Особенности работы и расчета.

Реферат

по дисциплине «Металлические конструкции»

 

Факультет:	архитектуры
Группа:
Студент:	Шарабарина Е.
Преподаватель:	Шафрай С.Д.

 

Новосибирск

Содержание

Соединения на высокопрочных болтах. Особенности работы и расчета. 2

Типы колонн в строительных конструкциях. 6

Основные элементы стального каркаса промышленного здания. 8

 

Соединения на высокопрочных болтах.

Особенности работы и расчета.

Высокопрочные болты изготавливают из легированной стали, их ставят в отверстия большего (на 3 мм) диаметра, чем болт. Гайки затягивают тарировочным ключом, позволяющим контролировать и регулировать силу натяжения болтов. Чем больше натяжение болта, тем плотнее и монолитнее соединение. При действии на такое соединение сдвигающих сил между соединяемыми элементами возникают силы трения, препятствующие сдвигу этих элементов относительно друг друга. Таким образом высокопрочный болт, работая на осевое растяжение, обеспечивает передачу сил сдвига трением между соединяемыми элементами, именно поэтому подобное соединение часто называют фрикционным. Для увеличения сил трения поверхности элементов в месте стыка очищают от грязи, масла, ржавчины и окалины металлическими щетками, дробепескоструйным аппаратом, огневой очисткой или химическими пастами и не окрашивают.

Болтовые соединения на высокопрочных болтах с контролируемым натяжением могут быть как фрикционными, так и фрикционно-срезными(часть усилий передается через трение поверхностей соединяемых элементов, а часть – через смятие, как при неконтролируемом натяжении).

Для того чтобы болты выдерживали большие усилия затяжки, их изготовляют из специальных сталей и подвергают термической обработке. Каждую партию болтов снабжают сертификатами.

Соединения на высокопрочных болтах обладают преимуществами обычных болтовых соединений и не уступают по качеству работы заклепочным соединениям. К выполнению соединений на высокопрочных болтах допускаются только монтажники, прошедшие соответствующую подготовку и имеющие допуск к этой работе. Работы ведут под руководством специально назначенного лица.

Фрикционнное соединение на высокопрочных болтах – это натяжение с контролируемым натяжением болтов. Силы трения, возникающие в соединении на соприкасающихся поверхностях от натяжения болтов и воспринимающие сдвигающие силы, определяются в зависимости от прочности стержня болта и характера обработки соприкасающихся поверхностей. Решающее значение в работе такого соединения имеет сила натяжения болта. Считают, что эта сила равна расчетному усилию высокопрочного болта на растяжение:

Где P- осевое усилие натяжения; - расчетное сопротивление растяжению материала высокопрочного болта, , - наименьшее временное сопротивление материала болта растяжению(см. табл. 61 СНиП II-23-81*); -площадь поперечного сечения болта нетто, определяемая по стандарту.

Расчетное усилие , которое может быть воспринято каждой плоскостью трения соединяемых элементов, стянутых одним высокопрочным болтом (одним болтоконтактом) определяют по формуле:

Где -коэффициент условия работы болтового соединения, µ-коэф. трения, принимаемый по табл. 36* СНиП II-23-81*; -коэф. надежности, определяемый по той же таблице.

В нормах предусмотрен учет неравномерности работы болтов в соединении(например, неравномерность натяжения). В соотвествии с этим коэф. предлагают считать равным 0,8 при 0,9 при и 0,1 при , где n-число болтов в соединении.

Во фрикционных соединениях усилия натяжения болтов контролируются либо по углу поворота гайки а, либо по моменту закручивания гайки М (моменту силы, приложенной к рукоятке гаечного ключа относительно центра отверстия). Расчет на прочность самих соединяемых элементов высокопрочными болтами выполняют с учетом того, что сдвигающие усилия уже переданы (полностью или частично) силами трения соединяемых поверхностей, находящихся вне места ослабления сечения отверстиями.

Рабочий процесс включает в себя следующие операции: обработку соприкасающихся поверхностей элементов и деталей; подготовку болтов, гаек и шайб; сборку соединений; натяжение болтов; приемку и герметизацию соединений. Очищенные поверхности предохраняют от грязи, брызг масла и краски, образования льда. Иначе очистку приходится выполнять заново. Болты, шайбы и гайки подвергают расконсервации, очищают от грязи и ржавчины. На отбракованных болтах прогоняют резьбы, наносят смазку. Расконсервацию - очистку от заводской смазки и нанесение защитной смазки - проводят, выдерживая изделия в кипящей воде в течение 10 мин и промывая их затем в смеси неэтилированного бензина (85 %) и минерального масла типа автол. С нагретых метизов бензин быстро испаряется, масло в виде тонкой пленки остается на поверхности. Каждый болт устанавливают в соединение с двумя высокопрочными шайбами (одну ставят под головку болта, другую под гайку). Запрещается ставить более одной шайбы с каждой стороны пакета.

В момент установки болтов гайки должны свободно (от руки) наворачиваться по резьбе, в противном случае гайку или болт заменяют, а отбракованные болты и гайки отправляют на повторную подготовку. Места и стадии установки пробок и болтов, а также последовательность натяжения болтов указываются в проекте производства работ.

Соединения собирают и стягивают, соблюдая общие требования сборки болтовых соединений. Затем болты завертывают на усилие, предусмотренное проектом. Причем соединения собирают сразу на высокопрочных болтах и пробках - запрещается применять в качестве сборочных другие болты.

Окончательно высокопрочные болты затягивают на проектное усилие после проверки геометрических размеров собранных конструкций. Заданное натяжение болтов обеспечивается одним из следующих способов регулирования усилий: по углу поворота гайки; по осевому натяжению болта; по моменту закручивания ключом индикаторного типа; по числу ударов гайковерта. При этом работу выполняют в соответствии с "Руководством и нормативами по технологии постановки высокопрочных болтов в монтажных соединениях металлоконструкций".

Последовательность натяжения болтов - от середины соединения или от наиболее жесткой его части по направлению к свободным краям. Головку болта разрешается придерживать только на начальной стадии натяжения. Проворачивающиеся болты подлежат замене. Гайки или головки болтов, затянутых на проектное усилие, отмечают краской или мелом.

Качество соединений на высокопрочных болтах проверяют пооперационным контролем и при приемке работ (качество подготовки контактных поверхностей, точность натяжения болтов и плотность стянутого пакета). Плотность стяжки пакета проверяют щупом толщиной 0,3 мм - он не должен проходить вглубь между собранными деталями более чем на 20 мм.

Осевые усилия болтов контролируют в соответствии со способом их натяжения. Независимо от способа натяжения контролер прежде всего осматривает снаружи все поставленные болты и убеждается, что все болты имеют маркировку, под все гайки и головки поставлены шайбы; выступающие за пределы гайки части болтов имеют не менее одного витка резьбы над гайкой и двух под гайкой; на собранном узле есть клеймо бригады, выполнившей эти работы.

Натяжение болтов контролируют выборочно: при числе болтов в соединении до 5 - все болты, при 6 ... 20 - не менее 5 болтов и при большем числе - не менее 25 % болтов в соединении. При неудовлетворительном качестве хотя бы одного болта контролируют двойное число болтов. Если и в этом случае будет выявлен дефектный болт, проверяют все болты данного соединения и их натяжение доводят до требуемого.

Результаты контроля заносят в журнал. На каждом соединении краской должен быть нанесен трафарет работника, производившего контроль. После приемки соединения контролером все наружные поверхности стыков грунтуют.