ВЕДОМОСТИ БОЛТОВЫХ И ЗАКЛЕПОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ КРАНОВ ТИПА «АЛЬБАТРОС»

Приложение 2
Пример заполнения

Для портала

Высокопрочные болты

Здравствуйте, уважаемый читатель блога прораба, в статье высокопрочные болты разберемся с их обозначением, выясним, чем они отличаются от обычных болтов, что с ними делают перед установкой и после. Данная статья будет полезна мастерам, прорабам, которые только начинают осваивать стройку зданий из металлоконструкций.

В начале моей трудовой деятельности я не вникал в марки болтов, их прочность приоритет был размеры болтов и гаек, но конечно в заявках я указывал болты с характеристиками из проекта. Как выяснилось, это было не правильно и кроме размеров необходимо обращать внимание и на характеристики болтов.

Технической литературы вроде вот этой «Рекомендации по надзору и технической эксплуатации монтажных соединений на высокопрочных болтах стальных строительных конструкций зданий и сооружений Министерства металлургии СССР» или «ГОСТ Р 52644-2006 Болты высокопрочные с шестигранной головкой с увеличенным размером под ключ» не читал, если и читал в институте, то не помню.

Давайте разберемся, что такого необычного в высокопрочных болтах. К данной группе болтов относятся изделия, у которых сопротивление к временным нагрузкам равно 800 МПа. Класс прочности начинается с 8.8 для болтов и 8 для гаек.

Что обозначают цифры 8.8? Первое число, умноженное на 10 показывает величину минимального временного сопротивления в кгс/мм2, второе число так же умноженное на 10 указывает отношение предела текучести к временному сопротивлению в процентах.

Например, первая цифра 8х10=80 кгс/мм2 это значение минимального временного сопротивление металла σв, отношение предела текучести σт к временному сопротивлению σв в процентах равно 8×10 = 80 %.

Предел текучести рассчитывается умножением первой цифры маркировки на вторую 8х8=64 кгс/мм2.

На наших болтах соединяющие балку имеется обозначение:

1. D15.3 болт щелковского завода.
2. 10.9 – минимальное временное сопротивление болта равно 10.9 кгс/мм2
3. SXЛ – S обозначает увеличенный размер шестигранной головки под ключ, ХЛ – обозначает, что данные болты могут использоваться в районах с температурой опускающейся от -40 до -65 градусов.

Если вы не смогли найти болты с заданными характеристиками по проекту, то разрешается их замена в большую сторону, например вместо 8.8 использовать болты 10.9.

Особенностью соединений высокопрочных болтов является то, что усилия воспринимаются не срезом болтов и смятием стенки, а силами трения между соединенными поверхностями. Исходя из этого, большое внимание необходимо уделять к поверхностям соединений удалять ржавчину и грязь.

Недостаточное натяжение болтов приведет к «проскальзыванию» элементов и болты будут работать на срез, а элементы на смятие, что приведет к деформации конструкции и разрушению болтов.

Подготовка высокопрочных болтов, гаек и шайб

Проработав на объектах по сборке металлоконструкций никто высокопрочные болты перед монтажом не подготавливал. Болты на объект привозили с заводской смазкой и их сразу пускали в дело. Оказывается, это было не правильно и способ их подготовки меня удиви, не много.

Что необходимо сделать с высокопрочными болтами перед их установкой и после. Кто первый раз будет работать с высокопрочными болтами, не прочитав рекомендаций, никогда не догадается, что перед применением их надо прокипятить в воде с бытовым стиральным порошком или моющим раствором.

Подготовка высокопрочных болтов

Это делается для того чтоб удалить заводское масло, окалину, грязь произвести визуальный осмотр болтов на наличие трещин, произвести прогонку отбракованных болтов и гаек.

Подготовка высокопрочных болтов, гаек и шайб

4.1.1. Технологический процесс подготовки метизов включает расконсервацию, очистку от грязи и ржавчины, прогонку отбракованных болтов и гаек, нанесение смазки.

4.1.2. Существуют два способа обработки метизов. В решетчатой таре (при малых объёмах — в ведре с пробитыми дырками) укладываются метизы; в чистой бочке кипятится вода, по возможности, с моющим раствором либо бытовым стиральным порошком. Ведро окунается в воду и кипятится 10-15 минут. После этого, когда, вода сольется, метизы опускается на 1-2 минуты в ёмкость со смесью бензина (85 %) и минерального масла типа «автол» (15 %), затем вынимают. С нагретых метизов бензин быстро испаряется, а масло в виде тонкой пленки остается на поверхности. Такой способ обеспечивает выравнивание коэффициента закручивания до 0,18.

Перед установкой в конструкцию смазывают резьбовую часть маслом. В рекомендациях прописывают после кипячения окунуть болты в смесь бензина с маслом.

Высокопрочный болт устанавливается с двумя шайбами одна со стороный болта, вторая со стороны гайки.

Затяжка высокопрочных болтов

ключ динамометрический

По проекту в Мытищах фланцевые соединения балок затягиваются высокопрочными болтами из стали 40Х «селект» с нормативным временным сопротивлением 11 тс/см2. Величина предварительного натяжения болтов М24 составляет 24,4 тс.

Каким способом создать такое усилие при затягивание болтов? Для этого применяют специальные динамометрические ключи. Данные ключи показывают силу натяжение. В видео расположенном ниже показано, как затягивают болты динаметрическим ключом. При получение заданного усилие ручка ключа «ломается».

Кроме этого качество затяжки конструкции проверяют щупом толщиной 0,1 мм в зоне радиуса от оси болта 40 мм, щуп не должен проходить.

После приемки соединений работником ИТР, стыки по контуру грунтуются грунтовками ФЛ-03Л ГФ-021 с добавлением сухого пигмента до консистенции исключающей затекание грунтовки внутрь соединения или зашпаклевывают стыки.

Как заполнять журнал постановки высокопрочных соединений читаем и смотрим примеры в данной статье.

Соединения на высокопрочных болтах

Соединение элементов стальных конструкций на высокопрочных болтах с различными величинами временного сопротивления разрыву в последние годы получило очень большое распространение. Общие технические условия для высокопрочных болтов, гаек и шайб регламентированы в ГОСТ Р 52643 – ГОСТ Р 52646. В отличие от действовавших в предыдущие годы, эти стандарты уже предусматривают возможность применения для крепежа высокой прочности защитных покрытий, таких, например, как покрытие по технологии горячего цинкования. И теперь стандарты допускают выполнение соединений на высокопрочных болтах в районах с морским и тропическим климатом, где они могут быть подвержены воздействию коррозионных и агрессивных сред.

К подготовительным операциям сборки соединений на высокопрочных болтах отнесены: расконсервация и очистка; подготовка элементов стальных конструкций и контрольно-тарировочная проверка инструментов. Для расконсервации и очистки крепежные изделия погружают в горячий щелочной раствор на 8-10 минут, после этого промывают в растворе, состоящем из 85% неэтилированного бензина и 15% машинного масла, а затем тщательно высушивают. Очищенные крепежные детали хранят не более 10 суток в плотно закрытых ящиках. Выявленные дефекты (заусенцы, забоины) внутри и вокруг отверстий, а также на краях соединяемых высокопрочными болтами элементов конструкций устраняют с помощью шлифовальных кругов, установленных на ручных электрических или пневматических машинах. При наличии перепадов поверхностей элементов соединения на величину в диапазоне от 0,5 до 3 мм включительно на выступающем элементе делают скос с зачисткой на расстоянии приблизительно до 30 миллиметров от края монтажного элемента. При перепадах более 3 мм используют выравнивающие прокладки.

Основные операции монтажа соединений на высокопрочных болтах включают: обработку контактных поверхностей; сборку самих соединений; установку болтов высокой прочности; натяжение и контроль усилия затяжки крепежных деталей. Обработку контактных поверхностей выполняют пескоструйным (дробеструйным) и газопламенным способом, а также зачисткой металлическими щетками. Непосредственно сборку самих соединений на болтах высокой прочности выполняют в следующем порядке:

− Отверстия в соединяемых элементах совмещают и жестко фиксируют с помощью сборочных пробок все элементы. Число пробок должно составлять 10% от общего числа отверстий;

− В свободные от пробок отверстия соединений вставляют высокопрочные болты;

− Предварительно жестко фиксируют пакет соединяемых стальных элементов и окончательно производят натяжение высокопрочных болтов в соединении с указанной в технической документации силой;

− Извлекают сборочные пробки, устанавливают оставшиеся болты, натягивают крепежные детали до проектной силы, а затем грунтуют соединения.

Под головки болтов и под гайки подкладывают по одной термообработанной шайбе. Завершающее натяжение высокопрочных болтов в монтажных соединениях выполняют с использованием динамометрических ключей.

Сборка болтовых соединений

Учебное занятие № 30

Тема занятия: Сборка болтовых соединений. Инструмент для сборки и разборки резьбовых соединений.

Болтовое соединение – распространённый тип резьбового соединения болтом и гайкой. Обычно в отверстие соединяемых деталей болт вставляется с зазором (рис.),и соединение осуществляется затяжкой гайки, что создаёт давление между деталями, препятствующее ихрасхождению (раскрытию стыка) под действием осевых сил (Р) и относительному сдвигу под действиемпоперечных сил (Q), благодаря возникающему между деталями трению. Реже болт плотно входит вотверстие соединяемых деталей и препятствует относительному их сдвигу под действием поперечных сил,работая на срез; в этом случае стержень болта и отверстие детали обрабатываются с высокой точностью ипри той же поперечной силе болт получается тоньше.

Рис. 1 Болтовое соединение с зазором между болтом и отверстием: 1 — болт;

2 — гайка; 3 — шайба.

Винтовое соединение – разъёмное неподвижное соединение деталей при помощи винтов, ввёртываемых в резьбу в теле одной из деталей (см рис. 2).

Рис.2 Винтовое соединение

Сравнение болта и винта

Винт от болта отличается способом соединения. Винт и болт используют на разных схемах нагружения. Расчет болта идет на срез (большая нагрузка приходится на место, перпендикулярное соединяемым деталям). Расчет винта идет на нераскрытие стыка (основная нагрузка приходится на место, расположенное вдоль или параллельно оси скрепляемых деталей).

По конструкции винт очень похож на болт. Тем не менее, их основное различие заключается в применении: болт проходит через соединяемые детали насквозь, на него накручивается гайка, а винт при помощи отвертки вкручивается в одну из соединяемых деталей, имеющую резьбу.

Рис. 3

Винт можно затянуть либо выкрутить с помощью отвертки или торцевого ключа, вставленного в прорезь его головки. Болт затягивается гаечным ключом или гайкой. Поэтому и головки имеют различные прорези. Болт не может вращаться в результате соединения двух деталей, как некоторые разновидности винтов, используемые в подвижных, перемещающихся машинных механизмах.

Головку винта при вкручивании часто углубляют в соединяемую деталь, при болтовом соединении она остается на поверхности. Само понятие винта, как геометрической фигуры, соответствует слову «резьба». Ради примера можно привести ходовой винт в привычном всем домкрате и токарном станке. Болт же обозначает «стержень». Винты, в отличие от болтов, часто изготавливают очень маленького размера. К примеру, распространены винты для скрепления часового механизма и других микрогабаритных устройств. Болтовое соединение разъединяют путем срезания болта, а винтовое – срезанием резьбы винта.

Болтовое соединение – способ скрепления металлических деталей при помощи болтов, гаек и шайб, главная характеристика которого – разъемность получаемой в итоге конструкции. Соединения такого типа широко применяются при сооружении металлических конструкций самого разнообразного типа и назначения: от мобильных стеллажей и лестниц до металлических ферм и каркасов большепролетных зданий. Использование болтовых соединений целесообразно в случаях, когда необходимо изготовить:

· конструкцию разборного типа – годную к демонтажу, транспортировке и повторному монтажу на новом месте (например, легкие металлические ангары-гаражи);

· мобильную либо динамичную конструкцию, эксплуатация которой связана с постоянным перемещением или движением отдельных деталей (к примеру, конструкции для различных производственных объектов);

· металлический каркас повышенной устойчивости – с применением высокопрочных соединений (опоры и перекрытия высотных зданий);

· а также во всех тех случаях, когда проведение сварочных работ не дает желаемого результата.

Виды болтовых соединений

Рассмотрим признаки классификации болтовых соединений согласно профессиональной терминологии. Прежде всего следует разграничить соединения по технологии крепления: со сдвигом между связуемыми элементами и без него. Первый тип соединений осуществляется на болтах повышенной, нормальной и грубой точности, при соединении второго типа используют высокопрочные болты. Перечисленные типы болтов, а также соответствующие им гайки и шайбы, различаются стандартами качества, плотностью установки и методом образования болтовых отверстий. Приведем некоторые характеристики:

· болты грубой точности: отклонения по диаметру не превышают +-1 мм, допустимый зазор отверстий составляет 3 мм;

· болты нормальной точности: диаметр – до -0,52 мм, отверстия – до +2 мм;

· болты повышенной точности: диаметр – до -0,3 мм, отверстия – до +0,5 мм;

· высокопрочные болты: соответствуют болтам нормальной точности.

В последнее время широкое распространение получили соединения на высокопрочных болтах. Крепления такого типа достаточно просты, но придают конструкциям наиболее высокую степень устойчивости, за счет отличного от других механизма действия:

— прочность соединения в них достигается посредством возникновения силы трения между сплачиваемыми плоскостями. Чтобы достигнуть необходимой степени трения, требуется создать усиленное натяжение болтов. Для выполнения этой задачи прочность обычных болтов может оказаться недостаточной, поэтому соединения данного типа выполняются только с использованием высокопрочных болтов, класса 8,8 и 10,9, из стали 40Х, 40ХФА и некоторых других марок, сопротивлением не ниже 800 МПа и прошедших специальную термическую обработку. Натяжение болтов регулируется специальными ключами с установленными на них динамометрами (динамометрические ключи), точность показаний которых оказывает непосредственное влияние на надежность производимого соединения. По этой причине в обязательном порядке необходимо ежедневно производить проверку динамометрических ключей и, при необходимости, их настройку и корректировку. Изготовление и монтаж металлоконструкций при помощи болтовых соединений осуществляется в соответствии с отраслевыми нормативными документами.

Сборка болтовых соединений

Сборка болтовых соединений на монтажной площадке состоит из следующих операций: — подготовка стыкуемых поверхностей;

— совмещение отверстий под болты;

— стяжка пакета соединяемых элементов стыка;

— разделка отверстий до проектного диаметра (для соединений на болтах повышенной точности и заклепках), если на сборку они были выполнены на меньший диаметр;

— установка постоянных болтов.

Подготовка стыкуемых поверхностей заключается в очистке их от ржавчины, грязи, снега, льда, масла и пыли, выправлении неровностей, вмятин, погнутостей на деталях стыка. Кроме того, спиливают напильником или срубают зубилом заусенцы на кромках деталей и отверстий.
Для того чтобы обеспечить при сборке проектное взаимное расположение соединяемых элементов, в монтажном стыке совмещают все отверстия.

Совмещения отверстий соединяемых элементов достигают с помощью проходных оправок, диаметр цилиндрической части которых на 0,2 мм меньше диаметра отверстий. Оправкой проштыривают отверстия, благодаря чему они совмещаются. При этом 10 % общего числа отверстий заполняют пробками (технологическими болтами), которые фиксируют взаимное расположение собираемых элементов и предупреждают их сдвиг. Длина цилиндрической части пробки (штыря) должна быть больше толщины собираемого пакета, а длина конической части — обеспечивать удобство установки пробки в отверстия.

Стяжка соединяемых элементов должна обеспечить такую плотность пакета, чтобы щуп толщиной 0,3 мм не проходил вглубь между собранными деталями более чем на 20 мм. Пакет стягивают временными или постоянными сборочными болтами, которые устанавливают в каждое третье отверстие, но не реже чем через 500 мм. После затяжки каждого последующего болта обязательно подтягивают ранее поставленный.

Для обеспечения работы болтов на срез, а также для предотвращения коррозии в соединении стыкуемые элементы (планки, накладки, уголки) должны плотно соприкасаться.

Необходимую плотность собираемого пакета можно обеспечить только в том случае, если болты устанавливают в стыке в следующем порядке: первый болт — в центре болтового поля, последующие болты — равномерно от середины к краям поля; при этом последовательно устраняют неплотности в стыке. Если устанавливать болты от краев стыка к середине или бессистемно, то неплотности устранить невозможно: свободному горизонтальному перемещению стыковых элементов будут препятствовать ранее поставленные болты.

При сборке узлов могут возникнуть взаимные смещения отверстий в соединяемых элементах, называемые чернотой. Исправление этих дефектов разделкой отверстий (рассверливанием, зенкерованием, развёртыванием, расточкой) и постановкой в них болтов большего диаметра допускается по решению проектной организации или инженерного персонала, ответственного за монтаж конструкций.

Установку постоянных болтов начинают после выверки соединения и выверки положения конструкции. Болты ставят в такой же последовательности, как при стяжке пакета.

Под головки и гайки постоянных болтов ставят круглые шайбы: не более двух под гайку и одной под головку. Головки болтов и гаек должны плотно соприкасаться с плоскостями соединяемых элементов и шайб. Это обеспечивается полной затяжкой болтов. Качество затяжки проверяют отстукиванием молотком массой 0,3 … 0,4 кг; при этом болт не должен дрожать или смещаться, а плотность стяжки элементов должна быть такой, чтобы щуп толщиной 0,3 мм не проникал между элементами узла более чем на 20 мм.

Длина постоянных болтов в соединениях должна быть такой, чтобы в каждом болте со стороны гайки оставалось не менее одной нитки резьбы с полным профилем, а в узлах с болтами, работающими на срез, — гладкая часть болта была толще соединяемого пакета элементов на 2 … 4 мм и полностью перекрывалась шайбой.

4.2. Сборка и разборка резьбовых соединений

Механическое оборудование: техническое обслуживание и ремонт / В.И. Бобровицкий, В.А. Сидоров. – Донецк: Юго-Восток, 2011. – 238 с.

Резьбовые соединения – наиболее распространённый вид разъёмных соединений. Трудоёмкость сборки (разборки) этих соединений при ремонте, монтаже, техническом обслуживании достигает 20% от общей трудоёмкости работ. В зависимости от трудоёмкости резьбовые соединения делят на две группы:

• резьбовые соединения до М24;
• резьбовые соединения свыше М24.

Сборка (разборка) соединений первой группы проводится без специальных приспособлений. Трудоёмкость сборки (разборки) соединений второй группы в 10…15 раз выше .

Резьбы крепёжные предназначены для фиксации деталей (метрическая с треугольным профилем 60°, трубная – треугольная со скруглёнными вершинами и впадинами 55°, круглая), должны обладать самоторможением для надёжной фиксации. Резьбы ходовые для винтовых механизмов (прямоугольная, трапецеидальная 30°: симметричная, несимметричная упорная) должны обладать малым трением для снижения потерь. Основные детали соединения:

• болт;
• гайка;
• шайба;
• винт;
• шпилька.

Надёжность крепежных резьбовых соединений зависит от:

• материала деталей – обеспечение работы соединения в упругой области;
• условия сборки должны соответствовать условиям проектирования;
• сила предварительной затяжки должна обеспечивать нераскрытие стыка или герметичность на стадии эксплуатации.

Компоновка резьбовых соединений сводится к трём схемам:

1. Болт в отверстие вставлен с зазором. Соединение нагружено продольной силой Q. Болт растянут. Из условия прочности на растяжение – внутренний диаметр резьбы болта:

   dвнутр = (4 × Q / (π × раст))1 / 2.

   Найденный внутренний диаметр резьбы округляют до ближайшего большего.

2. Болт в отверстие вставлен без зазора. Соединение нагружено поперечной силой Р. При этом болт работает на срез (чистый болт). Внутренний диаметр резьбы:

   dвнутр = (4 × P / (π × срез))1 / 2.

   Порядок назначения размера болта аналогичен.

3. Болт вставлен с зазором. Соединение нагружено поперечной силой F. Сила затяжки болта V должна дать такую силу трения между деталями, которая была бы больше поперечной сдвигающей силы F. Болт работает на растяжение, от момента затяжки испытывает кручение, которое учитывается повышением нормальных напряжений на 20% (в 1,2 раза). Величина требуемой растягивающей силы V в зависимости от сдвигающей поперечной силы F:

   V = 1,2 × F / f,

   где f – коэффициент трения.
   Тогда внутренний диаметр резьбы болта:

   dвнутр = (4,8 × F / (π × f × раст))1 / 2.

В расчёте находится внутренний диаметр резьбы, а обозначается резьба по наружному диаметру. Часто ошибка состоит в том, что, рассчитав внутренний диаметр резьбы болта 8 мм, назначают болт М8, а следует назначить болт М10, имеющий наружный диаметр резьбы 10 мм, а внутренний 8 мм. Концентрация напряжений во впадинах витков резьбы учитывается занижением допускаемых напряжений материала на 40%.

Достоинства резьбовых соединений:

• высокая надёжность;
• удобство сборки-разборки;
• простота конструкции;
• дешевизна (вследствие стандартизации);
• технологичность;
• возможность регулировки силы сжатия.

Недостатки резьбовых соединений:

• концентрация напряжений во впадинах резьбы;
• отвинчивание при вибрации, переменных температурах, переменных силах.

Для предотвращения отвинчивания применяют стопорение:

• контргайками;
• посадкой на клей;
• пружинными шайбами;
• шплинтами;
• шайбами с лапками;
• обвязкой проволокой через отверстия в головках болтов с натяжением проволоки в сторону затяжки резьбы.

Осевая нагрузка винта передаётся через резьбу гайке и уравновешивается реакцией опоры. Каждый из Z витков резьбы нагружается силами F1, F2,… FZ. Нагрузка на витках неодинакова. Задача о распределении нагрузки по виткам статически неопределима, решена Н.Е. Жуковским на основе системы уравнений для стандартной шестигранной гайки. Решение указывает на значительную перегрузку нижних витков и бессмысленность увеличения высоты гайки, так как последние витки практически не нагружены.

F1 = 0,34; F2 = 0,227; F3 = 0,151; F4 = 0,110; F5 = 0,0682; F6 = 0,0452; F7 = 0,030; F8 = 0,020; F9 = 0,013; F10 = 0,0089.

Основные виды разрушений у крепёжных резьб – срез витков, у ходовых – износ витков. Основной критерий работоспособности для расчёта крепёжных резьб – прочность по касательным напряжениям среза, а для ходовых резьб – износостойкость по напряжениям смятия. При расчётах неравномерность нагрузки учитывают эмпирическим (опытным) коэффициентом Km, который равен 0,87 – для треугольной, 0,5 – для прямоугольной, 0,65 – для трапецеидальной резьбы.

Условие прочности на срез:

F / (π × d1 × H × K × Km) ≤ для винта;
τ = F / (π × d × H × K × Km) ≤ для гайки,

где H – высота гайки или глубина завинчивания винта в деталь; d1, d – диаметр основания резьбы у винта и у гайки; К = ab / р или К = ce / р – коэффициент полноты резьбы; ab, ce – длина основания контактирующего витка винта и гайки; р – шаг резьбы.

Условие износостойкости на смятие:

σсм = F / (π × d2 × h × Z) ≤ см,

где d2 – средний диаметр резьбы; Z – число рабочих витков; h – высота витка.

Отказы резьбовых соединений могут происходить как при чрезмерных, так и при недостаточных силах затяжки. Поэтому контроль силы затяжки – одна из ответственных операций сборки. Различают методы контроля:

• измерение сил в болтах;
• измерение удлинения болтов;
• измерение углов поворота гайки;
• крутящего момента на рукоятке гаечного ключа.

Зависимость между силой предварительной затяжки Q0 и удлинением болта (шпильки) Δl определяется формулой:

Q0 = Δl / (λ0 + λ1),

где λ0, λ1 – податливость болта и соединяемых деталей.

При болтах постоянного сечения и однородных деталях:

λ0 = lб / (Еб × Аб); λ1 = δд / (Ед × Ад),

где Еб, Ед, Аб, Ад – модули упругости и площади сечения болта и деталей; lб = δд — суммарная толщина деталей.

В сложном случае податливость системы определяют как сумму податливостей отдельных участков болта и отдельных деталей. Под площадями сечения A понимают площади тех частей, которые подвержены деформации от затяжки болта. Полагают, что деформации от гайки и головки болта располагаются вглубь деталей по конусам с углом α = 30°.

Сила предварительной затяжки при измерении угла поворота гайки:

Q0 = S × φ / (2 × π × (λ0 + λ1)),

где S – шаг резьбы; φ – угол поворота гайки. Точность контроля силы предварительной затяжки по углу поворота гайки составляет ±20%, так как не определён начальный угол, при котором начинается упругая деформация.

Крутящий момент М = Т × L (Т – сила на рукояти, L – длина ключа), прикладываемый к гайке, уравновешивается моментом сопротивления между гайкой и опорной поверхностью промежуточной детали М1 и моментом сопротивления в резьбе М2:

M = М1 + М2;
М1 = μ1 × Q0 × r; М2 = Q0 × dср × tg β + ρ / 2,

где μ1 – коэффициент трения на торце гайки; r – средний радиус опорной поверхности; dср – средний диаметр резьбы; β – угол подъёма винтовой линии; ρ – угол трения в резьбе (ρ = arctg μ2); μ2 – коэффициент трения в резьбе.

Сборка резьбовых соединений

Перед сборкой выполняют расконсервацию крепёжных деталей, снимая защитную смазку растворителем, выполняют очистку резьбы. Проверяют состояние резьбы, снимают заусенцы, повреждённые места зачищают, смазывают резьбу и проверяют свинчиваемость соединения.

Метки на деталях с левой резьбой

На все детали с левой резьбой, в том числе и на детали, применяемые при ремонте машин, наносят метки. На деталях с наружной левой резьбой, у которых в собранном виде легко различимо направление нарезки, и на детали с левой резьбой, не подвергающиеся разборке, наносить метки не обязательно.

Способы нанесения меток:

1. На гайки и головки болтов, имеющие грани, метки наносят в виде круговой прорези по углам граней.
2. На гайки, не имеющие граней, на другие детали с внутренней резьбой, метки наносятся в виде прорези по диаметру на торце.
3. На болты, не имеющие граней, а также на другие детали с наружной резьбой, метки наносятся в виде кольцевой канавки или прорези по диаметру на одном из торцов детали.
4. На винты для металла метки наносятся в виде прорезей, параллельных пазу для отвёртки.
5. На винты с шестигранным или иным углублением для ключа в головке, метки наносятся в виде прорези по диаметру на торце.

Детали, к которым нельзя применить указанные способы нанесения меток, допускается клеймить буквой Л. Метки деталей с левой резьбой должны быть хорошо видны при разборке агрегата. Метки не должны уменьшать прочность деталей и должны отличаться от конструктивных элементов деталей. Размеры метки устанавливаются чертежом.

Дефектовка крепёжных изделий

Осмотром проверяют наличие дефектов поверхностей, состояние резьбы, наличие изгиба стержней. При наличии вмятин, забоин, выкрашивании, срыве более двух ниток резьбы, изгибе стержней и заметном износе крепёжные детали бракуют. Опробованием вручную определяют пригодность резьбы, завертывая и отвертывая болт или гайку.

Последовательность сборки резьбовых соединений:

• проверяют стык соединяемых деталей на прилегание стыкуемых поверхностей;
• при необходимости пригоняют стыкуемые поверхности;
• совмещают оси отверстий под крепёжные детали;
• в отверстия вставляют болты или ввёртывают шпильки;
• надевают шайбы и подкладочные стопорные элементы;
• наворачивают гайки и предварительно их навинчивают;
• замеряют зазор по опорным поверхностям гаек (прилегание опорных поверхностей должно быть не менее 75% по всей длине окружности);
• окончательно затягивают гайки;
• контролируют в соответствии с рабочими чертежами правильность взаимной ориентации соединяемых деталей и плотность стыка.

При постановке шпильки необходимо:

• обеспечить плотную посадку в корпусе;
• установить ось шпильки перпендикулярно поверхности детали (неперпендикулярность вызывает значительные напряжения в резьбе).

В зависимости от инструментального обеспечения при сборке резьбовых соединений применяют:

• традиционную затяжку с приложением к гайке крутящего момента;
• предварительный нагрев болтов;
• приложение к болту осевых сил.

Традиционная технология с приложением крутящего момента к гайке осуществляется с помощью гаечных ключей, ключей предельного момента, динамометрических ключей, ключей мультипликаторов, гидравлических, пневматических, электрических гайковертов. Данные инструменты не имеют приборов для измерения сил (за исключением динамометрических ключей). Традиционная технология приводит к возникновению в стержне болта касательных напряжений.

Технология сборки резьбовых соединений с предварительным нагревом болтов (до 100 °С) исключает возникновение касательных напряжений, однако трудно учесть потери тепла при сборке – это не позволяет обеспечить создание в болтах заданных сил предварительной затяжки.

Технология сборки резьбовых соединений с приложением к болтам осевых сил исключает возникновение в стержнях касательных напряжений, а использование гидравлического инструмента позволяет обеспечить контроль усилий затяжки при помощи манометров на маслостанции.

Группы болтов (шпилек) затягивают с одинаковым усилием. Для неответственных (конструктивных) болтов и шпилек затяжку производят в 2 “обхода”, а для ответственных (расчётных) – не менее, чем в 3 “обхода” (0,5; 0,7; 1,0 усилия затяжки). Затяжку следует проводить в шахматном порядке симметрично относительно продольной оси стыка.

Рекомендуется сборку соединений проводить в два этапа. На первом этапе с помощью ключей, гайковертов и специальных накидных головок проводят навинчивание гайки до упора. На втором этапе с помощью устройств, ключей-мультипликаторов, гайковертов, гидравлических ключей или специальных домкратов окончательно затягивают гайки. Резьбовые соединения с предварительным растяжением собирают в 2 “обхода”.

Сборку резьбовых соединений фланцевых стыков проводят в определённой последовательности путём одновременной затяжки симметрично расположенных пар гаек (попарная сборка) либо диаметрально расположенных гаек (рисунок 4.4).

(а)	(б)
Рисунок 4.4 – Последовательность затяжки резьбовых соединений: а) фланцевые; б) полосовые и прямоугольные

Обозначения резьбы:

• М24 – метрическая диаметр 24 мм;
• М24×1,5 – метрическая диаметр 24 мм, шаг 1,5 мм;
• М24LH – метрическая диаметр 24 мм, левая, с крупным шагом.

Винты и гайки обычно выполняются из Ст3, Ст4, Ст5, Ст35, Ст45. Болты для напряжённых соединений выполняют из Ст40, 40ХН. Выбор материалов и параметров резьбовых соединений определяется расчётом на прочность. В обозначениях болтов дополнительно указывают длину, класс прочности.

Механические свойства болтов, крепёжных винтов и шпилек из углеродистых нелегированных и легированных сталей по ГОСТ 1759.4-87 (ISO 898/1-78) при нормальных условиях характеризуют 11 классов прочности: 3.6; 4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.6; 6.8; 8.8; 9.8; 10.9; 12.9. Первое число, умноженное на 100, определяет номинальное временное сопротивление в Н/мм2, второе число (отделённое точкой от первого), умноженное на 10, – отношение предела текучести к временному сопротивлению в процентах. Произведение чисел, умноженное на 10, определяет номинальный предел текучести в Н/мм2.

Для изготовления болтов с классом прочности 5.8 используется низко или среднеуглеродистая сталь; для класса прочности 8.8 – среднеуглеродистая сталь; для класса прочности 10.9 – легированная сталь.

Гайки из углеродистых нелегированных и легированных сталей по ГОСТ 1759.5-87 разделяются по классу прочности 4; 5; 6; 8; 9; 10; 12 – для гаек с нормальной высотой, равной или более 0,8d; 04; 05 – для гаек с номинальной высотой от 0,5d до 0,8d. Класс прочности обозначен числом, при умножении которого на 100 получают значение напряжения от испытательной нагрузки в МПа, и указывает на наибольший класс прочности болтов, с которыми они могут создавать соединение.

Для изготовления гаек с классом прочности 2 используется низко- или среднеуглеродистая сталь; для класса прочности 5 – среднеуглеродистая сталь; для класса прочности 8 – легированная сталь.

В таблице 4.3 указаны механические свойства болтов, шпилек, винтов по ГОСТ 1759.4-87.

Таблица 4.3 – Механические свойства болтов, шпилек, винтов по ГОСТ 1759.4-87

Болты		Применяемые гайки		Временное сопротивление σв, МПа		Предел текучести σт, МПа	Относительное удлинение после разрыва σ5, %	Ударная вызкость aн, Дж/см2	Твёрдость по Бринеллю, НВ
класс прочности	марка стали	класс прочности	марка стали	ном.	мин.				ном.	мин.
3.6	10, 10кп	4	Ст3кп, Ст3сп	300	330	180	25	–	90	238
4.6	20	5	10, 10кп, 20	400	420	240	22	55	114
4.8	10, 10кп					320	14	–	124
5.6	30, 35	6	Ст5, 15, 15кп, 35	500	520	300	20	50	147
5.8	10, 10кп, 20, 20кп					400	10	–	152
6.6	35, 45, 40Г	8	20, 20кп, 35, 45	600	600	360	16	40	181
6.8	20, 20кп					480	8	–
8.8	35, 35Х, 38ХА, 45Г, 40Г2, 40Х, 30ХГСА, 35ХГСА, 16ХСН, 20Г2Р	9	35Х, 39ХА	800	830	640	12	60	238	318
9.8		10	40Х, 40ХГСА, 16ХСН	900	900	720	10	50	276	342
10.9		12	30ХГСА	1000	1040	900	9	40	304	361
12.9			30ХГСА, 40ХН2МА	1020	1200	1080	8	30	360	–

< 4.1. Сборка и разборка шпоночных, шлицевых соединений

1 Область
применения

ЗАО «ЦНИИПСК им. Мельникова»
ОАО НИПИ «Промстальконструкция»
СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ

Конструкции стальные строительные

БОЛТОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Проектирование и расчет

СТО 0041-2004

(02494680, 01408401)

Москва 2004

Cодержание

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН ЗАО Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский и проектный институт строительных металлоконструкций им. Мельникова (ЗАО «ЦНИИПСК им. Мельникова»)

ОАО Научно-исследовательский и проектный институт «Промстальконструкция»

2 ВНЕСЕН организациями-разработчиками Стандарта

3 ПРИНЯТ на научно-техническом Совете ЦНИИПСК им. Мельникова от 25 ноября 2004 г. с участием представителей организации-разработчика Стандарта

4 ВВЕДЕН впервые

5 ПЕРЕИЗДАНИЕ ноябрь 2005 г.

6 Разработка, согласование, утверждение, издание (тиражирование), обновление (изменение или пересмотр) и отмена настоящего стандарта производятся организациями-разработчиками

Введение

Настоящий стандарт разработан в соответствии с Федеральным законом «О техническом регулировании» № 184-ФЗ и предназначен для применения всеми подразделениями ЗАО «ЦНИИПСК им. Мельникова» и ОАО НИПИ «Промстальконструкция», специализирующимися на разработке проектов КМ и КМД, диагностике, ремонте и реконструкции промышленных зданий и сооружений различного назначения.

Стандарт может применяться другими организациями, если эти организации имеют сертификаты соответствия, выданные Органами по сертификации в системе добровольной сертификации, созданными организациями-разработчиками стандарта.

Организации-разработчики не несут никакой ответственности за использование данного стандарта организациями, не имеющими сертификатов соответствия.

Необходимость разработки стандарта продиктована тем, что опыт, накопленный организациями-разработчиками стандарта, а также отечественными предприятиями и организациями в области проектирования, изготовления и выполнения стальных конструкций с монтажными соединениями на болтах, содержится в различных нормативных документах, рекомендациях, ведомственных правилах и других, частично устаревших и не охватывающих в целом проблему безопасной эксплуатации промышленных зданий и сооружений различного назначения.

Основной целью разработки стандарта является создание современной нормативной базы по вопросам проектирования и расчета стальных конструкций с соединениями на болтах.

СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ

Конструкции стальные строительные

БОЛТОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Проектирование и расчет

Утвержден и введен в действие:

Приказом ЗАО «ЦНИИПСК им. Мельникова» от 09 декабря 2004 г. №204

Приказом ОАО НИПИ «Промстальконструкция» от 21 декабря 2004 г. №38

Дата введения 2005-01-01

1.1 Настоящий стандарт распространяется на проектирование и расчет стальных конструкций с монтажными соединениями на болтах, в том числе высокопрочных, предназначенных для несущих и ограждающих конструкций зданий и сооружений различного назначения, воспринимающих постоянные, временные и особые нагрузки в климатических районах с расчетной температурой до -65°С и сейсмичностью до 9 баллов, эксплуатируемых как в слабоагрессивных, так и в среднеагрессивных и агрессивных средах с применением защитных металлических покрытий.

1.2 В стандарте изложены основные положения по проектированию и расчету соединений на болтах, работающих на срез и растяжение, приведены области рационального применения болтов различных диаметров и классов прочности.

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие нормативные документы:

Федеральный закон «О техническом регулировании» от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ

СТО-0031-2004 Конструкции стальные строительные. Болтовые соединения. Сортамент и области применения

ГОСТ 7798-70 Болты с шестигранной головкой класса точности В. Конструкция и размеры

ГОСТ 7805-70 Болты с шестигранной головкой класса точности А. Конструкция и размеры

ГОСТ 1759.4-87 Болты, винты и шпильки. Механические свойства и методы испытаний

ГОСТ 1759.5-87 Гайки. Механические свойства и методы испытаний

ГОСТ 5915-70 Гайки шестигранные класса точности В. Конструкция и размеры

ГОСТ 5927-70 Гайки шестигранные класса точности А. Конструкция и размеры

ГОСТ 11371-78 Шайбы. Технические условия

ГОСТ 22353-77 Болты высокопрочные класса точности В. Конструкция и размеры

ГОСТ 22354-77 Гайки высокопрочные класса точности В. Конструкция и размеры

ГОСТ 22355-77 Шайбы класса точности С к высокопрочным болтам

ГОСТ 22356-77 Болты и гайки высокопрочные и шайбы. Общие технические требования

ГОСТ 24379.0-80 Болты фундаментные. Общие технические условия

ГОСТ 24379.1-80 Болты фундаментные. Конструкция и размеры

ГОСТ 1759.0-87 Болты, винты, шпильки и гайки. Технические условия

ГОСТ Р 51163-98 Покрытия термодиффузионные цинковые на крепежных и других мелких изделиях. Общие требования и методы контроля

ГОСТ 9.303-84 Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Общие требования к выбору

ГОСТ 1759.1-82 Болты, винты, шпильки, гайки и шурупы. Допуски, методы контроля размеров и отклонений формы и расположения поверхностей

СНиП II-23-81* Стальные конструкции. Нормы проектирования. Издание 1991 г.

Пособие по проектированию стальных конструкций, 1991 г. (к СНиП II-23-81*)

СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции

СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии

СНиП 2.09.03-85 Сооружения промышленных предприятий

3 Материалы

3.1 Стальной прокат для элементов конструкций с соединениями на болтах следует применять в соответствии с требованиями главы СНиП II-23-81*, приложение 1, издание 1991 г.

3.2 Для соединений строительных металлических конструкций следует применять крепеж, удовлетворяющий требованиям СТО-0031-2004

4 Расчетные сопротивления соединений

4.1 Расчетные сопротивления одноболтовых соединений срезу Rbs и растяжению Rbt, следует определять по формулам, приведенным в табл. 1.

Таблица 1

Напряженное состояние	Условное обозначение	Расчетные формулы для болтов классов прочности
						высокопрочные
Срез		0,38 Rbum	0,4 Rbum
Растяжение		0,42 Rbum	0,4 Rbum	0,5 Rbum
Rbum — нормативное сопротивление стали болтов, принимаемое равным временному сопротивлению σb, по стандартам на болты.

4.2 Расчетные сопротивления одноболтовых соединений смятию соединяемых элементов Rbp из стали с пределом текучести до 440 МПа следует определять по формулам, приведенным в табл. 2.

Таблица 2

Группа конструкций по СТО-0031-2004	Расчетные формулы одноболтовых соединений по смятию Rbp при расстояниях а вдоль усилия от края элемента до центра ближайшего отверстия
	а≥3 d0	2 d0≤a<3 d0	1,5 d0 ≤a<2 d0
	0,94 Run	0,94 Run	0,94 Run
	1,48 Run	1,48 Run	1,17 Run
	1,58 Run	1,48 Run	1,17 Run
Run — временное сопротивление стали соединяемых элементов разрыву; d0 — номинальный диаметр отверстия.

4.3 Болты в соединениях следует размещать в соответствии с табл. 3

Таблица 3

Характеристика расстояния при размещении болтов	Величина расстояния
1 Расстояние между центрами отверстий в любом направлении для всех видов соединений: а) минимальное б) максимальное в крайних рядах при отсутствии окаймляющих уголков при растяжении и сжатии	2d0,* 8d0 или 12t
в) максимальное в средних рядах, а также в крайних рядах при наличии окаймляющих уголков: — при растяжении — при сжатии	16d0 или 24t 12d0 или 18t
2 Расстояние от центра отверстия до края элемента: а) минимальное вдоль усилия б) то же, поперек усилия: — при обрезных кромках — при прокатных кромках в) максимальное г) минимальное для фрикционных соединений при любой кромке и любом направлении усилия	1,5d0** 1,5d0 1,2d0 4do или 8t 1,3do
В соединяемых элементах из стали с пределом текучести свыше 380 МПа минимальные расстояния следует принимать: * — между центрами отверстий 3do; ** — от центра отверстия до края элемента вдоль усилия 2,5do.

4.4 Номинальные диаметры отверстий для болтов различных диаметров приведены в таблице 4.

Таблица 4

Вид соединений	Номинальные диаметры отверстий, мм при диаметре стержня болта, мм
Фрикционные
Срезные и фрикционно-срезные
Фланцевые

4.5 В срезных и фрикционно-срезных соединениях резьба болта должна находиться вне отверстия или в отверстии на глубине не более половины толщины прилегающего к гайке элемента.

5 Срезные соединения

5.1 При действии продольной силы, проходящей через центр тяжести соединения, распределение этой силы между болтами следует принимать равномерным. При действии на соединение изгибающего момента распределение усилий между болтами следует принимать пропорционально расстояниям от центра тяжести соединения до оси рассматриваемого болта (при треугольных эпюрах распределения усилий между болтами).

5.2 Болты, работающие на срез от одновременного действия продольной силы и изгибающего момента, необходимо проверять на равнодействующее усилие.

5.3 Расчетное усилие, которое может быть воспринято одним болтом, следует определять по формулам:

на срез — Nbs=Rbs·ybs·Ab·ns (1)

на смятие — Nbp=Rbp·γ1·γ2·∑t·db (2)

Rbs — принимается по табл.1;

RbP — принимается по табл. 2;

γbs; γ1 — коэффициенты условий работы соединения, зависящие от разности номинальных диаметров отверстий и болтов δ и принимаемые равными:

γbs — 0,9 — при δ = 1,0÷3,0 мм,

1,0 — при δ ≤ 0,3 мм;

γ1 — 0,90 — при δ = 3,0 мм,

0,95 — при δ = 2,0 мм,

1,00 -при δ =1,0мм,

1,05 — при δ ≤ 0,3 мм;

γ2 — коэффициент условий работы соединения, зависящий от расстояний между центрами отверстий и от края элемента до центра ближайшего отверстия и принимаемый по табл. 5;

Ab — площадь сечения болта;

ns — число расчетных срезов одного болта;

∑t — наименьшая суммарная толщина элементов, сминаемых в одном направлении;

db — номинальный диаметр болта.

Таблица 5

Расстояние b между центрами отверстий	Расстояние a от края элемента до центра ближайшего отверстия	Коэффициент условий работы соединения γ2
2,0d0 ≤ b < 2,5d0	l,5d0 ≤ a < 2,0d0	0,90
2,5d0 ≤ b <3,0d0	2,0d0 ≤ a <2,5d0	0,95
3,0d0 ≤ b <3,5d0	2,5d0 ≤ a <3,0d0	1,00
b ≥ 3,5d0	а ≥ 3,0d0	1,05
d0 — номинальный диаметр отверстия.

В многорядных (вдоль усилия) соединениях при значениях расстояний b, промежуточных между указанными в табл. 5, коэффициент γ2 следует определять линейной интерполяцией.

5.4 Количество n болтов в соединении при действии продольной силы N следует определять по формуле

(3)

Nmin — меньшее из значений расчетных усилий Nbs и Nbp для одного болта, вычисленных по формулам (1) и (2).

5.5 В креплениях одного элемента к другому через прокладки, а также в креплениях с односторонней накладкой количество болтов должно быть увеличено против расчета на 10%.

5.6 Расчет на прочность соединяемых элементов, ослабленных отверстиями под болты, следует выполнять с учетом полного ослабления сечений отверстиями.

6 Фрикционные соединения

6.1 Фрикционные соединения следует рассчитывать в предположении передачи действующих в стыках и прикреплениях усилий через трение, возникающее по соприкасающимся плоскостям соединяемых элементов от натяжения болтов на расчетное усилие.

6.2 При действии продольной силы, проходящей через центр тяжести соединения, распределение этой силы между болтами следует принимать равномерным. При действии на соединение изгибающего момента, распределение усилий между болтами следует принимать равномерным (при прямоугольных эпюрах распределения усилий между болтами).

6.3 Расчетное усилие Qbh,, которое может быть воспринято каждой поверхностью трения соединяемых элементов, стянутых одним болтом, следует определять по формуле

(4)

μ — коэффициент трения, принимаемый по табл. 6;

γh — коэффициент надежности, принимаемый по табл. 6;

γb — коэффициент условий работы соединения, зависящий от количества болтов n, необходимых для восприятия расчетного усилия, принимаемый равным:

0,8 при n < 5,

0,9 при 5≤ n <10,

1,0 при n ≥ 10;

р — усилие предварительного натяжения болтов, определяемое по формуле

p=Rbh ∙ Abn (5)

Rbh — расчетное сопротивление растяжению высокопрочных болтов при их предварительном натяжении;

Abn — площадь сечения болта нетто

Rbh=0,7Rbun (6)

Таблица 6

Способ обработки (очистки) соединяемых поверхностей	Коэффициент трения, μ	Коэффициенты γh при нагрузке и при разности номинальных диаметров отверстий и болтов δ, мм
		динамической и при δ = 3÷6; статической и при δ ÷6	динамической и при δ =1; статической и при δ = 1÷4
1 Дробеметный, дробеструйный или пескоструйный двух поверхностей без консервации	0,58	1,35	1,12
2 То же, с консервацией (металлизацией распылением цинка или алюминия)	0,50	1,35	1,12
3 Газопламенный двух поверхностей без консервации	0,42	1,35	1,12
4 Дробеметный, дробеструйный или пескоструйный одной поверхности, стальными щетками — другой поверхности	0,42	1,35	1,12
5 Стальными щетками двух поверхностей без консервации	0,35	1,35	1,17
6 Без обработки или с консервацией грунтом	0,25	1,70	1,30
7 Окрашенные поверхности	0,18	1,70	1,30

После дробеметной, дробеструйной или пескоструйной обработки контактных поверхностей на заводе-изготовителе металлоконструкций, повторную обработку на монтаже допускается производить стальными щетками по истечении не более 12 месяцев. При этом расчетное значение коэффициента трения принимается равным μ = 0,42, yh — как для газопламенного способа очистки.

Для конструкций с цинковым покрытием из расплава, с последующей очисткой на монтаже стальными щетками, расчетное значение коэффициента трения принимается равным μ = 0,35, yh , — как для способа очистки стальными щетками.

6.4 Количество n болтов в соединении при действии продольной силы N следует определять по формуле

(7)

nf — количество поверхностей трения соединяемых элементов.

6.5 Расчет на прочность соединяемых элементов, ослабленных отверстиями под болты, следует выполнять с учетом того, что половина усилия, приходящегося на каждый болт в рассматриваемом сечении уже передана силами трения. При этом проверку ослабленных сечений следует производить: при динамических нагрузках — по площади сечения нетто Аn„ при статических нагрузках — по площади сечения брутто А при Аn ≥ 0,85А либо по условной площади Ас = 1,18А„ при Аn < 0,85А.

6.6 Расчет на выносливость фрикционных соединений следует выполнять в соответствии с требованиями п. 9.2 СНиП II-23-81*, относя эти элементы к 1-й группе конструкций табл. 2

6.7 В двухсрезных фрикционных соединениях, воспринимающих статические нагрузки, допускается применение в средних элементах увеличенных до d0H < doc≤ 1,3d0H или овальных отверстий с большой осью овала до 2,5dOH, при этом расчетное усилие Qbh следует определять по формуле

(8)

γf — коэффициент, зависящий от формы и размеров отверстий, принимаемый равным:

0,87 — при doc ≤ l,3d0H или овальных отверстий с большой осью овала до 1,45 dOH;

0,70 — при овальных отверстиях с большой осью овала до 2,5dOH;

γδ — коэффициент, зависящий от толщины накладок в двухсрезных соединениях, принимаемый равным:

1,0 — при толщине накладок t ≥ 0,7 dOH,

0,95 — при 0,6 dOH ≤ t < 0,7 dOH,

0,84 — при 0,4 dOH ≤ t < 0,64 dOH;

dOH — номинальный диаметр отверстий в накладках;

doc — номинальный диаметр отверстий в средних элементах.

7 Фрикционно-срезные соединения

7.1 Фрикционно-срезные соединения применяются в конструкциях, в которых перемещения сдвига в соединениях регламентированы разностью номинальных диаметров отверстий и болтов δ ≤ 2 мм в случае воздействия усилий одного знака с коэффициентом асимметрии напряжений р > 0, а также при воздействии знакопеременных усилий, когда меньшее из них может быть передано только силами трения. В конструкциях, в которых перемещения сдвига не ограничены, допускается принимать δ = 3 мм.

7.2 Расчет фрикционно-срезных соединений предусмотрен с учетом критерия деформативности, исходя из условия ограничения жесткости соединений величиной пластических деформаций соединяемых элементов, не превышающих 1,0 мм при воздействии динамических и 3,5 мм — статических нагрузок.

7.3 Распределение усилий между болтами аналогично распределению усилий в срезных соединениях.

7.4 Расчетное усилие, которое может быть воспринято одним болтом, следует определять по формулам:

на срез — по формуле (1);

на смятие с учетом трения

(9)

Nbp — расчетное усилие на смятие, определяемое по формуле (2).

Qbh — расчетное усилие, воспринимаемое силами трения, определяемое по формуле (4);

Кu — коэффициент, учитывающий снижение предварительного натяжения болтов после общего сдвига в соединении, принимаемый равным:

0,9 — при разности номинальных диаметров отверстий и болтов δ ≤ 0,3 мм;

0,85 -при δ = 1,0мм;

0,80 — при δ = 2,0 мм;

0,75 — при δ = 3,0 мм;

nf — количество поверхностей трения соединяемых элементов.

7.5 Количество n болтов в соединении при действии продольной силы N следует определять по формуле

(10)

Nmin — меньшее из значений расчетных усилий Nbs и Nbh Для одного болта, вычисленных по формулам (1) и (9).

7.6 Прочность элементов, ослабленных под болты, следует проверять с учетом полного ослабления сечений отверстиями под болты.

7.7 В односрезных соединениях количество болтов должно быть увеличено против расчета на 10%.

7.8 Расчет на выносливость фрикционно-срезных соединений следует выполнять в соответствии с требованиями п. 9.2 СНиП II-23-81*, относя соединения с элементами из стали с временным сопротивлением разрыву более 420 МПа ко 2-й группе конструкций, менее 420 МПа — к 3-й группе табл. 2.

8 Фланцевые соединения

8.1 Рекомендации настоящего раздела следует соблюдать при проектировании, изготовлении и монтажной сборке фланцевых соединений элементов открытого профиля (двутавров, тавров, швеллеров и т.п.) стальных конструкций производственных зданий, подверженных растяжению, растяжению с изгибом при однозначной эпюре растягивающих напряжений σmin/σшах ≥ 0,5), а также действию местных поперечных усилий.

Рекомендации не распространяются на фланцевые соединения: воспринимающие знакопеременные нагрузки, а также многократно действующие подвижные, вибрационные или другого вида нагрузки с числом циклов свыше 105 при коэффициенте асимметрии напряжений в соединяемых элементах р = σmin/σшах ≤ 0,8;

эксплуатируемые в сильноагрессивной среде.

8.2 Фланцевые соединения следует выполнять только с предварительно напряженными высокопрочными болтами. Величину предварительного натяжения болтов В0 для расчетов следует принимать равной

В0=0,9Bp=0,9Rbh·Abn, (11)

где Вр — расчетное усилие растяжения болта;

Rbh = 0.7 Rbun — расчетное сопротивление растяжения болтов;

Rbun — нормативное сопротивление стали болтов;

АЬп — площадь сечения болта нетто.

8.3 Для фланцевых соединений следует применять высокопрочные болты М20, М24 и М27 из стали 40Х «селект» исполнения ХЛ с нормативным временным сопротивлением Rbun не более 1080 МПа (110 кгс/мм2), а также гайки высокопрочные и шайбы к ним по ГОСТ 22353-77- ГОСТ 22356-77.

8.4 Для фланцев следует применять листовую сталь по ГОСТ 19903-74* марки 09Г2С-15 по ГОСТ 19281-89 и 14Г2АФ-15 по ТУ 14-105-465-82 с гарантированными механическими свойствами в направлении толщины проката.

8.5 Фланцы могут быть выполнены из других марок низколегированных сталей по ГОСТ 19281-89, предназначенных для строительных стальных конструкций, при этом:

сталь должна быть не ниже 12-й категории;

временное сопротивление и относительное сужение стали в направлении толщины проката должны быть σbz ≥ 0,8σb, ψz≥ 20% (где σb — нормативное значение временного сопротивления для основного металла, принимаемое по стандартам или техническим условиям).

8.6 При конструировании фланцевых соединений болты следует располагать безмоментно относительно центра тяжести соединяемого элемента с учетом неравномерности распределения внешних усилий между болтами наружной и внутренней зон (рис. 1) в соответствии с табл. 7. Предельное усилие на один болт внутренней зоны следует принимать Ni = 0,9 Вр.

Таблица 7

Диаметр болта	Толщина фланца, мм	Отношение внешнего усилия на один болт внутренней зоны к внешнему усилию на один болт наружной зоны к = Ni/Ne
М20		2,5
		1,7
		1,4
		1,2
М24		2,6
		1,8
		1,5
		1,1
М27		2,1
		1,7
		1,2

Болты следует располагать как можно ближе к элементам присоединяемого профиля, при этом (см. (рис. 1):

kf +ds/2+2≤b1≤3,5d, мм; 12)

a≥0,8ds

w≤5d,

где ds — наружный диаметр шайбы, мм;

d — наружный диаметр стержня болта, мм.

8.7 Число болтов внутренней зоны определяет конструктивная форма соединения, а наружной зоны — предварительно назначается из условия

(13)

где nе, ni — число болтов соответственно наружной и внутренней зон;

N — внешнее усилие на фланцевое соединение.

8.8 Фланцевые соединения растянутых элементов конструкций проверяют расчетом на прочность:

болтов;

фланцев на изгиб;

соединения при воздействии поперечных усилий;

сварного соединения фланца с профилем.

8.9 Прочность фланца и болтов, относящихся к внутренней зоне, следует считать обеспеченной, если толщина фланца находится в пределах от 20 до 40 мм, болты расположены в соответствии с п. 8.6, а нагрузка на болт от действия внешних усилий не превышает величины, равной 0,9 Вр.

Рис. 1. Схема фланцевых соединений стропильных ферм с поясами

а — из широкополочных тавров; б — из парных равнополочных уголков

8.10 При расчете на прочность болтов и фланца, относящихся к наружной зоне, выделяют участки фланца, которые рассматривают как Т-образные фланцевые соединения шириной w (см. рис. 1).

Прочность соединения следует считать обеспеченной, если

, (14)

где Nj — расчетное усилие j-й болт наружной зоны, равное

; (15)

здесь Nbj — расчетное усилие на j-й болт, определяемое из условия прочности соединения по болтам

, (16)

a, β — коэффициенты, принимаемые по табл. 8;

xj — параметр жесткости болта, определяемый по формуле

; (17)

bj — расстояние от оси j-го болта до края сварного шва;

Таблица 8

Отношение толщины фланца к диаметру болта t/d	Коэффициенты
	а	β
0,83	0,336	0,207
1,04	0,388	0,257
1,25	0,425	0,278
1,46	0,470	0,270
1,67	0,527	0,239

wj- ширина j-го участка фланца (см. рис. 1);

t- толщина фланца;

Nfj- расчетное усилие на j-й болт, определяемое из условия прочности фланца на изгиб

, (18)

— параметр, определяемый по формуле

,

— параметр, определяемый по табл. 9 или из уравнения

(19)

Ry — расчетное сопротивление стали фланца.

8.11 Прочность фланцевого соединения на действие местной поперечной силы следует проверять по формуле

(20)

где n -число болтов наружной зоны для фланцевых соединений элементов открытого профиля или общее число болтов для соединений элементов замкнутого профиля;

Rj — контактные усилия, принимаемые равными 0,1 Во для фланцевых соединений элементов замкнутого профиля, а для элементов открытого профиля, определяемые по формуле

; (21)

— коэффициент трения соединяемых поверхностей фланцев, принимаемый по табл. 6.

При отсутствии местной поперечной силы в расчет вводится условное значение Qloc = 0,1μN. Расчет сварного соединения фланца с профилем следует производить в соответствии с требованиями СНиП II-23-81*.

Таблица 9

Параметр жесткости болта χi	Значения уi, при μi, равном
	1,4	1,6	1,8	2,0	2,2	2,4	2,7	3,0	4,0	5,0
0,02	3,252	2,593	2,221	1,986	1,826	1,710	1,586	1,499	1,333	1,250
0,06	2,960	2,481	2,171	1,962	1,812	1,702	1,582	1,497	1,333	1,250
0,1	2,782	2,398	2,130	1,939	1,799	1,694	1,578	1,494	1,332	1,249
0,5	2,186	2,036	1,908	1,776	1,711	1,636	1,545	1,475	1,327	1,248
1,0	1,949	1,860	1,780	1,707	1,643	1,586	1,514	1,454	1,321	1,246
2,0	1,757	1,704	1,653	1,607	1,564	1,524	1,470	1,424	1,312	1,242
3,0	1,660	1,621	1,584	1,548	1,515	1,483	1,440		1,303	1,238
4,0	1,599	1,568	1,537	1,508	1,480	1,454	1,417	1,384	1,296	1,235
5,0	1,555	1,529	1,503	1,478	1,454	1,431	1,399	1,370	1,289	1,232
6,0	1,522	1,498	1,476	1,454	1,433	1,413	1,384	1,357	1,283	1,230
8,0	1,473	1,454	1,436	1,418	1,401	1,384	1,360	1,337	1,273	1,224
	1,438	1,422	1,406	1,391	1,377	1,362	1,341	1,322	1,264	1,219
	1,381	1,369	1,358	1,346	1,335	1,324	1,308	1,293	1,247	1,210

ЛИСТ РЕГИСТРАЦИИ ИЗМЕНЕНИЙ

Номер изменения	Номера разделов, пунктов (подпунктов)				Срок введения изменения
	измененных	замененных	новых	аннулированных		подпись

СТО 0041-2004 (02494680, 01408401) Конструкции стальные строительные. Болтовые соединения. Проектирование и расчет

СТО 02494680-0041-2004

СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ

Конструкции стальные строительные

БОЛТОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Проектирование и расчет

ОКС 21.060
ОКР 12 8200

Дата введения 2005-01-01

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ:
Приказом ЗАО «ЦНИИПСК им. Мельникова» от 09 декабря 2004 г. N 204
Приказом ОАО НИПИ «Промстальконструкция» от 21 декабря 2004 г. N 38

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН ЗАО Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский и проектный институт строительных металлоконструкций им. Мельникова (ЗАО «ЦНИИПСК им. Мельникова»)
ОАО Научно-исследовательский и проектный институт «Промстальконструкция»

2 ВНЕСЕН организациями — разработчиками Стандарта

3 ПРИНЯТ на научно-техническом Совете ЦНИИПСК им. Мельникова от 25 ноября 2004 г. с участием представителей организации — разработчика Стандарта

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5 ПЕРЕИЗДАНИЕ декабрь 2008 г.

6 Разработка, согласование, утверждение, издание (тиражирование), обновление (изменение или пересмотр) и отмена настоящего стандарта производятся организациями-разработчиками

Введение

Настоящий стандарт разработан в соответствии с Федеральным законом «О техническом регулировании» N 184-ФЗ и предназначен для применения всеми подразделениями ЗАО «ЦНИИПСК им. Мельникова» и ОАО НИПИ «Промстальконструкция», специализирующимися на разработке проектов КМ и КМД, диагностике, ремонте и реконструкции промышленных зданий и сооружений различного назначения.
Стандарт может применяться другими организациями, если эти организации имеют сертификаты соответствия, выданные Органами по сертификации в системе добровольной сертификации, созданными организациями — разработчиками стандарта.
Организации-разработчики не несут никакой ответственности за использование данного стандарта организациями, не имеющими сертификатов соответствия.
Необходимость разработки стандарта продиктована тем, что опыт, накопленный организациями — разработчиками стандарта, а также отечественными предприятиями и организациями в области проектирования, изготовления и выполнения стальных конструкций с монтажными соединениями на болтах, содержится в различных нормативных документах, рекомендациях, ведомственных правилах и других, частично устаревших и не охватывающих в целом проблему безопасной эксплуатации промышленных зданий и сооружений различного назначения.
Основной целью разработки стандарта является создание современной нормативной базы по вопросам проектирования и расчета стальных конструкций с соединениями на болтах.
Замечания и предложения по дополнению и изменению настоящего стандарта просим направлять по адресам:

117393 Москва, ул.Архитектора Власова, 49, ЗАО «ЦНИИПСК им. Мельникова», факс 960-22-77, телефоны для справок: 128-77-77, 120-10-21;

127473 Москва, ул.Садовая Самотечная, 13, ОАО НИПИ «Промстальконструкция», телефоны (факс) для справок 200-17-02, 684-32-65.

1 Область применения

1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт распространяется на проектирование и расчет стальных конструкций с монтажными соединениями на болтах, в том числе высокопрочных, предназначенных для несущих и ограждающих конструкций зданий и сооружений различного назначения, воспринимающих постоянные, временные и особые нагрузки в климатических районах с расчетной температурой до -60 °С и сейсмичностью до 9 баллов, эксплуатируемых как в слабоагрессивных, так и в среднеагрессивных и агрессивных средах с применением защитных металлических покрытий.

1.2 В стандарте изложены основные положения по проектированию и расчету соединений на болтах, работающих на срез и растяжение, приведены области рационального применения болтов различных диаметров и классов прочности.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие нормативные документы:
Федеральный закон «О техническом регулировании» от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ
ГОСТ 9.303-84 Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Общие требования к выбору
ГОСТ 1759.0-87* Болты, винты, шпильки и гайки. Технические условия (Прекращено применение на территории РФ в части маркировки)
ГОСТ 1759.1-82* Болты, винты, шпильки, гайки и шурупы. Допуски, методы контроля размеров и отклонений формы и расположения поверхностей
ГОСТ 5915-70* Гайки шестигранные класса точности В. Конструкция и размеры
ГОСТ 5927-70* Гайки шестигранные класса точности А. Конструкция и размеры
ГОСТ 7798-70* Болты с шестигранной головкой класса точности В. Конструкция и размеры
ГОСТ 7805-70* Болты с шестигранной головкой класса точности А. Конструкция и размеры
ГОСТ 11371-78* Шайбы. Технические условия
ГОСТ 19281-89* Прокат из стали повышенной прочности. Общие технические условия
ГОСТ 19903-74* Прокат листовой горячекатаный. Сортамент
ГОСТ 24379.0-80* Болты фундаментные. Общие технические условия
ГОСТ 24379.1-80 Болты фундаментные. Конструкция и размеры
ГОСТ Р 9.316-2006 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия термодиффузионные цинковые. Общие требования и методы контроля
ГОСТ Р 52627-2006 Болты, винты и шпильки. Механические свойства и методы испытаний
ГОСТ Р 52628-2006 Гайки. Механические свойства и методы испытаний
ГОСТ Р 52643-2006 Болты и гайки высокопрочные и шайбы для металлических конструкций. Общие технические условия
ГОСТ Р 52644-2006 Болты высокопрочные с шестигранной головкой с увеличенным размером под ключ для металлических конструкций. Технические условия
ГОСТ Р 52645-2006 Гайки высокопрочные шестигранные с увеличенным размером под ключ для металлических конструкций. Технические условия
ГОСТ Р 52646-2006 Шайбы к высокопрочным болтам для металлических конструкций. Технические условия
СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии
СНиП 2.09.03-85 Сооружения промышленных предприятий
СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции
СНиП II-23-81* Стальные конструкции. Нормы проектирования. Издание 1991 г.
Пособие по проектированию стальных конструкций, 1991 г. (к СНиП II-23-81*)
СТО-0031-2004 Конструкции стальные строительные. Болтовые соединения. Сортамент и области применения

5 Срезные соединения

5.1 При действии продольной силы, проходящей через центр тяжести соединения, распределение этой силы между болтами следует принимать равномерным. При действии на соединение изгибающего момента распределение усилий между болтами следует принимать пропорционально расстояниям от центра тяжести соединения до оси рассматриваемого болта (при треугольных эпюрах распределения усилий между болтами.*
_______________