Для того чтобы обеспечить необходимую степень натяжения болтов высокой прочности, закручивание гайки нельзя производить сообразуясь с углом поворота. Натяжение должно происходить только по крутящему моменту.
Обычно затяжка болтов происходит в два захода. Сначала, используя гайковерт, болт затягивается на величину от 50%, до 90% от расчетного усилия, что должно обеспечить необходимую плотность прилегания стыкуемых элементов. Вторым заходом болты дотягивают до требуемой величины натяжения, для этого используют специальные динамометрические ключи, которые позволяют контролировать натяжение болта по крутящему моменту. При этом вторым заходом нельзя использовать инструменты динамического действия, т. е. нельзя применять редкоударные и ударно-импульсные гайковерты.
Стоит отметить, что первоначальное натяжение болтов происходит в момент монтажа соединений и для этого используются импульсно-ударные гайковерты .
При натяжении болта необходимо удерживать его головку от проворачивания, которое должно прекратиться по мере натяжения болта, если этого не происходит, то, как сам болт, так и гайка должны быть заменены.
Дотяжка болтов до расчетной величины натяжения происходит после проверки геометрии конструкции либо ее определенной части, что происходит в соответствии со СНиП 3.06.04-91 , кроме этого, проверяется плотность сжатия всего пакета. Погрешность точности создания крутящего момента ни в коем разе не должна быть больше 15%.
Для донатяжения рекомендуется использовать особые ключи, точнее гидродинамические ключи КЛЦ. Использование ключей данного типа обеспечивает регистрацию величины крутящего момента с погрешностью не более 4%. Кроме этого, возможно применение ручных динамических ключей рычажного типа .
В тоже время натяжение болтов с использованием ключей-мультипликаторов, для которых характерно несоосное вращение валов недопустимо.
Для определения величины прикладываемого крутящего момента используют следующую формулу:
М кр = KPd
Здесь К - обозначает коэффициент закручивания;
Р - обозначает величину контролируемого натяжения, которая не учитывает потери релаксации, кН;
d - обозначает диаметр резьбы используемого болта в мм.
Величины Р и М кр, характерные для высокопрочных болтов производства Воронежского, Курганского заводов и завода в Улан-Удэ можно узнать ознакомившись с таблицей 2 , болты соответствуют ГОСТ 22353 - ГОСТ 22356 .
Таблица 2
|
d , мм |
Р , кН |
М кр, Н·м |
|
1084 |
||
|
1578 |
||
|
Примечание . Значение временного сопротивления материалов, используемых при изготовлении болтов равно 1078 МПа; климатическое исполнение У и ХЛ. |
||
В случае если натяжение болта осуществлялось путем закручивания головки, величина самого крутящего момента должна быть увеличена на 5%.
Если были использованы болты, выполненные по ГОСТ 22353 - ГОСТ 22356 производства других заводов или они имеют специальное антикоррозийное покрытие тогда коэффициент закручивания определяется отдельно для каждого конкретного случая согласно ГОСТ 22356 либо приложения А данного СТП. В данном случае полученные значения не должны выходить за рамки определенные п. 1.9 ГОСТ 22356, а это величины в пределах от минимум 0,14 до максимум 0,2.
Натяжение болтов должно начинаться с мест, где наблюдается наиболее плотное прилегание стыкуемых элементов, и продолжаться в направлении менее плотного прилегания. Донатяжение болтов происходит от центра конструкции к ее краям. При этом болты, которые находятся в непосредственной близости от монтажных пробок, после удаления последних должны дотягиваться.
Все динамометрические ключи должны проходить периодическую тарировку, которая осуществляется согласно приложению К. Результаты тарировки в обязательном порядке заносятся в соответствующий журнал, предназначенный для учета всех выполненных соединений с контролируемым натяжением болтов.
В состав комплекта, предназначенного для натяжения болтов высокой прочности, диаметр которых равен 22, 24 или 27 мм входят и ключи КЛЦ. Комплект оборудования согласно приложения И включает в себя гидродинамометрические ключи КЛЦ-110, их здесь два и один ключ КЛЦ-160. Также в комплекте есть пневмогидро насос НПГ-250 и тарировочное устройство типа УТ-1.
Стоит отметить, что работы по натяжению болтов могут выполнять только специально подготовленные рабочие, которые должны изучить характеристики и принцип работы оборудования, усвоить правила эксплуатации оборудования и технологию натяжения и сдавшие экзамен на право допуска к подобным работам. Для обучения рабочих используются требования СТП и соответствующие инструкции по эксплуатации используемого оборудования.
Все технологические процессы, а именно подготовка инструмента к работе, его хранение и содержание, непосредственно натяжение болтов должны проходить в полном соответствии с соответствующими инструкциями по их эксплуатации.
Тарирование КЛЦ-ключей проводится непосредственно перед их первым применением и затем после натяжение 1000 и 2000 болтов . После этого тарирование необходимо проводить каждый раз после натяжения 5000 болтов либо в случае замены таких составных элементов ключа как гидроцилиндр или цепной барабан.
Тарирование ручных ключей должно проводиться каждые 4 часа беспрерывной работы, но при этом не менее двух раз за смену. Для этого используется способ подвески контрольного груза. В любом случае к тарированию допускается только подготовленный персонал, и оно должно проводиться при непосредственном присутствии ответственного лица.
При тарировании погрешность крутящего момента должна быть не более 5%. Если погрешность превысила допустимые значения сам ключ, а также тарировочное устройство осматриваются и все обнаруженные неисправности устраняются. Если после этого погрешность выходит за пределы нормы, ключи должны быть подвергнуты обработке и последующему ремонту.
В процессе натяжения высокопрочных болтов должно быть обеспечено приложение к болту рассчитанного по указанной выше формуле крутящего момента. При этом величина создаваемого крутящего момента должна контролироваться в момент поворота ключа. Стоит отметить, что затяжка болтов должна происходить плавно без каких-либо рывков. Как только крутящий момент достигнет требуемой величины, натяжка прекращается.
Для обеспечения работы таких ключей как ключи КЛЦ-110 и КЛЦ-160 в ограниченном пространстве в комплекте предусмотрено наличие противомоментных упоров, приложение И. п. И.1.1 .
6.1. Для обеспечения необходимой прочности соединения высокопрочным болтам должно быть придано натяжение, указанное для болтов из стали марки 40Х в табл. 3.
Таблица 3
Усилия натяжения болтов
6.2. Натяжение высокопрочных болтов достигается путем приложения к гайкам их крутящего момента М, определяемого по формуле
где N - усилие натяжения болта, определяемое согласно п. 6.1, тс; d - номинальный диаметр болта, мм;
К- коэффициент закручивания, принимаемый равным 0,17. Величины крутящих моментов, вычисленные по формуле (1) для расчетных усилий натяжения болтов, приведены в табл. 4.
Таблица 4
Натяжение болтов и значение соответствующих крутящих моментов
6.3. Натяжение высокопрочных болтов до расчетных усилий может производиться с помощью ручных динамометрических ключей, с помощью пневматических гайковертов либо поворотом гайки на определенный угол по специальным инструкциям.
6.4. Последовательность постановки и затягивания болтов устанавливают при разработке технологии ремонтных работ. Затяжку болтов в пределах стыка или прикрепления производят от середины соединения к краям.
После натяжения последнего болта ранее затянутые болты соединения должны быть проверены и при необходимости подтянуты на заданную величину крутящего момента.
Результаты натяжения болтов заносят в журнал постановки болтов (табл. 5).
6.5. Затяжку высокопрочных болтов рекомендуется осуществлять в два приема: вначале пневматическими гайковертами на 0,5-0,8 величины расчетного натяжения, затем динамометрическими ключами до расчетного натяжения с контролем величины крутящего момента.
Затяжку болтов динамометрическими ключами следует производить плавно, без рывков. Крутящий момент регистрируется во время движения ключа в направлении натяжения.
6.6. Каждый затянутый на нормативное усилие болт должен быть отмечен краской.
6.7. Затягивание высокопрочных болтов должно производиться ключами, имеющими устройство для контроля крутящего момента с точностью до 5%.
Отсчет по ключу величины крутящего момента, необходимого для завинчивания гайки болта, должен производиться в момент поворота гайки.
6.8. Ключи должны быть пронумерованы, и перед началом работы должна быть проведена контрольная тарировка.
Результаты тарировки ключей заносят в журнал постановки болтов (табл. 5).
Таблица 5
Журнал постановки высокопрочных болтов
Портальный кран_________________
Инв. №_________________________
Тарировка ключей записывается в журнал поперек граф с указанием даты тарировки, номера ключа, величины тарируемого крутящего момента и соответствующего ему показания динамометра. Запись подписывает производивший тарировку.
Высокопрочные болты представляют собой крепеж, сопротивление которого равняется не менее 800 МПа. Изготавливаются они по ГОСТ Р 52644, имеют разный вес, диаметр и другие параметры.
1
Интересующие нас метизы производятся из низкоуглеродистых , в которых содержится не больше 0,4 % углерода. При их изготовлении применяется технология холодной либо горячей высадки исходных заготовок. Резьбу на высокопрочные болты (ВПБ) накатывают на специально предназначенных для этих целей станках-автоматах. Обязательной частью производства описываемых крепежных изделий является их термообработка в электрических печах. Эта операция выполняется с целью придания ВПБ высокой и повышенной прочности. Кроме того, термическая обработка предохраняет болты от старения.
Высокопрочные болты
Класс прочности ВПБ не может быть ниже 8.8. Данный показатель обозначается на головке крепежа. Там же могут присутствовать литеры ХЛ, У и S. Первое обозначение указывает на то, что изделия разрешается использовать в низкотемпературных условиях (до -60 °С). Метизы с буквой У предназначены для эксплуатации при температурах не ниже -40°. А литера S указывает на увеличенные параметры головки ВПБ.
Используются рассматриваемые нами изделия в сфере производства автомобилей, машиностроении, строительстве, при возведении железных дорог и мостов для соединения разнообразных деревянных и металлических конструкций. Особые свойства такого крепежа (стойкость к экстремальным температурам, противодействие влиянию агрессивных соединений, прочность) делают его незаменимым при выполнении ряда промышленных работ. ВПБ применяются и в бытовых условиях. В подобных ситуациях они используются в качестве надежных анкеров, позволяющих зафиксировать в стеновых поверхностях из бетона практически любые конструкции и предметы.
2
ВПБ выпускаются с диаметром резьбы М16, М20, М24, М30, М36, М42, М48, классами прочности – 8.8, 9.8, 10.9, 12.9. Длина болтов варьируется в пределах 40–300 мм. Вес изделий зависит от их длины и диаметра. Он колеблется в достаточно широких пределах. Вес 1000 штук ВПБ М16 равняется 116–514 кг, М20 – 204–804 кг, М24 – 377–1210 кг. Масса болтов М30–М42 изменяется от 633 до 3830 кг. А вот вес 1000 ед. М48 равняется 2495–5002 кг. Изделия высокой прочности производятся со специальным покрытием либо без такового. Толщина дополнительно слоя регламентируется ГОСТ. Для метизов М16 она должна быть не выше 25 мкм, для М20 – 30, для М24 – 40, М30–М48 – не более 50 мкм.
Высокопрочные болты М 20
Теоретический вес 1000 единиц ВПБ, который мы указывали выше, рассчитывается для изделий без специального покрытия. Высокопрочные метизы обязаны изготавливаться с постоянным уровнем качества резьбовой поверхности. Это является гарантией требуемого обеспечения затяжки соединений, выполняемых посредством ВПБ. Уровень качества обуславливается показателем закручивания (так называемый коэффициент или момент затяжки). Его величина зависит от типа смазки и дополнительного покрытия болтов. Высокопрочные изделия с произвольным покрытием должны иметь коэффициент закручивания в пределах 0,11–0,2. Метизы со стандартной смазкой и покрытием – 0,14–0,2. Проверяют коэффициент закручивания по Госстандарту Р 52643.
ВПБ чаще всего выпускаются из сталей 40Х и 40Х Селект. Второй из указанных сплавов по своему химическому составу является максимально качественным. Он, по сути, представляет собой выборку из нескольких партий 40Х. Сплавы с маркировкой Селект имеют стабильные механические показатели. Достигаются они именно за счет проведения выборки. Болты из стали 40Х Селект используются для соединения конструкций высокой степени ответственности (эксплуатируемых в особых условиях, имеющих большой вес). В остальных случаях применяются ВПБ из обычных сплавов 40Х. Выборка стали 40Х Селект осуществляется непосредственно на литейном производстве.
Покрытие описываемых болтов бывает следующих видов:
- электролитическое кадмиевое;
- электролитическое цинковое;
- горячее цинковое.
При наличии на крепежных изделиях любого из этих покрытий обязательным является их обработка смазывающим составом.
3
Указанные Саннормы описывают правила производства металлических конструкций. В них рассматриваются все существующие соединения на высокопрочных болтах:
- С несущими метизами. В них передача сдвигающих усилий осуществляется через смятие, срез и трение.
- Фрикционное. В этом случае усилия передаются исключительно посредством трения.
- Болтосварное, болтозаклепочное и болтоклеевое.
- Фланцевое. Такие соединения на высокопрочных болтах используются в конструкциях, в которых крепеж работает только на изгиб (фланцы податливого типа) либо на растяжение (жесткие фланцы).
Отдельно отметим, что любое фрикционное соединение проектируется по спецнормативам. Они изложены в СНиП II-В.3-72. Прочие виды соединений разрабатываются по техусловиям конкретного производителя работ. Они могут быть разными. Все болтовые соединения имеют собственное обозначение на чертежах. Оно остается неизменным, начиная с 1968 года, когда был введен в действие Госстандарт 2.315.
Крепление высокопрочных болтов
Обозначение ВПБ при фрикционном соединении имеет вид обычного треугольника. В чертежах металлоконструкций, которые собираются при помощи ВПБ, указываются методы просверливания отверстий и их номинальные сечения, а также вид соединения. Эти данные присутствуют в первую очередь. Кроме того, в чертежах СНиП требуют указывать следующие характеристики:
- марку сплава, из которого делаются болты (40Х Селект или другие стали), а также ГОСТ на изготовление последних;
- осевое усилие и способ натяжения ВПБ;
- коэффициент трения;
- вариант обработки соприкасающихся деталей;
- спецификацию болтов, шайб и гаек;
- коэффициент сопротивления (временного) на разрыв крепежных элементов.
СНиП выдвигают специальные требования к отправочным частям металлоконструкций, которые соединяются рассматриваемыми в статье болтами. Они обычно собираются в предназначенных для этого приспособлениях (чаще всего в кондукторах), располагающих крепежными фиксаторами. Отверстия для монтажа метизов высверливаются под проектное сечение ВПБ (оно указывается на чертежах). Диаметры отверстий подбираются с учетом условий эксплуатации конструкции. Также в данном случае принимается во внимание коэффициент сдвигоустойчивости сооружений.
Для болтов М20 из стали 40Х Селект допускается высверливать отверстия сечением 21, 23 и 25 мм, для М24 – 25, 28 и 30 мм. Возможное отклонение от указанных параметров – не более +1,5 мм. Края отверстий в обязательном порядке обрабатываются с целью удаления с них заусенец. При этом фаски не снимаются.
4
Операция состоит из пяти отдельных этапов. Они приведены далее:
- Производится обработка поверхностей деталей и элементов, которые соприкасаются друг с другом.
- Выполняется подготовка крепежа.
- Осуществляется сборка соединений.
- Делается затяжка (натяжение) ВПБ.
- Соединения герметизируются.
Обработка соприкасающихся деталей по СНиП выполняется механическими либо стальными щетками, многопламенными ацетиленовыми горелками (огневая методика), металлическим или кварцевым песком (пневматический способ). Эта операция производится максимально тщательно, так как она изменяет коэффициент трения, а значит, от нее зависит, какая у соединения будет несущая способность. После обработки сборка конструкции должна выполняться в минимальные сроки. По истечению 72 часов выполнять соединение деталей запрещается. В подобных случаях соприкасающиеся поверхности СНиП требуют обрабатывать повторно, используя ранее применявшуюся методику.
Маркировка высокопрочных болтов
Под подготовкой болтов высокой прочности понимают их расконсервацию, прогонку резьбы метизов, которые отбраковываются, очистку изделий от коррозии и грязи. Удаление смазочного слоя (он наносится на все ВПБ, его задача – выравнивать коэффициент закручивания крепежных элементов) осуществляется посредством их кипячения. Для этих целей используется обычная вода. После кипячения болты окунаются в раствор автола (15 %) и неэтилированного бензина (85 %). Подготовленные описанным способом изделия нельзя хранить более 10 суток из-за того, что коэффициент закручивания болтов может увеличиться.
Прогонка резьбы ВПБ производится специальным гайковертом пневматического типа. После этого можно приступать непосредственно к сборке соединения.
Процедура выполняется по следующей схеме:
- Осмотр металлоконструкции.
- Совмещение и фиксация монтажных отверстий (используются особые пробки) в положениях, указанных на чертежах.
- Установка болтов в свободные отверстия.
- Анализ параметров (геометрических) собранного сооружения.
- Стяжка (максимально плотная) пакетов.
- Затяжка ВПБ на оговоренное в проекте усилие.
- Демонтаж пробок, монтаж на их место крепежных элементов, затяжка установленных болтов. Она, опять же таки, производится на заданное усилие.
Все высокопрочные болты монтируются в металлоконструкции с двумя шайбами (они также изготавливаются высокопрочными, в противном случае несущая способность соединения снижается). Одна из них предназначена под гайку, вторая – под головку крепежного изделия. СНиП запрещают размещать две шайбы (и более) под один пакет. При монтаже болтов высокой прочности гайки обязаны накручиваться на резьбу от руки (свободно). Другие варианты не допускаются. Если гайка наворачивается с трудом, ее следует заменить (как вариант – установка другого ВПБ).
Пробки освобождаются исключительно после монтажа болтов во все свободные отверстия и затяжки крепежа на заданное усилие. При этом следует поочередно вынимать пробки и сразу же ставить на их место ВПБ. Финальное натяжение высокопрочных болтов всех видов (М20, М24) на предусмотренное в проекте усилие выполняется только после тщательного анализа геометрических параметров металлоконструкции. Подробнее о правилах затяжки метизов далее.
5
Усилие при натяжении ВПБ может регулироваться несколькими способами. Мы приводим их ниже:
- По числу ударов гайковерта.
- По осевому натяжению крепежного изделия.
- По углу поворота гайки.
- По моменту закручивания.
Здесь нужно знать, что вне зависимости от варианта затяжки высокопрочного крепежа обязательно необходимо использовать стяжные болты. На начальном этапе натяжения головку ВПБ следует придерживать. Сам процесс выполняется от самого жесткого участка соединения либо от его середины. Для натяжения болта на определенное усилие пользуются динамометрическим ключом. Этот инструмент позволяет четко определять момент (коэффициент) затяжки соединения.
Порядок натяжения соединения динамометрическим ключом таков:
- производится стягивание пакета стяжными изделиями;
- все болты (в том числе и стяжные) затягиваются на заданное усилие;
- пробки выбиваются, на их место монтируются ВПБ.
После этого установленный крепеж затягивается до отказа ключом. Болты М24 часто натягиваются посредством гайковерта, который тарируется по повороту гайки на определенный угол. Такой инструмент позволяет получить момент закручивания не ниже 1600 Нм. Тарировку приспособления для болтов М24 осуществляют перед началом выполнения работ. Описанный гайковерт может снабжаться сменными конусными головками. Они имеют повышенный вес. За счет этого удается снижать потери мощности от скручивания. Большой вес головок – это не единственная их особенность. Кроме того, их обязательно подвергают термообработке. Причем выполняется она так, чтобы сменные приспособления имели твердость по шкале HRC в пределах 35–45 единиц.
Натяжение выспокопрочных болтов
Болты М24 могут затягиваться не одним ключом, а сразу двумя. Такая методика дает возможность получать максимально точный момент закручивания. Используется она достаточно часто. В данном случае первым ключом (его называют малым) создают момент закручивания не более 200 Нм. После этого берут второй инструмент (большой). И уже этим ключом выполняют финальную затяжку. Он обеспечивает момент закручивания на уровне 1600 Нм. Натяжение высокопрочных болтов М20, М16, М30 и так далее (всех, кроме М24) осуществляют в большинстве случаев с ориентиром на осевое усилие. Операция выполняется электрическим либо пневматическим ключом. Его обязательно тарируют перед сборкой металлоконструкции.
Можно выполнять натяжение ВПБ М20 и других размеров, корректируя усилие на момент закручивания. Методика достаточно сложная. Для ее реализации нужно высчитать момент закручивания и постоянно измерять его при затяжке болта динамометрическим ключом. Последний способ натяжения предполагает применение ударного электрического гайковерта. Этот инструмент применяется для болтов М24 и М20. Методика проста. Все смонтированные крепежные изделия затягиваются указанным ключом посредством нанесения на гайки трех ударов (единичных). После этого производится затяжка болтов тем же способом. Но теперь уже наносится столько ударов, сколько требуется для получения в стержнях высокопрочного крепежа заданного осевого натяжения. Их число обычно находится в пределах 14–18.
6 Особенности разных видов соединений на крепежных элементах высокой прочности
Фрикционное соединение при проектировании считают неподатливым. А продольное усилие (точнее – его распределение между отдельными элементами металлоконструкции) рассматривается, как равномерное. На основании этих фактов и рассчитывают фрикционное соединение. Расчет осуществляется по усилиям. Причем обязательно принимаются во внимание усилия между разными участками рассматриваемого элемента.
Несущая способность такого соединения обязана составлять более 75 % способности детали, которая прикрепляется к конструкции. Важно! Несущая способность каждого элемента рассчитывается отдельно. При этом проводятся вычисления его прочности, выносливости и устойчивости, которые учитывают вес и другие параметры детали. Несущие высокопрочные болты применяются для сборки конструкций нескольких типов:
- Постоянные и временные сооружения, расчет которых выполняется на подвижные либо динамические нагрузки.
- Постоянные конструкции, рассчитанные исключительно на статические нагрузки.
- Временные сооружения, проектируемые на нагрузки статического плана.
Болтоклеевые соединения производятся тогда, когда следует учитывать изгибающий момент и иные сдвигающие усилия (обычно под таковыми понимают поперечные и продольные силы). В таких конструкциях на контактные изделия наносится специальная клеевая пленка, которую обжимают ВПБ. В качестве клея обычно используют составы ЭД-20 и ЭД-16. Они включают в себя пластификатор, эпоксидную смолу, отвердитель и корунд в качестве специального наполнителя.
Болтоклепаные соединения используются при необходимости монтажа высокопрочных крепежных изделий вместо применявшихся ранее заклепок. Отдельным типом монтажа они не являются. Следует ответственно подбирать высокопрочные болты для установки их вместо заклепок. Существуют специальные таблицы, в которых указывается соответствие диаметров заклепочных и болтовых соединений. Например, вместо заклепок сечением 21 мм необходимо использовать болты с сечением 20 мм. А вот крепежом М24 заменяют заклепочные элементы диаметром 23 мм.
Момент затяжки болтов – это сила, которая прикладывается к гайке при навинчивании ее на резьбовой стержень болта. Очень важно правильно ее рассчитать. Если она будет слишком маленькая, то воздействие нагрузок приведет к отвинчиванию гайки. При сильной затяжке произойдет разрушение метиза и, соответственно, всей конструкции.
В наше время значения крутящих моментов для резьбовых сталей рассчитаны и занесены в различные справочники. Чтобы облегчить ваши поиски, ниже приведены таблицы со справочными значениями крутящего момента и предварительных усилий затяжки для высокопрочных болтов с нормальным (крупным) и мелким шагами резьбы.
Существует два метода затяжки болтов :
1. Неконтролируемый – при данном методе используется оборудование или операции, при которых усилия, приложенные к крепежу не могут быть измерены. Нагрузка, действующая на крепление, обеспечивается с помощью молотка и гаечного ключа.
2. Контролируемый метод затяжки – он обеспечивается с помощью использования калиброванного и / или измеряемого оборудования, соблюдения предписанных операций. Данный метод может осуществляться двумя способами:
- Затяжка с помощью динамометрического инструмента – нагрузка на крепежную пару достигается с помощью контролируемого использования инструмента.
- Натяжение болта – необходимая нагрузка на крепежные элементы достигается путем натяжения болта в осевом направлении с использованием специальных инструментов.
Контролируемый метод затяжки имеет ряд преимуществ перед неконтролируемым:
– использование инструментов позволить применить более значительные усилия не опасаясь разрушения крепежа.2) Равномерность нагрузки – равномерность действия сил очень важна для узлов, в которых применяются уплотнительные прокладки, поскольку для них необходимо равномерное сжатие.
3) Безопасность работы – использование инструментов позволяет уменьшить риск травм, так как работники должны иметь соответствующую подготовку, перед работой с оборудованием.
4) Повышение производительности – время выполнения затяжки с помощью инструмента намного меньше, чем вручную, соответственно, снижается утомляемость рабочих и повышается производительность.
5) Достижение нужного результата с первого раза.
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 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 σ в, отношение предела текучести σ т к временному сопротивлению σ в 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:
- D15.3 болт щелковского завода.
- 10.9 – минимальное временное сопротивление болта равно 10.9 кгс/мм2
- 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 резьбы 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
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 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 .
Оставляем комментарии к данной статье высокопрочные болты.
