Разрабатывая болтовое соединение необходимо:
Число болтов в соединении и расстояние между ними зависит от конструктивных особенностей соединяемых узлов.
В узлах прикреплений и стыках, в нагруженных и ответственных узлах расстояние между болтами делают минимальным, для уменьшения расходов на соединяющие накладки.
В малонагруженных узлах, расстояние между отверстиями под болты увеличивают, для экономии расходов на болты.
Болты в соединении необходимо располагать по прямым линиям (рискам), которые параллельны прикладываемым усилиям в соединении. Расстояние между болтами в линии называется шагом соединения, а расстояние двумя соседними рисками – дорожкой.
Минимальное расстояние между болтами зависят от прочности основного материала соединения, а максимальное определяется устойчивости к деформации и разрушению соединяемых участков между болтами, возможностью деформации соединяемых частей или появления щелей в соединении.
При соединении профильных элементов (швеллеров, уголков, двутавров) варианты расстановки рисок и возможные диаметры отверстий под болты нормируются и приведены в справочниках. При разработке таких соединений нужно предусматривать возможность удобной постановки болтов и сборки соединения.
При разработке соединения весьма желательно дорожку и шаг делать равным кратным 40мм.
Это облегчит рассверловку отверстий под болты с помощью кондукторов.
Рис.5.11. Схема отверстий для соединения болтами
а – самое меньшее расстояние в случае рядового (I) и шахматного (II) размещения болтов; б – самое большое расстояние в случае растяжения (I) и сжатия (II) элементов; 1 – окаймляющий уголок.
Таблица 5.9. При разработке болтового соединения расстояние между двумя соседними болтами одной риски определяют согласно таблице
| Расположение и направление болтов в соединении | Расстояние между центрами отверстий под болты |
||
| минимальное расстояние между болтами | Минимальное расстояние от центра болта до кромки при усилии на конструкцию от болта к кромке. | ||
| максимальное расстояние между болтами в крайних рисках при растяжении и сжатии (окаймляющие уголки отсутствуют) | Минимальное расстояние от центра болта до кромки поперек усилия при обрезанной кромке | ||
| максимальное расстояние между болтами для болтов в средних рядах и в крайних при наличии окаймляющих уголков), при растяжении | Минимальное расстояние от центра болта до кромки поперек усилия при «прокатных» кромках | ||
| Максимальное расстояние между болтами для болтов в средних рядах и в крайних при наличии окаймляющих уголков), при «сжатии» | Максимальное расстояние от центра болта до края соединяемого элемента | ||
| Минимальное расстояние до кромки от центра болта до кромки при высокопрочных болтах (кромка и направление прикладываемого усилия любое) | |||
Болты (в том числе высокопрочные) следует размещать в соответствии с табл. 39.
Таблица 39
| #G0Характеристика расстояния | Расстояния при размещении болтов |
| 1. Расстояния между центрами болтов в любом направлении: а) минимальное | 2,5 |
| б) максимальное в крайних рядах при отсутствии окаймляющих уголков при растяжении и сжатии | 8 или 12 |
| в) максимальное в средних рядах, а также в крайних рядах при наличии окаймляющих уголков: | |
| при растяжении | 16 или 24 |
| при сжатии | 12 или 18 |
| 2. Расстояния от центра болта до края элемента: | |
| а) минимальное вдоль усилия | 2 |
| б) то же, поперек усилия: | |
| при обрезных кромках | 1,5 |
| при прокатных кромках | 1,2 |
| в) максимальное | 4 или 8 |
| г) минимальное для высокопрочных болтов при любой кромке и любом направлении усилия | 1,3 |
| * В соединяемых элементах из стали с пределом текучести свыше 380 МПа (3900 кгс/кв.см) минимальное расстояние между болтами следует принимать равным 3 . Обозначения, принятые в табл. 39: - диаметр отверстия для болта; - толщина наиболее тонкого наружного элемента. Примечание. В соединяемых элементах из стали с пределом текучести до 380 МПа (3900 кгс/кв.см) допускается уменьшение расстояния от центра болта до края элемента вдоль усилия и минимального расстояния между центрами болтов в случаях расчета с учетом соответствующих коэффициентов условий работы соединений согласно пп. 11.7* и 15.14 * |
Соединительные болты должны размещаться, как правило, на максимальных расстояниях; в стыках и узлах следует размещать болты на минимальных расстояниях.
При размещении болтов в шахматном порядке расстояние между их центрами вдоль усилия следует принимать не менее 1,5 где - расстояние между рядами поперек усилия, - диаметр отверстия для болта. При таком размещении сечение элемента определяется с учетом ослабления его отверстиями, расположенными только в одном сечении поперек усилия (не по "зигзагу").
При прикреплении уголка одной полкой отверстие, наиболее удаленное от его конца, следует размещать на риске, ближайшей к обушку.
2,28Расчет болтов в соединении, работающем на осевую силу (привести расчетную зависимость с объяснением входящих в неё величин),.
Если внешняя сила, действующая на соединение, направлена параллельно продольной оси болтов, то они будут работать на растяжение. При статической работе такого соединения качество отверстий и поверхности болта не играет никакой роли и болты нормальной и повышенной точности работают на растяжение одинаково (их расчетные сопротиво ления равны).
Интересно отметить, что начальные натяжения болтов не сказываются на их несущей способности на растяжение. Объясняется это тем, что начальные напряжения являются напряжениями внутренними, уравновешенными силами сжатия между соединяемыми элементами. Прикладывая внешние силы N к соединяемым элементам, будем постепенно заменять ими силы сжатия между элементами, не нарушая равновесия болт - элемент. При этом плотность соединения нарушена не будет. Тогда, когда внешние силы N начнут превышать внутренние начальные усилия стягивания болта, монолитность соединения нарушится и растягивающее усилие в болте начнет увеличиваться. Таким образом, прочность соединения определяется прочностью материала болтов на растяжение независимо от сил начального натяжения болта.
Таблица 8
| Способы обработки соединяемых поверхностей | Коэффициент трения, | Коэффициент, |
| Пескоструйный или дробеметный двух поверхностей | 0,38 | 1,02 |
| То же, с консервацией металлизацией цинком или алюминием | 0,50 | 1,02 |
| Пескоструйный или дробеметный одной поверхности с консервацией ее эпоксидным клеем с корундовым порошком, другая поверхность очищается стальными щетками, без консервации | 0,50 | 1,02 |
| Газопламенной двух поверхностей | 0,42 | 1,02 |
| Стальными щетками двух поверхностей | 0,35 | 1,06 |
| Без обработки | 0,25 | 1,20 |
В соединениях, работающих на растяжение, применяются болты из тех же сталей, что и для соединений, работающих на сдвиг, а для фундаментных болтов - в табл. 9. В этих соединениях усилия к болтам часто бывают приложены с эксцентриситетом, что заставляет снижать их расчетные сопротивления.
В фундаментных болтах снижение расчетных сопротивлений материала болтов против номинала объясняется еще и тем, что степень натяжения смежных болтов базы колонны в процессе монтажа колонны может быть различна, а потому в действительности возможна некоторая перегрузка отдельных болтов. Усилие, которое может быть воспринято одним болтом, определяют по формуле:
Аналогично формуле (6.2) необходимое количество болтов в соединении, работающем на действие центрально приложенной растягивающей силы, определяют:
При одновременном действии сил, сдвигающих и растягивающих соединение, прочность его проверяют раздельно на сдвиг по формулам (6.1) - (6.2), а на растяжение по формулам (6.5) и (6.5).
Расчет фундаментных болтов не отличается от расчета обычных болтов и производится по формулам (6.4) и (6.5), однако для должного закрепления болта в фундаменте (определение длины его заделки в бетон) необходимо дополнительно проверить его на вырывание из фундамента.
Центры болтовых отверстий должны располагаться по прямым линиям, параллельным действующему усилию, называемыми рисками. Расстояние a между центрами соседних отверстий вдоль риски называется шагом, расстояние с между соседними рисками – дорожкой.
Болты размещаются в рядовом или шахматном порядке (рис. 10.37) согласно требованиям табл. 10.23, при этом в расчетных соединениях (стыках и узлах) устанавливается минимальный шаг болтов a min. Он определяется из
Рис. 10.37. Размещение болтов:
а – рядовое; б – шахматное
условия прочности основного металла. Этим достигается экономия материала накладок, фасонок и других элементов в соединении. Максимальное расстояние между болтами a max назначается в нерасчетных (связующих) соединениях для уменьшения количества болтов. Оно определяется устойчивостью более тонкого наружного элемента t min при сжатии в промежутках между болтами и плотностью соединения растянутых элементов в целях устранения коррозионной опасности (зависит от диаметра болта d ).
Таблица 10.23
Размещение болтов
|
Характеристика расстояния |
Расстояние |
|
1. Расстояния между центрами болтов в любом направлении: а) минимальное б) максимальное в крайних рядах при отсутствии окаймляющих уголков при растяжении и сжатии в) максимальное в средних рядах, а также в крайних рядах при наличии окаймляющих уголков: при растяжении при сжатии |
8d или 12t 16d или 24t 12d или 18t |
|
2. Расстояния от центра болта до края элемента: а) минимальное вдоль усилия б) минимальное поперек усилия: при обрезных кромках при прокатных кромках в) максимальное г) минимальное для высокопрочных болтов при любой кромке и любом направлении усилия д) то же максимальное |
4d или 8t |
* В соединяемых элементах из стали с пределом текучести свыше 380 МПа минимальное расстояние между болтами следует принимать равным 3d .
Обозначения, принятые в таблице:
d – диаметр отверстия для болта;
t – толщина наиболее тонкого наружного элемента
При размещении болтов в шахматном порядке расстояние между их центрами вдоль усилия следует принимать не менее а + 1,5d , где а – расстояние между рядами поперек усилия, d – диаметр отверстия для болта. При таком размещении сечение элемента An определяется с учетом ослабления его отверстиями, расположенными только в одном сечении поперек усилия (не по «зигзагу»).
Под гайки болтов следует устанавливать шайбы. В болтовом соединении на высокопрочных болтах необходимо устанавливать две шайбы – под головку болта и гайку, так как основное назначение шайб заключается в уменьшении трения по торцевой поверхности головки болта или гайки при закручивании. В соединениях с болтами классов точности А, В и С (за исключением крепления второстепенных конструкций и соединений на высокопрочных болтах) должны быть предусмотрены меры против развинчивания гаек (постановка пружинных шайб или контргаек).
Стальные конструкции на строительной площадке почти всегда соединяются при помощи болтового соединения и у него есть много преимуществ перед другими способами соединения и прежде всего сварным соединением — это простота монтажа и контроля качества соединения.
Из недостатков можно отметить большую металлоемкость по сравнению со сварным соединением т.к. в большинстве случаев нужны накладки. Кроме того отверстие для болта ослабляет сечение.
Видов болтового соединения великое множество, но в данной статье рассмотрим классическое соединение, применяемое в строительных конструкций.
СНиП II-23-81 Стальные конструкции
СП 16.13330.2011 Стальные конструкции (Актуализированная редакция СНиП II-23-81)
СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции
СП 70.13330.2011 Несущие и ограждающие конструкции (Актуализированная редакция СНиП 3.03.01-87)
СТО 0031-2004 Болтовые соединения. Сортамент и области применения
СТО 0041-2004 Болтовые соединения. Проектирование и расчет
СТО 0051-2006 Болтовые соединения. Изготовление и монтаж
Виды болтовых соединений
По числу болтов: одноболтовые и многоболтовые. Думаю смысл объяснять не нужно.
По характеру передачи усилия от одного элемента к другому:
Не сдвигоустойчивые и сдвигоустойчивые (фрикционные). Чтобы понять смысл этой классификации рассмотрим как в общем случае работает болтовое соединение при работе на срез.
Как видим болт сжимает 2-е пластины и часть усилия воспринимается силами трения. Если болты сжимают пластины не достаточно сильно то происходит проскальзывание пластин и усилие Q воспринимается болтом.
Расчет не сдвигоустойчивых соединений подразумевает, что сила затяжки болтов не контролируется и вся нагрузка передается только через болт без учета возникающих сил трения. Такое соединение называют соединение без контролируемого натяжения болтов.
В сдвигоустойчивых или фрикционных соединениях используют высокопрочные болты которые затягивают пластины с такой силой, что нагрузка Q передается посредством сил трения между 2-мя пластинами. Такое соединение может быть фрикционным или фрикционно-срезным, в первом случае при расчете учитываются только силы трения, во втором учитываются силы трения и прочность болта на срез. Хотя и фрикционно-срезное соединение более экономичное, но практически его реализовать в многоболтовом соединении очень трудно — нет уверенности что все болты одновременно смогут нести нагрузку на срез, поэтому фрикционное соединение лучше рассчитывать без учета среза.
При больших сдвигающих нагрузках фрикционное соединение более предпочтительно т.к. металлоемкость данного соединения меньше.
Виды болтов по классу точности и их применение
Болты класса точности А — данные болты устанавливают в отверстия рассверленные на проектный диаметр (т.е. болт встает в отверстие без зазора). Изначально отверстия делают меньшего диаметра и поэтапно рассверливают до нужного диаметра. Диаметр отверстия в таких соединениях не должен быть больше диаметра болта больше чем на 0,3 мм. Сделать такое соединение крайне сложно, поэтому в строительных конструкциях они практически не используются.
Болты класса точности B (нормальной точности) и С (грубой точности) устанавливают в отверстия на 2-3 мм больше диаметров болтов. Разница между этими болтами заключается в погрешности диаметра болта. Для болтов класса точности B фактический диаметр может отклонится не более чем на 0,52 мм, для болтов класса точности C до 1 мм (для болтов диаметром до 30 мм).
Для строительных конструкций как правило применяют болты класса точности В т.к. в реалиях монтажа на строительной площадке добиться высокой точности практически невозможно.
Виды болтов по прочности и их применение
Для углеродистых сталей класс прочности обозначают двумя цифрами через точку.
Существуют следующие классы прочности болтов: 3.6; 3.8; 4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.6; 8.8; 9.8; 10.9; 12.9.
Первая цифра в классификации предела прочности болтов обозначает предел прочности болта при растяжении — одна единица обозначает предел прочности в 100 МПа, т.е. предел прочности болта класса прочности 9.8 равен 9х100=900 МПа (90 кг/мм²).
Вторая цифра в классификации класса прочности обозначает отношение предела текучести к пределу прочности в десятках процентов — для болта класса прочности 9.8 предел текучести равен 80% от предела прочности, т.е. предел текучести равен 900 х 0.8 = 720 МПа.
Что означают данные цифры? Давайте посмотрим на следующую диаграмму:
Здесь приведен общий случай испытания стали на растяжение. На горизонтальной оси обозначено изменение длины испытуемого образца, по вертикали — прилагаемое усилие. Как видим из диаграммы при увеличении усилия длина болта изменяется линейно только на участке от 0 до точки А, напряжение в этой точке и есть предел текучести, далее при не большом увеличении нагрузки болт растягивается уже сильнее, в точке Д болт ломается — это есть предел прочности. В строительных конструкциях необходимо обеспечить работу болтового соединения в пределах предела текучести.
Класс прочности болта должен быть указан на торцевой или боковой поверхности головки болта
Если на болтах нет маркировки, то скорее всего это болты класса прочности ниже 4.6 (их маркировка не требуется по ГОСТ). Применение болтов и гаек без маркировки запрещается согласно СНиП 3.03.01.
На высокопрочных болтах дополнительно указывается условное обозначение плавки.
Для применяемых болтов требуется применять соответствующие им классу прочности гайки: для болтов 4.6, 4.8 применяются гайки класса прочности 4, для болтов 5.6, 5.8 гайки класса прочности 5 и т.д. Можно заменить гайки одного класса прочности на более высокие (например если удобнее комплектовать на объект гайки одного класса прочности).
При работе болтов только на срез допускается применять класс прочности гаек при классе прочности болтов: 4 – при 5.6 и 5.8; 5 – при 8.8; 8 – при 10.9; 10 – при 12.9.
Для болтов из нержавеющей стали также наносится маркировка на головке болта. Класс стали — А2 или А4 и предел прочности в кг/мм² — 50, 70, 80. Например А4-80: марка стали А4, прочность 80 кг/мм²=800 МПа.
Класс прочности болтов в строительных конструкциях следует определять согласно таблице Г.3 СП 16.13330.2011
Выбор марки стали болта
Марку стали болтов следует назначать согласно таблице Г.4 СП 16.13330.2011
Подбор диаметра болта для строительных конструкций
Для соединений строительных металлических конструкций следует применять болты с шестигранной головкой нормальной точности по ГОСТ 7798 или повышенной точности по ГОСТ 7805 с крупным шагом резьбы диаметров от 12 до 48 мм классов прочности 5.6, 5.8, 8.8 и 10.9 по ГОСТ 1759.4, шестигранные гайки нормальной точности по ГОСТ 5915 или повышенной точности по ГОСТ 5927 классов прочности 5, 8 и 10 по ГОСТ 1759.5, круглые шайбы к ним по ГОСТ 11371 исполнение 1 класса точности А, а также болты, гайки и шайбы высокопрочные по ГОСТ 22353 — ГОСТ 22356 диаметров 16, 20, 22, 24, 27, 30, 36, 42 и 48 мм.
Диаметр и количество болтов подбираются так, чтобы обеспечить необходимую прочность узла.
Если через соединение не передаются значительные нагрузки, то можно использовать болты М12. Для соединения нагруженных элементов рекомендуется использовать болты от М16, для фундаментов от М20.
для болтов М12 — 40 мм;
для болтов М16 — 50 мм;
для болтов М20 — 60 мм;
для болтов М24 — 100 мм;
для болтов М27 — 140 мм.
Диаметр отверстия под болт
Для болтов класса точности А отверстия выполняют без зазора, но использовать такое соединение не рекомендуется ввиду большой сложности его изготовления. В строительных конструкциях, как правило, используют болты класса точности B.
Для болтов класса точности В диаметр отверстия можно определить по следующей таблице:
Расстояния при размещении болтов
Расстояния при размещении болтов следует принимать согласно таблице 40 СП 16.13330.2011
В стыках и узлах болты необходимо располагать ближе друг к другу, а конструктивные соединительные болты (служащие для соединения деталей без передачи значимых нагрузок) на максимальных расстояниях.
Допускается крепить детали одним болтом.
Выбор длины болта
Длину болта определяем следующим образом: складываем толщины соединяемых элементов, толщины шайб и гаек, и добавляем 0,3d (30% от диаметра болта) и далее смотрим сортамент и подбираем ближайшую длину (с округлением в большую сторону). Согласно строительным нормам болт должен выступать из гайки как минимум на один виток. Слишком длинный болт использовать не получится т.к. резьба имеется только на конце болта.
Для удобства можно воспользоваться следующей таблицей (из советского справочника)
В болтовых соединениях работающих на срез, при толщине наружного элемента до 8 мм, резьба 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. Если выбранная длина болта не соответствует этому требованию, то необходимо увеличить длину болта так, чтобы это требование выполнялось.
Приведем пример:
Болт работает на срез, толщина скрепляемых элементов 2х12 мм, согласно расчету принят болт диаметром 20 мм, толщина шайбы 3 мм, толщина пружинной шайбы 5 мм, толщина гайки 16 мм.
Минимальная длина болта равна: 2х12+3+5+16+0,3х20=54 мм, согласно ГОСТ 7798-70 выбираем болт М20х55. Длина нарезаной части болта составляет 46 мм, т.е. условие не удовлетворяется т.к. резьба должна входить вглубь отверстия не более чем на 5 мм, поэтому увеличиваем длину болта до 2х12+46-5=65 мм. Согласно нормам можно принять болт М20х65, но лучше использовать болт М20х70, тогда вся резьба будет вне отверстия. Пружинную шайбу можно заменить на обычную и добавить еще одну гайку (очень часто так делают т.к. применение пружинных шайб ограничено).
Мероприятия про предотвращению отвинчиванию болтов
Для того, чтобы крепление со временем не ослабло требуется использовать 2-ю гайку или стопорные шайбы, предотвращающие отвинчивание болтов и гаек. Если болт работает на растяжение, то необходимо использовать 2-ой болт.
Также есть специальные гайки со стопорным кольцом или фланцем.
Применять пружинные шайбы при овальных отверстиях запрещено.
Установка шайб
Под гайку необходимо устанавливать не более одной шайбы. Также допускается устанавливать одну шайбу под головкой болта.
Прочностной расчет болтового соединения
Болтовое соединение можно разделить на следующие категории:
1) соединение работающее на растяжение;
2) соединение работающее на срез;
3) соединение работающее на срез и растяжение;
4) фрикционное соединение (работающее на срез, но с сильным натяжением болтов)
Расчет болтового соединения, работающего на растяжение
В первом случае прочность болта проверяется по формуле 188 СП 16.13330.2011
где Nbt — несущая способность одного болта на растяжение;
Rbt — расчетное сопротивление болта на растяжение;
Расчет болтового соединения, работающего на срез
Если соединение работает на срез, то необходимо проверить 2-а условия:
расчет на срез по формуле 186 СП 16.13330.2011
где Nbs — несущая способность одного болта на срез;
Rbs — расчетное сопротивление болта на срез;
Ab — площадь сечения болта брутто (принимается согласно таблице Г.9 СП 16.13330.2011);
ns — число срезов одного болта (если болт соединяет 2-е пластины, то число срезов равно одному, если 3-и, то 2-а и т.д.);
γb — коэффициент условия работы болтового соединения, принимаемый согласно таблице 41 СП 16.13330.2011 (но не больше 1.0);
γc — коэффициент условия работы, принимаемый согласно таблице 1 СП 16.13330.2011.
и расчет на смятие по формуле 187 СП 16.13330.2011
где Nbp — несущая способность одного болта на смятие;
Rbp — расчетное сопротивление болта на смятие;
db — наружный диаметр стрежня болта;
∑t — наименьшая суммарная толщина соединяемых элементов, сминаемых в одном направлении (если болт соединяет 2-е пластины, то принимается толщина одной самой тонкой пластины, если болт соединяет 3 пластины, то считается сумма толщин для пластин, которые передают нагрузку в одном направлении и сравнивается с толщиной пластины, передающей нагрузку в другом направлении и берется наименьшее значение);
γb — коэффициент условия работы болтового соединения, принимаемый согласно таблице 41 СП 16.13330.2011 (но не больше 1.0)
γc — коэффициент условия работы, принимаемый согласно таблице 1 СП 16.13330.2011.
Расчетные сопротивления болтов можно определить по таблице Г.5 СП 16.13330.2011
Расчетное сопротивление Rbp можно определить по таблице Г.6 СП 16.13330.2011
Расчетные площади сечения болтов можно определить по таблице Г.9 СП 16.13330.2011
Расчет соединения, работающего на срез и растяжение
При одновременном действии на болтовое соединение усилий,вызывающих срез и растяжение болтов, наиболее напряженный болт, наряду спроверкой по формуле (188), следует проверять по формуле 190 СП 16.13330.2011
где Ns, Nt — усилия, действующие на болт, срезывающие и растягивающие соответственно;
Nbs, Nbt — расчетные усилия, определяемые по формулам 186 и 188 СП 16.13330.2011
Расчет фрикционного соединения
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.
Расчетное усилие, которое может быть воспринято каждой плоскостью трения элементов, стянутых одним высокопрочным болтом, следует определять по формуле 191 СП 16.13330.2011
где Rbh — расчетное сопротивление растяжению высокопрочного болта, определяемое согласно требованиям 6.7 СП 16.13330.2011;
Abn — площадь поперечного сечения нетто (принимается согласно таблице Г.9 СП 16.13330.2011);
μ — коэффициент трения между поверхностями соединяемых деталей (принимается по таблице 42 СП 16.13330.2011);
γh — коэффициент, принимаемый по таблице 42 СП 16.13330.2011
Количество необходимых болтов для фрикционного соединения можно определить по формуле 192 СП 16.13330.2011
где n — требуемое количество болтов;
Qbh — расчетное усилие, которое воспринимает один болт (расчитывается по формуле 191 СП 16.13330.2011, расписано чуть выше);
к — количество плоскостей трения соединяемых элементов (обычно 2-а элемента соединяют через 2-е накладные пластины, расположенные с разных сторон, в этом случае к=2);
γc — коэффициент условия работы, принимаемый согласно таблице 1 СП 16.13330.2011;
γb — коэффициент условий работы, принимаемый в зависимости от количества болтов, требуемых для восприятия усилия и принимаемый равным:
0,8 при n < 5;
0,9 при 5 ≤ n < 10;
1,0 при n ≤ 10.
Обозначение болтового соединения на чертежах
Таблица 2
| Характеристика расстояния | Величина |
| Расстояния между центрами болтов в любом направлении: | |
| а) минимальное (при стали с 380 МПа) | 2,5 d |
| б) максимальное в крайних рядах при отсутствии окаймляющих | |
| уголков | 8 d или 12 t |
| в) максимальное в средних рядах, а также в крайних рядах при | |
| наличии окаймляющих уголков: | |
| при растяжении | 16 d или 24 t |
| при сжатии | 12d или 18 t |
| Расстояние от центра болта до края элемента: | |
| а) минимальное вдень усилия | 2d |
| б) то же, поперек усилия при кромках: | |
| обрезных | 1,5 d |
| прокатных | 1,2 d |
| в) максимальное | 4d или 8 t |
| г) минимальное для высокопрочных болтов при любой кромке и | |
| любом направлении усилия | 1,3d |
Примечание:
d
- диаметр отверстия для болта; / - толщина наиболее тонкого наружного элемента. Соединительные болты должны размещаться на максимальных расстояниях, а в стыках и узлах болты следует размещать на минимальных расстояниях.
| Предельные усилия на болт Таблица 3 | |||||||
| Характеристика болтов и соединений | Класс | Напряженное состояние | Усилие, тс, на болт диаметром, мм | ||||
| с помощью поперечного сечения (нетто). см 2 | |||||||
| 0,83 | 1,57 | 2,45 | 3,52 | 5,60 | |||
| Одноболтовые и многоболтовые с болтами нормальной точности | 4,6 | Растяжение | 1,46 | 2,74 | 4,28 | 6,16 | 9,80 |
| 5,6 | 1,75 | 3,30 | 5,14 | 7,39 | 11,76 | ||
| 6,6 | 2,09 | 3,92 | 6,12 | 8,80 | 14,00 | ||
| Одноболтовые с болтами нормальной точности | 4,6 | Срез | 1,70 | 3,01 | 4,71 | 6,78 | 10,80 |
| 5,6 | 2,15 | 3,80 | 5,96 | 8,50 | 13,40 | ||
| Смятие* | 4,92 | 6,56 | 8,20 | 9,84 | 12,30 | ||
| Многоболтовые с болтами нормальной точности | 4,6 | Срез | 1,30 | 2,30 | 3,60 | 5,19 | 8,11 |
| 5,6 | 1,64 | 2,92 | 4,56 | 6,56 | 10,26 | ||
| 8,8 | 2,76 | 4,92 | 7,68 | 11,06 | 17,28 | ||
| Смятие | 3,76 | 5,02 | 6,27 | 7,52 | 9,41 | ||
| Одноболтовые и многоболтовые с болтами повышенной точности | 8,8 | Растяжение | 3,35 | 6,28 | 9,80 | 14,08 | 22,40 |
| Срез | 3,07 | 5,46 | 8,54 | 12,29 | 19,20 | ||
| Смятие | - | 6,12 | 7,65 | 9,18 | 11,47 |
Примечание:
* При толщине сминаемого элемента 1 см в конструкциях из стали с пределом текучести до 250 МПа (3550 кгс/см 2).
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. ГОСТ 20850-84. Конструкции деревянные клееные. Общие технические условия.
2. ГОСТ 8486-86*Е. Пиломатериалы хвойных пород. Технические условия.
3. ГОСТ 2695-83*. Пиломатериалы лиственных пород. Технические условия.
4. ГОСТ 24454-80*Е. Пиломатериалы хвойных пород. Размеры.
5. ГОСТ 16363-98. Средства защиты для древесины. Метод определения огнезащитных свойств.
6. ГОСТ 6449.1-82. Изделия из древесины и древесных материалов. Поля допусков для линейных размеров и посадки.
7. ГОСТ 7307-75*. Детали из древесины и древесных материалов. Припуски на механическую обработку.
8. СНиП 52-01-2003. Бетонные и железобетонные конструкции / Госстрой РФ. - М. : Госстрой России, 2004. - 79 с.
9. СНиП 21-01-97*. Пожарная безопасность зданий и сооружений. -М.:Минстрой России, 2002. - 15 с.
10. СНиП 3.03.01-87. Несущие и ограждающие конструкции. - М.:Стройиздат, 1989. - 90 с.
11. СП 64.133302011. Деревянные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-25-80.-М.:Минрегион развития,2010.-86 с.
12. СП 20.133302011. Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85.-М.:Минрегион развития,2010.-86 с.
13. Пособие по проектированию деревянных конструкций (к СНиП П-25-80). - М.: Стройиздат, 1986-215 с.
19. Руководство по изготовлению и контролю качества деревянных клееных конструкций. –М.:Стройиздат, 1982.-79 с.
20. Руководство по проектированию клееных деревянных конструкций. -М.: Стройиздат, 1977.-189 с.
21. Руководство по обеспечению долговечности деревянных клееных конструкций при воздействии на них микроклимата зданий различного назначения и атмосферных факторов. – М.: Стройиздат, 1981.-96 с.
22. Указания по применению деревянных конструкций в условиях химически агрессивной среды. –М.:Стройиздат, 1969.-70с.
23. Ашкенази Е.К. Анизотропия конструкционных материало: справочник/ Е.К. Ашкенази, Э.В. Ганов.-Л.:Машиностроение,19080.-247с.
24. Ветрюк, И. М. Конструкции из дерева и пластмасс / И. М. Ветрюк. - Минск: Вышейшая школа, 1973. - 336 с.
25. Гринь , И .М . Строительные конструкции из дерева и синтетических материалов: Проектирование и расчёт: учеб.пособие/ И.М.Гринь, К.Е.Джантемиров, В.И.Гринь. изд. 3-е, перераб и доп. – Киев: Вища шк., 1990. – 221 с.
26. . Деревянные конструкции: справочник проектировщика промышленных сооружений. - М.; Л.:ОНТИ, 1937.-955 с.
27. Дмитриев, П. А. Безметалльные конструкции: учеб. пособие / П. А. Дмитриев, Ю. Д. Стрижаков. - Новосибирск: НИСИ, 1982. - 80 с.
28.Зубарев, Г. Н. Конструкции из дерева и пластмасс: учеб. пособие / Г. Н. Зубарев, И. М. Лялин.-М.: Высшая школа, 1980. - 311 с.
29. Зубарев, Г.Н. Конструкции из дерева и пластмасс / Г.Н. Зубарев. – М.: Высш.шк.,1990.-287 с.
30. Иванов, В. А. Конструкции из дерева и пластмасс / В. А. Иванов, В. 3. Клименко. - Киев:Вища школа, 1983. - 279 с.
31. Иванин, И. Я. Деревянные конструкции. Примеры расчета / И. Я. Иванин. - М., 1950. - 224 с.
39. Отрешко, А. И. Справочник проектировщика. Деревянные конструкции / А. И. Отрешко. -М.: Стройиздат, 1957.-263 с.
40. Светозарова, Е. И. Конструкции из клеёной древесины и водостойкой фанеры. Примеры проектирования: учеб. пособие / Е. И. Светозарова, С. А. Душечкин, Е. Н. Серов. - Л.: ЛИСИ, 1974. -133 с.
41. Серов Е.Н. Проектирование деревянных конструкций: учебное пособие/Е.Н.Серов, Ю.Д.Санников, А.Е.Серов; под ред. Е.Н.Серова; - М.: Изд-во АСВ, 2011. -536с. ISBN 978-5-9227-0236-2; ISBN 978-5-93093-793-0
42. Серов, Е. Н. Проектирование клеёных деревянных конструкций: учеб. пособие. Ч. 1. Проектирование балок и стоек каркасных зданий / Е. Н. Серов, Ю. Д. Санников//СПб.: СПбГАСУ, 1995. - 140с; Ч. П. Проектирование рам из прямолинейных элементов / СПб.: СПбГАСУ, 1998. - 133 с; Ч. III.Проектирование рам с криволинейными участками и арок / СПб.: СПбГАСУ, 1999. - 160 с.
44. Слицкоухов, Ю. В. Индустриальные деревянные конструкции. Примеры проектирования /Ю. В. Слицкоухов и др. - М.: Стройиздат, 1991. - 256 с.
45. Слицкоухов Ю.В. Конструкции из дерева и пластмасс: учеб. для вузов/Ю.В.Слицкоухов [и др.]; под ред. Г.Г. Карлсена, Ю.В.Слицкоухова,-Изд.5-е, перераб. и доп. –М.: Стройиздат, 1986.-547 с.
46. В.В.Стоянов . Конструкции из дерева и пластмасс/ В.В.Стоянов: Конспект лекций, часть1. Изд-во ОГАСА,2005.-157с.
47. В.В.Стоянов . Конструкции из дерева и пластмасс/ В.В.Стоянов: Конспект лекций, часть2. Изд-во ООО «Внешрекламсервис», 2005.- 136с.
48. Турковский С.Б. Клееные деревянные конструкции с узлами на вклеенных стержнях в современном строительстве (Система ЦНИИСК)/ под общей редакцией С.Б. Турковского и И.П. Преображенской.- М.;РИФ «Стройматериалы» 2013.-308с.
49. Шмид, А. Б. Атлас строительных конструкций из клеёной древесины и водостойкой фанеры: учеб. Пособие/ А.Б. Шмд, П.А. Дмитриев.-М.: Изд-во Ассоциации строит. Вузов, 2001.- 292 с.- ISBN 5-274-00419-9.
50. Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Конструкции из дерева и пластмасс»/Владим. Гос. ун-т; Е.А. Смирнов, С.И. Рощина, М.В. Грязнов.-Владимир: Изд-во ВлГУ, 2012. – 56с.
51. Методические указания к курсовому проекту «Одноэтажное каркасное здание» по дисциплине «Конструкции из дерева и пластмасс»/АЛТИ; Б.В.Лабудин, Н.П. Коваленко.-Архангельск: Изд-во АЛТИ, 1983. – 28с.
52. Методические указания для выполнения курсового проекта по курсу « Конструкции из дерева и пластмасс»/ЛИСИ; Ю.С. Овчинников.-Л: Изд-во ЛИСИ, 1977.–42с
| 1. | ТЕМА И ОБЪЕМ КУРСОВОГО ПРОЕКТА……………………………. | |
| 2. | ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ…………………………………… | |
| 3. | КОМПАНОВОЧНАЯ ЧАСТЬ ТЕХНИЧЕСКОГО ПРОЕКТА………… | |
| 4. | ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО ПРОЕКТУ………………………………… | |
| 5. | ТРЕБОВАНИЯ К МАТЕРИАЛАМ КОНСТРУКЦИЙ…………………. | |
| 6. | РАСЧЕТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ…………………. | |
| ПРИЛОЖЕНИЯ…………………………………………………………… | ||
| ПРИМЕР ГРАФИЧЕСКОГО ОФОРМЛЕНИЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТА | ||
| БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК……………………………………. | ||
Лабудин Борис Васильевич
Гурьев Александр Юрьевич
КОНСТРУКЦИИ
ИЗ ДЕРЕВА И ПЛАСТМАСС
Методические указания и задания
к курсовому проекту
