БОЛТОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Болты, применяемые для строительных конструкций
Для строительных конструкций применяют болты грубой, нормальной точности, высокопрочные Ø 10÷30 мм, анкерные диаметром до 90 мм.
Болты грубой (ГОСТ 15589-70*) и нормальной точности изготавливают из углеродистой стали й ставят в отверстия (на 2÷3 мм больше диаметра болта), образованные продавливанием или сверлением в отдельных элементах. Отверстия имеют негладкую поверхность и черноту - несовпадение отверстий в отдельных элементах (группа С). Преимуществом таких болтов является облегченная установка болтов. Применяются в монтажных соединениях для фиксации положения элементов и при работе на растяжение.
Те же рецепты, что и для обычных винтов. В этих случаях требуется, чтобы шайба была установлена под головкой и под гайкой. Убедитесь, что соединяемые поверхности абсолютно плоские, без краски и чистой. В присутствии смазки или масла на поверхности удалите его растворителями.
При ламинировании ламината его необходимо удалить, выполнив очистку, которая должна быть указана в проекте. То же самое может состоять в очистке струей кремнистого песка с использованием зерна от 0, 5 до 1 мм; или дробеструйной сталью; или путем травления шпателем; и т.д.
Болты повышенной точности изготавливают из углеродистой и легированной стали. Диаметр отверстия для таких болтов не должен отличаться более чем на +0.3 мм от диаметра болта, поверхность отверстия, должна быть гладкой (группа В). Болты в таких отверстиях сидят плотно и хорошо воспринимают сдвигающие силы, но соединения на таких болтах применяются редко.
Поверхности должны быть абсолютно чистыми, потому что передача сил между соединяемыми частями осуществляется трением. Всегда ставьте шайбу под головкой винта и под гайкой. Шайба должна иметь конический скос как на внешней, так и на внутренней стороне, обращенной к голове или гайке. Резьбовая часть хвостовика должна выступать из гайки, по меньшей мере, одного филе и может проникать в соединение.
Затяните гайки гаечными ключами, которые измеряют приложенный крутящий момент до достижения значения, указанного в чертежах мастерской. Также используются методы затягивания, в которых измеряются углы поворота. Соединение высокопрочных болтов изначально затягивается до 80% конечного момента торса, начиная с тех, что расположены в центре, и заканчивается затягиванием во втором раунде.
Высокопрочные болты (ГОСТ 7798-70*) изготавливают из углеродистой стали 35 или из легированной стали 40Х, 40ХФА и 38ХС и готовые болты подвергают термической обработке. Отверстия для них делают такими же, как и для болтов нормальной точности. Гайки затягивают тарировочным ключом, позволяющим создавать и контролировать силу натяжения болтов, которая плотно стягивает соединяемые элементы и обеспечивает монолитность соединения. При действии на такое соединение сдвигающих сил между соединяемыми элементами возникают силы трения, препятствующие сдвигу этих элементов относительно друг друга. Высокопрочный болт, работая на осевое растяжение, обеспечивает передачу сил сдвига трением между соединяемыми элементами. Поверхности трения зачищаются. Соединения на высокопрочных болтах применяются в монтажных соединениях ответственных конструкций.
По весу: кг собранной конструкции. Проверьте положение сверла и расстояние между отверстиями. Проверить допуски на отверстия согласно чертежам магазина. Кроме того, необходимо проверить, что поверхности сиденья головок, шайбы и гайки плоские и не содержат грязи, заусенцев, шелухи, краски, жира или масла.
Проверьте затяжку гаек с помощью ранее калиброванных динамометрических ключей. Проверьте гайку на месте сварки или другой метод. Эти винты используются с сталями любого типа.
- Гайки и шайбы для обычных и калиброванных винтов.
- Высокопрочные винт-гайки и шайбы.
Работа и расчет болтовых соединений
В болтовых соединениях при действии продольной силы N , проходящей через центр тяжести соединения, распределение этой силы между болтами следует принимать равномерным.
Расчетное усилие N b , которое может быть воспринято одним болтом, следует определять по формулам (рис.1):
Вставка болтовых соединений с использованием опции линейного позиционирования
Допуски для размеров указаны в таблице. Эти шайбы размещаются со скошенной поверхностью в контакте с гайкой или головкой винта. Выберите тип линейного позиционирования, чтобы указать положение болтового соединения, выбрав два линейных края.
Вставка болтовых соединений с использованием концентрического позиционирования
Выберите тип концентрического позиционирования, чтобы указать расположение болтового соединения, выбрав один или несколько круговых краев. Отверстие для установки болтового соединения вставляется в центр круга, заданный круговой кромкой.Рис.1. Расчетная схема работы болтового соединения на сдвиг
на срез болта (1)
где 
на смятие стенок отверстия (2)
на растяжение болта (рис.2) 
(3)
где R bs , R bp , R bt - расчетные сопротивления болтовых соединений;
Вставка болтовых соединений в отверстия, расположенные последовательно
Генератор обнаруживает наличие серии в дизайне и позволяет использовать опцию, позволяющую вставлять болтовое соединение в рядные отверстия.
Вставка болтовых соединений в точки эскиза
Если сборка содержит точки, созданные в среде эскиза, вы можете вставить болтовое соединение в этих точках.Вставка болтовых соединений в экструдированные разрезы или разрезы вращения
Вы не можете вставлять болтовые соединения в точках эскиза, созданных в среде сборки. Вы также можете вставить болтовое соединение в отверстия, созданные с помощью команд «Экструзия» и «Революция» в среде деталей.
Как заполнить болтовые соединения
Выбор крепежных элементов для болтового соединения выполняется с правой стороны вкладки «Дизайн». В зависимости от положения, болтовое соединение применяет фильтр к Центру контента и позволяет вставлять элементы фиксации. Чтобы начать заполнение болтового соединения, нажмите «Нажмите, чтобы добавить элемент фиксации» в сером поле в правой части вкладки «Дизайн».γ b - коэффициент условий работы соединения, который следует
принимать по табл.35
А - расчетная площадь сечения стержня болта;
n s - число расчетных срезов одного болта;
d - наружный диаметр стержня болта;
Σt - наименьшая суммарная толщина элементов, сминаемых в одном направлении;
А bn
- площадь сечения болта нетто
Когда вы нажимаете этот текст, устанавливается соединение с Центром контента. Отображаются доступные фиксирующие элементы. Вы можете указать правило и категорию элемента фиксации, чтобы ограничить область выбора. Болтовое соединение позволяет вам выбирать элементы крепления в логическом порядке: сначала болты, затем шайбы и гайки. Чтобы изменить элемент крепления, выберите дополнительную доступную категорию. Например, чтобы включить две шайбы, выберите «Стиральная машина» в меню «Категория», если отображается пункт «Кубик».
Текст «Нет другого фиксирующего элемента» указывает, что нелогично вставлять другой фиксирующий элемент для позиции. Чтобы сменить крепеж в болтовом исполнении, выберите крепежный элемент и нажмите. Нажмите, чтобы открыть диалоговое окно «Таблица». В диалоговом окне «Таблица» отображается выбор других элементов фиксации для выбранной категории, если они доступны. Например, вы можете выбрать часть с другим материалом.
Рис.2. Работа болтов на растяжение.
Фланцевое симметричное соединение
Количество n болтов в соединении при действии продольной силы N следует определять по формуле:
где N b , min - меньшее из двух значений расчетных усилий для одного болта, вычисленных выше. При действии момента, вызывающего сдвиг соединяемых элементов, распределение усилий на болты следует принимать пропорционально расстояниям от центра тяжести соединения до рассматриваемого болта.
Вставка болтовых соединений с помощью специальных крепежных элементов
Диалоговое окно «Таблица» недоступно для отверстий. Измените длину болта. Эта опция доступна только для болтов. Болтовые соединения могут быть добавлены с использованием настраиваемых элементов крепления, добавленных в Центр контента. Если деталь не соответствует этому фильтру, деталь не появится в болтовом соединении.
Использование элементов крепления листа в болтовых соединениях
Используя генератор с болтовым соединением, можно вставить только листовые гайки. Укажите расположение болтового соединения с помощью описанных выше шагов и начните заполнять соединение. Чтобы выбрать гайку листа, нажмите кнопку «Добавить», чтобы добавить элемент фиксации. В диалоговом окне выберите опцию «Все» в раскрывающемся меню «Норма», а затем выберите «Оправки листа» в раскрывающемся меню «Категория». Нажмите, чтобы выбрать гайку листа. На вкладке «Дизайн» в «Закрепленном связующем звене» будет вставлена матрица.
Болты, работающие одновременно на срез и растяжение, следует проверять отдельно на срез и растяжение.
При работе черных болтов на срез соединение вследствие наличия зазоров имеет большую деформативность. По исследованиям Г. А. Шапиро, сдвиги заклепок при напряжениях около предела текучести составляют в среднем 0,24 мм, а сдвиги черных болтов при зазорах от 1 до 4 мм — соответственно от 2,65 до 3 мм (т. е. примерно в 10 раз больше).
Вероятно, у каждого человека, у которого нет «двух левых рук», что-то ремонтировало в машине или дома, а иногда и в офисе. Очень часто в этих действиях происходит использование орехов, болтов, шайб, различных типов шпилек и более известных или не очень знакомых крепежей. Рынок в настоящее время полон таких продуктов любого качества и размера, поэтому не проблема найти то, что нам нужно для выполнения этой работы. Но прежде чем мы начнем работать, хорошо знать некоторые тонкости, чтобы сэкономить много головных болей и времени, а также предотвратить некоторые распространенные проблемы, которые сопровождают каждый ремонт.
В то же время статическая прочность болтового соединения только примерно на 10% меньше, чем заклепочного, что объясняется выравниванием усилий в отдельных болтах при работе их за пределом текучести. Вибрационная прочность болтового соединения значительно ниже, чем заклепочного.
Поэтому черные болты при работе их на срез целесообразно применять только при статической нагрузке и только там, где требуется в основном обеспечить прочность и где не имеет существенного значения деформативность соединения.
При сборке двух элементов, особенно если они подвержены вибрациям и треморам, всегда необходимо иметь в виду, что гайка может развиваться сама. Чтобы свести к минимуму вероятность этого, производители и эксперты в этой области предоставили различные системы и трюки, с которыми должен ознакомиться каждый мастер.
Обеспечение саморазвития ореха
В большинстве случаев пружинная шайба может решить проблемы с саморазвитием орехов. Если вы катитесь по мягкому материалу, вы должны поставить простую шайбу под стойку! Наиболее распространенными потоками являются стандартные глубины нитей. Но иногда специальные орехи объединяются. Известно, что они тонкостенные, мелкие и трапециевидные. Эти гайки изготовлены из более эластичной стали, с очень тонкими стенками и слегка «неразрезанной» резьбой.
Эффективным способом уменьшения деформативности болтового соединения является переход на чистые болты, плотно заполняющие отверстие. Однако такой переход допустим лишь в редких случаях вследствие дороговизны изготовления чистых болтов.
Более рационально применение болтов при использовании их в работе на растяжение. В этом случае для надежной работы болта необходима хорошая затяжка, так как внешняя растягивающая сила сначала должна преодолеть начальное натяжение. С точки зрения деформативности работа болтов на растяжение не очень благоприятна.
Вариант 3: Самоконтрящиеся гайки
Самоконтрящиеся гайки обычно состоят из двух компонентов - металла и дополнительной вставки. Цель дополнительного элемента состоит в том, чтобы убедиться, что нет возможности саморазвития, и основным недостатком является более сложный поворот. В отличие от тонкостенных орехов, самообслуживание обычно одноразовые.
Коронные гайки чаще всего используются для обеспечения конических суставов, где сильный зажим не требуется, но он должен быть абсолютно уверен, что гайка не будет развиваться. Все эти советы полезны и могут сэкономить нам много нервов, но качество продуктов, с которыми мы работаем с большей частью, остается. поэтому при покупке болтов, гаек и шпилек используются специализированные магазины, такие как.
Особенно это относится к черным болтам, где трудно осуществить полную затяжку. Для уменьшения деформативности соединения либо не доводят напряжение в болтах до расчетного сопротивления, либо надежно закрепляют затянутые гайки.
Надежно закрепить гайку можно приваркой ее к болту.
Расчеканка резьбы или прихватка гайки сваркой закрепляет гайку от раскручивания, но не уменьшает деформативности соединения.
Винтовые муфты - это в основном съемные соединения с силой, а некоторые из них имеют форму контакта. Винты с шестигранной головкой Используются в качестве гаек, когда часть снабжена непрерывным отверстием или болтами для шпилек, если внутренняя резьба разрезается на заготовку.
Винты с шестигранной головкой с шестигранной головкой Экономия места благодаря цилиндрической головке болта. По этой причине расстояние между болтами может быть меньше. Головка винта часто встроена в компоненты. С помощью гаечного ключа винтовое соединение можно затянуть даже в местах, где невозможно открыть или использовать торцовый ключ. Специальные винты с цилиндрической головкой имеют полость в головке форм, отличных от шестиугольника.
Вибрационная прочность соединений на черных болтах, работающих на растяжение, также значительно ниже (почти на 50%), чем заклепочных; поэтому их применение при вибрационной нагрузке мало рационально.
Зазор между болтом и отверстием в случае работы болтов на растяжение играет меньшую роль и для черных болтов может достигать 3 — 4 мм.
Головка цилиндра болта снабжена звездообразной выемкой с шестью зубьями или соответствующим штоком для крепления специального ключа. Благодаря перекосам с закругленными профилями и плоскому креплению, большие моменты затяжки могут быть безопасно перенесены без перегрузки головки болта и ключа.
Зажимные винты Используйте вместо винтов с головкой, если необходимо быстро ослабить винтовое соединение, и внутренняя резьба в компоненте будет изнашиваться часто. Резьбовой болт с коротким концом резьбы завинчивается во внутреннюю резьбу с помощью отвертки и не ввинчивается в резьбу. Когда шов отпущен, освобождается только шестигранная гайка.
при проверке болтов на срез по формуле
при проверке болтов на смятие по формуле
а при проверке на растяжение (учитывая площадь сечения болта нетто) по формуле
N — расчетная сила, действующая в соединении;
Монтажные винты Точный обрабатываемый вал, диаметр которого немного больше диаметра резьбы, выровнен с вывернутым отверстием в компоненте. Шток болта может передавать большие поперечные силы между компонентами. Кроме того, большие силы трения могут быть переданы на контактные поверхности компонентов путем соединения болтов. Кроме того, выравнивание болтов может обеспечить точное положение компонентов.
Винты из листового металла Они используются для соединения листов. Они сделаны с надрезом, поперечной или шестиугольной головкой. При ввинчивании в лист он толкает внутреннюю резьбу. Отверстие в листе должно иметь примерно такой же диаметр, как диаметр маленькой резьбы.
d — диаметр ненарезанной части болта;
d 0 — внутренний диаметр нарезки стержня;
R б — расчетные сопротивления болтов срезу, смятию и растяжению, принимаемые по таблице .
Размещение болтов в соединении производится по правилам размещения заклепок в соответствии с таблицей (за исключением минимального расстояния между болтами, которое для всех случаев установлено равным 3,5 d). Кроме того, необходимо учитывать возможность завинчивания гаек стандартными ключами 1 .
При назначении диаметра болтов и диаметра отверстий для них необходимо учитывать, что стандартные отверстия имеют градацию через 3 мм, а болты — через 2 мм. Кроме того, до сих пор на монтаже иногда применяют болты дюймового сортамента и с дюймовой нарезкой, изготовляемые старым, еще не вышедшим из строя оборудованием (в новых проектах дюймовый сортамент применяться не должен). Поэтому в таблице приводятся рекомендуемые размеры отверстий для соответствующих черных болтов как метрического, так и дюймового сортамента (при работе болтов на срез).
Условные обозначения болтов приведены в таблице.
Прикрепление верхнего пояса стропильной фермы к колонне на черных болтах.
Решение. Принимаем болты диаметром d = 18 мм с F нт = 1,71 см 2 . Число болтов, необходимое для прикрепления пояса, определяем по формуле (8.V)
Принимаем 4 болта d = 18 мм. Диаметр отверстий назначаем 20 мм.
1 Перечисление стандартных инструментов дано в «Справочнике монтажника стальных конструкций», Госстройиэдат, 1948.
«Проектирование стальных конструкций»,
К.К.Муханов
