Фрикционные соединения (на болтах с контролируемым натяжением)
Виды соединений элементов металлич. Конструкции.
Сварные соединения
14.1.1 При проектировании стальных конструкций со сварными соединениями следует:
назначать минимальные размеры сварных швов с учетом требований 14.1.4 -14.1.6, а также применять минимально необходимое количество расчетных и конструктивных сварных швов;
обеспечивать свободный доступ к местам выполнения сварных соединений с учетом выбранного вида и технологии сварки.
14.1.7 Размеры сварных угловых швов и конструкция соединения должны удовлетворять следующим требованиям:
а) катет углового шва kf не должен превышать l,2t, где t - наименьшая из толщин свариваемых элементов;
катет шва, наложенного на закругленную кромку фасонного проката толщиной t, как правило, не должен превышать 0,9t;
б) катет углового шва kf должен удовлетворять требованиям расчета и быть, как правило, не меньше указанного в таблице 38; при возможности обеспечения большей глубины провара катет шва (от 5 мм и более) в тавровом двустороннем, а также в нахлесточном и угловом соединениях допускается принимать меньше указанного в таблице 38, но не менее 4 мм; при этом дополнительным контролем должно быть установлено отсутствие дефектов, в том числе технологических трещин;
Таблица 38
Вид соединения | Вид сварки | Предел текучести стали, Н/мм2 | Минимальный катет шва kf, мм, при толщине более толстого из свариваемых элементов t, мм
| ||||||||
4-5 | 6-10 | 11-16 | 17-22 | 23-32 | 33-40 | 41-80 | |||||
Тавровое с двусторонними угловыми швами Нахлесточное и угловое | Ручная дуговая | До 285 | 4 | 4 | 4 | 5 | 5 | 6 | 6 | ||
Св. 285 до 390 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | ||||
» 390 » 590 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 12 | ||||
Автоматическая и механизированная | До 285 | 3 | 4 | 4 | 5 | 5 | 6 | 6 | |||
Св. 285 до 390 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | ||||
» 390» 590 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | ||||
Тавровое с односторонними угловыми швами | Ручная дуговая | До 375 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 12 | ||
Автоматическая и механизированная | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | ||||
Примечания 1 В конструкциях из стали с пределом текучести свыше 590 Н/мм2, а также из всех сталей при толщине элементов более 80 мм минимальный катет швов следует принимать по специальным техническим условиям. 2 В конструкциях группы 4 минимальный катет односторонних угловых швов следует уменьшать на 1 мм при толщине свариваемых элементов до 40 мм и на 2 мм - при толщине элементов свыше 40 мм. |
в) расчетная длина углового шва должна быть не менее 4 kf и не менее 40 мм;
г) расчетная длина флангового шва должна быть не более 85 βf kf, за исключением швов, в которых усилие действует на всем протяжении шва (здесь (βf - коэффициент, принимаемый согласно таблице 39);
|
|
д) размер нахлестки должен быть не менее пяти толщин наиболее тонкого из свариваемых элементов;
е) соотношение размеров катетов угловых швов следует принимать, как правило, 1:1; при разных толщинах свариваемых элементов допускается принимать швы с неравными катетами; при этом катеты, примыкающие к более тонкому либо к более толстому элементу, должны удовлетворять требованиям соответственно 14.1.7,а либо 14.1.7,б;
ж) угловые швы следует выполнять с плавным переходом к основному металлу в конструкциях, возводимых в районах с расчетными температурами ниже минус 45 °С, а также в случаях, когда плавный переход обеспечивает повышение расчетного сопротивления усталости сварных соединений.
14.1.8 Для угловых швов, размеры которых установлены в соответствии с расчетом, для элементов из стали с пределом текучести до 285 Н/мм2 следует, как правило, применять электродные материалы, удовлетворяющие условиям:
Rwf > Rwz - при механизированной сварке;
1,1 Rwz ≤ Rwf ≤ Rwz βz / βf - при ручной сварке;
Таблица 39
Вид сварки при диаметре сварочной проволоки сплошного сечения d, мм | Положение шва | Коэффициент | Значения коэффициентов βf и βz при нормальных режимах сварки и катетах швов, мм
| |||||||
3-8 | 9-12 | 14-16 | св. 16 | |||||||
Автоматическая при d = 3 -5 | В лодочку | βf | 1,1 | 0,7 | ||||||
βz | 1,15 | 1,0 | ||||||||
Нижнее | βf | 1,1 | 0,9 | 0,7 | ||||||
βz | 1,15 | 1,05 | 1,0 | |||||||
Автоматическая и механизированная при d = 1,4 - 2 | В лодочку | βf | 0,9 | 0,8 | 0,7 | |||||
βz | 1,05 | 1,0 | ||||||||
Нижнее, горизонтальное, вертикальное | βf | 0,9 | 0,8 | 0,7 | ||||||
βz | 1,05 | 1,0 | ||||||||
Ручная и механизированная при d < 1,4 или порошковой проволокой | В лодочку | βf | 0,7 | |||||||
Нижнее, горизонтальное, вертикальное, потолочное | βz | 1,0 | ||||||||
для элементов из стали с пределом текучести свыше 285 Н/мм2 допускается применять электродные материалы, удовлетворяющие условию Rwz < Rwf < Rwz βz / βf (здесь βf и βz - коэффициенты, зависящие от технологии сварки и катета шва и определяемые по таблице 39).
14.1.9 Односторонние угловые швы в тавровых соединениях элементов из стали с пределом текучести до 375 Н/мм2, как правило, следует применять в конструкциях, эксплуатируемых в неагрессивной или слабоагрессивной среде (классификация по СНиП 2.03.11) в отапливаемых помещениях:
для прикрепления промежуточных ребер жесткости и диафрагм - в конструкциях всех групп, кроме конструкций группы 1, рассчитываемых на усталость;
|
|
для поясных швов сварных двутавров - в конструкциях групп 2 и 3 (кроме балок с условной гибкостью стенки при толщине стенки tw в колоннах и стойках до 12 мм и в балках до 10 мм, при выполнении швов механизированной сваркой с катетом шва kf ≥0,8tw / βf; при этом следует учитывать требования 15.3.3 и 15.5.5;
для всех конструктивных элементов - в конструкциях группы 4.
Расстояние s между участками сварных швов (рисунок 19), как правило, не должно превышать одного из значений: 200 мм, 12tmin атом элементе (tmin - толщина самого тонкого из соединяемых элементов), 16tmin в растянутом элементе. В конструкциях группы 4 расстояние s допускается увеличить на 50 %.
а - в нахлесточном соединении; б - в тавровом соединении
Рисунок 19 - Схема прерывистых угловых сварных швов
При наложении прерывистого шва следует предусматривать шов по концам соединяемых частей элементов; длина lw1этого шва в элементах составного сечения из пластин должна быть не менее 0,75 b, где b - ширина более узкой из соединяемых пластин.
14.1.11 Угловые сварные швы, расположенные по периметру отверстий или прорезей, допускается применять в нахлесточных соединениях в случаях, предусмотренных 14.1.10, для передачи усилий в плоскости нахлестки, предотвращения потери устойчивости элементов нахлестки или конструктивных соединений элементов.
Болтовые соединения
Допускается крепить элементы одним болтом.
14.2.3 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, либо просверлены или продавлены на меньший диаметр в отдельных деталях с последующей рассверловкой до проектного диаметра в собранных элементах.
Болты классов точности В в многоболтовых соединениях следует применять для конструкций из стали с пределом текучести до 375 Н/мм2.
В соединениях, где болты работают преимущественно на растяжение, как правило, следует применять болты классов точности В или высокопрочные.
14.2.4 Болты, имеющие по длине ненарезанной части участки с различными диаметрами, не следует применять в соединениях, в которых эти болты работают на срез.
14.2.5 Резьба болта, воспринимающего сдвигающее усилие, в элементах структурных конструкций, опор линий электропередачи и открытых распределительных устройств, а также в соединениях при толщине наружного элемента до 8 мм должна находиться вне пакета соединяемых элементов; в остальных случаях резьба болта не должна входить вглубь отверстия более чем на половину толщины крайнего элемента со стороны гайки или свыше 5 мм.
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.).
Таблица 40
Характеристика расстояния и предела текучести соединяемых элементов | Расстояние при размещении болтов |
1 Расстояние между центрами отверстий для болтов в любом направлении: | |
а) минимальное: | |
при Rуп ≤ 375 Н/мм2 | 2,5d |
при Rуп > 375 Н/мм2 | 3d |
б) максимальное в крайних рядах при отсутствии окаймляющих уголков при растяжении и сжатии | 8d или 12t |
в) максимальное в средних рядах, а также в крайних рядах при наличии окаймляющих уголков: | |
при растяжении | 16d или 24t |
при сжатии | 12d или 18t |
2 Расстояние от центра отверстия для болта до края элемента | |
а) минимальное вдоль усилия: | |
при Ryn ≤ 375 Н/мм2 | 2d |
при Ryn > 375 Н/мм2 | 2,5d |
б) то же, поперек усилия: | |
при обрезных кромках | 1,5d |
при прокатных кромках | 1,2d |
в) максимальное | 4d или 8t |
г) минимальное во фрикционном соединении при любой кромке и любом направлении усилия | 1,3d |
3 Расстояние минимальное между центрами отверстий вдоль усилия для болтов, размещаемых в шахматном порядке | и + 1,5d |
Обозначения, принятые в таблице 40: d - диаметр отверстия для болта; t - толщина наиболее тонкого наружного элемента; и - расстояние поперек усилия между рядами отверстий. Примечания 1 Диаметр отверстий следует принимать: для болтов класса точности A d = db; для болтов класса точности В в конструкциях опор ВЛ, ОРУ и КС d = db + 1 мм, в остальных случаях d = db + (1; 2 иди 3 мм), где db - диаметр болта. 2 В одпоболтовых соединениях элементов решетки (раскосов и распорок), кроме постоянно работающих на растяжение, при толщине элементов до 6 мм из стали с пределом текучести до 375 Н/мм2 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 An следует определять с учетом ослабления его отверстиями, расположенными в одном сечении поперек усилия (не по зигзагу). |
14.2.7 На скошенных поверхностях соединяемых деталей и элементов (внутренние грани полок двутавров и швеллеров) под головки болтов или гайки следует устанавливать косые шайбы.
Фрикционные соединения (на болтах с контролируемым натяжением)
14.3.1 Фрикционные соединения, в которых усилия передаются через трение, возникающее по соприкасающимся поверхностям соединяемых элементов вследствие натяжения высокопрочных болтов, следует применять:
в конструкциях из стали с пределом текучести свыше 375 Н/мм2 и непосредственно воспринимающих подвижные, вибрационные и другие динамические нагрузки;
в многоболтовых соединениях, к которым предъявляются повышенные требования в отношении ограничения деформативности.
14.3.2 Во фрикционных соединениях следует применять болты, гайки и шайбы согласно требованиям 5.6.
14.3.3 Расчетное усилие, которое может быть воспринято каждой плоскостью трения элементов, стянутых одним высокопрочным болтом, следует определять по формуле
(191)
где Rbh - расчетное сопротивление растяжению высокопрочного болта, определяемое согласно требованиям 6.7;
Аbп - площадь сечения болта по резьбе, принимаемая согласно таблице Г.9 приложения Г;
μ - коэффициент трения, принимаемый по таблице 42;
γh - коэффициент, принимаемый по таблице 42.
14.3.4 При действии на фрикционное соединение силы N, вызывающей сдвиг соединяемых элементов и проходящей через центр тяжести соединения, распределение этой силы между болтами следует принимать равномерным. В этом случае количество болтов в соединении следует определять по формуле
(192)
где Qbh - расчетное усилие, определяемое по формуле (191);
к - количество плоскостей трения соединяемых элементов;
γc - коэффициент условий работы, принимаемый по таблице 1;
γb - коэффициент условий работы фрикционного соединения, зависящий от количества п болтов, необходимых для восприятия расчетного усилия, и принимаемый равным:
0,8 при п < 5;
0,9 при 5 ≤ п < 10;
1,0 при п ≥ 10.
14.3.5 При действии на фрикционное соединение момента или силы и момента, вызывающих сдвиг соединяемых элементов, распределение усилий между болтами следует принимать согласно указаниям 14.2.11 и 14.2.12.
Таблица 42
Способ обработки (очистки) соединяемых поверхностей | Коэффициент трения μ | Коэффициент γh при контроле натяжения болтов по моменту закручивания при разности номинальных диаметров отверстий и болтов δ мм, при нагрузке | |
динамической δ = 3 - 6; | динамической δ = 1; | ||
статической δ = 5 - 6 | статической δ = 1 - 4 | ||
1 Дробеметный или дробеструйный двух поверхностей без консервации | 0,58 | 1,35 | 1,12 |
2 Газопламенный двух поверхностей без консервации | 0,42 | 1,35 | 1,12 |
3 Стальными щетками двух поверхностей без консервации | 0,35 | 1,35 | 1,17 |
4 Без обработки | 0,25 | 1,70 | 1,30 |
Примечание - При контроле натяжения болтов по углу поворота гайки значения γh следует умножать на 0,9. |
14.3.6 При действии на фрикционное соединение помимо силы N, вызывающей сдвиг соединяемых элементов, силы F, вызывающей растяжение в болтах, значение коэффициента γb, определяемое согласно требованиям 14.3.4, следует умножать на коэффициент (1 - Nt / Рb), где Nt - растягивающее усилие, приходящееся на один болт, Рb - усилие натяжения болта, принимаемое равным Рb = Rbh Abn.
14.3.7 Диаметр болта во фрикционном соединении следует принимать при условии Σt ≤ 4db, где Σt - суммарная толщина соединяемых элементов, сминаемых в одном направлении, db - диаметр болта.
Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 1800; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!