Болтовые соединения стальных конструкций

В практике строительства болтовые соединения появились раньше заклепочных и сварки. Благодаря своей простоте и надежности болтовые соединения и в настоящее время находят широкое применение в строительстве.

Основным недостатком болтовых соединений является их большая металлоемкость и трудоемкость выполнения.

Рис.1. Болт с гайкой и шайбами

Виды болтов.

В строительстве в основном применяют обычные болты (рис.1), которые подразделяются на:

– болты грубой точности (класс точности С), когда диаметр отверстия и диаметр болта отличаются на 2÷3 мм

– болты нормальной точности (класс точности В), когда диаметр отверстия и диаметр болта отличаются на 1÷1,3 мм

– болты высокой точности (класс точности А), когда диаметр отверстия и диаметр болта отличаются на 0,25÷0,3 мм. Отверстия для таких болтов просверливают на проектный диаметр.

– высокопрочные болты (класс точности В), изготавливаются из легированных сталей (например,40Х, 35Х2АФ) с последующей термической обработкой после изготовления болта

– самонарезающие болты (типа метчика), завинчивающиеся в ранее образованные отверстия. Материал болтов – термоупрочненная сталь. Применяются для крепления профилированного настила к прогонам и к стойкам фахверка.

– анкерные (фундаментные) болты классы точности В и С. Используют для крепления колонн к фундаментам. Изготавливают фундаментные болты из малоуглеродистых и низколегированных сталей

Рис.2. Виды

анкерных болтов

Классификация болтовых соединений.

Различают несколько видов болтовых соединений:

– по числу поставленных болтов

– одноболтовое;

– многоболтовое.

– по характеру передачи усилия от одного элемента к другому

– несдвигоустойчивые (срезные). Воспринимают усилия за счет работы болтов на срез или смятия поверхностей.

– сдвигоустойчивые (фрикционные). Усилия воспринимаются за счет предварительного натяжения болтов и через преодоление сил трения поверхностей соединяемых элементов. Болты изготавливаются из более дорогой легированной стали. Однако они обладают повышенной надежностью.

– болтовые соединения на высокопрочных болтах могут быть:

– без контроллируемого натяжения. Такие соединения работают на срез и смятие аналогично срезным.

– с контролируемым натяжением; Болтовые соединения на высокопрочных болтах с контролируемым натяжением могут быть:

– фрикционными;

– фрикционно-срезными. В таких соединения более полно используется несущая способность болтов. Во фрикционно-срезных соединениях часть усилия передается через преодоление сил трения поверхностей соединяемых элементов, а часть через смятие соединяемых элементов и срез болта.

Рис. 3. Фланцевое соединение

на высокопрочных болтах

– фланцевые соединения (рис.3). Высокопрочные болты, затянуты на максимальное расчетное усилие болта на растяжение (весьма значительное). Они обжимают фланцы, создавая в них предварительное напряжение сжатия. Внешние усилия в таких соединениях воспринимаются за счет преодоления предварительного сжатия фланцев от обжатия их высокопрочными болтами. Фланцевые соединения являются наиболее эффективными, так как используется высокая несущая способность высокопрочных болтов при работе на растяжение.

– комбинированные соединения:

– клееболтовое соединение. В таких соединениях используется совместная работа клеевой прослойки, нанесенной на сопрягаемые поверхности и высокопрочных болтов. Высокопрочные болты, поставленные с большим натяжением, обеспечивают обжатие клеевой прослойки.

– болтовое с использованием сварки.