МИНОБРНАУКИ РОССИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ИЖЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ М.Т. КАЛАШНИКОВА»

Е.С. Петрова

ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ ФУНДАМЕНТЫХ БОЛТОВ

Методические указания к выполнению лабораторной работы по дисциплине «Общие вопросы монтажа промышленного оборудования»

(для студентов специальности 150411.51 «Монтаж и техническая эксплуатация промышленного оборудования (нефтяная отрасль)»)

Ижевск

Издательство ИжГТУ

2014

УДК 621.8

Рецензент Р.С. Музафаров, канд. техн. наук, профессор кафедры «Автомобили и металлообрабатывающее оборудование» ИжГТУ имени М.Т. Калашникова.

Рекомендовано к изданию на заседании кафедры «Автомобили и металлообрабатывающее оборудование» ИжГТУ имени М.Т. Калашникова (протокол № 6 от 05.11.2013 г.), на заседании Ученого Совета Института «Современные технологии машиностроения, автомобилестроения и металлургии» ИжГТУ имени М.Т. Калашникова (протокол № 4 от 06.11.2013 г.).

Е.С. Петрова, преподаватель

Изучение конструктивных особенностей фундаментных болтов. Методические указания к выполнению лабораторной работы по дисциплине «Общие вопросы монтажа промышленного оборудования» (для студентов специальности 150411.51 «Монтаж и техническая эксплуатация промышленного оборудования (нефтяная отрасль)»). – Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2014. –18 с.

Приведена классификация фундаментных болтов, рассмотрены их основные конструкции и требования к установке.

©Петрова Е.С., 2014

© Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова, 2014

СОДЕРЖАНИЕ

ЦЕЛЬ И ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ 4

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ 5

ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К УСТАНОВКЕ БОЛТОВ 12

1.Глухие болты с отгибами и анкерными плитами, а также анкерная арматура съемных болтов должны устанавливаться в фундамент до бетонирования на специальных кондукторах, строго фиксирующих и обеспечивающих проектное положение болтов и анкерной арматуры при бетонировании фундамента. 13

ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ 14

Отчет по лабораторной работе должен содержать: 14

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 16

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 17

Цель и порядок выполнения работы

Целью работы является ознакомление с видами фундаментных болтов, и их конструкцией.

Порядок выполнения работы:

1. Ознакомиться с материалами методических указаний;

2. Изучить классификацию фундаментных болтов;

3. Изучить конструкции фундаментных болтов и требования к их установке;

4. Оформить отчет по лабораторной работе.

Общие сведения

Технологическое оборудование, как правило, крепят к фундаментам с помощью фундаментных болтов. Обычно их изготовляют из мягких, малоуглеродистых сталей (Ст З) или из сталей повышенной прочности. Нельзя только применять высокоуглеродистые хрупкие стали из-за необходимости рихтовки болтов.

Крепление оборудования к фундаментам осуществляется в настоящее время при помощи глухих болтов, съёмных болтов, а также анкерных болтов, устанавливаемых в колодцах.

Болты для крепления технологического оборудования по своему назначению делятся на конструктивные и расчетные (силовые). Конструктивные болты служат для фиксации оборудования на фундаментах и для предотвращения случайных смещений. Такие болты предусматриваются для оборудования, устойчивость которого против опрокидывания, сдвига или скручивания обеспечивается собственным весом. Расчетные болты воспринимают нагрузки, которые возникают при работе технологического оборудования.

Болты в зависимости от способа установки их подразделяются на следующие основные виды:

- устанавливаемые непосредственно в массив фундамента - болты глухие; (с отгибом, с анкерной плитой, составные с анкерной плитой)

- устанавливаемые в массив фундамента с изолирующей трубой - болты съемные; (без амортизирующих элементов, с амортизирующими элементами)

- устанавливаемые в готовые фундаменты в просверленные скважины - болты глухие и съемные; (конические с распорными цангами, конические с распорной втулкой, составные с распорным конусом)

- устанавливаемые в колодцах - болты глухие; (с отгибом)

Основные конструкции фундаментных болтов

К основным установочным и конструктивным пара­метрам болтов относятся: глубина заложения Н, длина L болта, диаметр d резьбы, длина l₀ резьбы, диаметр стерж­ня d_u длина l изогнутой части, диаметр или сторона А анкерной плиты, размер S под ключ, диаметр d, отвер­стия в фундаменте, высота h конуса.

Болты глухие, устанавливаемые непосредственно в массив фундамента, могут выполняться:

- с отгибами (рис. 1);

Рисунок 1- Фундаментные болты с отгибом: а - с резьбой диаметром от М10 до М48; б - с резьбой диаметром от М56 до М125

Болты с отгибами, как наиболее простые в изготовлении, должны применяться в случаях, когда высота фундаментов не зависит от глубины заделки болтов в бетон.

- с анкерными плитами (рис. 2);

Рисунок 2- Фундаментные болты с анкерными плитами; а- с резьбой диаметром от М10 до М48; б - с резьбой диаметром от М56 до М140

Болты с анкерными плитами, имеющие меньшую глубину заделки в бетон по сравнению с болтами с отгибами, должны применяться в случаях, когда высота фундамента определяется глубиной заделки болтов в бетон.

- составными с анкерными плитами (рис. 3).

Рисунок 3- Фундаментный болт составной с анкерной плитой с резьбой диаметром от М24 до М64

Болты составные с анкерными плитами применяются в случаях установки оборудования методом поворота или надвижки (например, при монтаже вертикальных цилиндрических аппаратов химической промышленности). В этих случаях муфта и нижняя шпилька с анкерной плитой устанавливается в массив фундамента во время бетонирования, а верхняя шпилька ввертывается в муфту на всю длину резьбы после установки оборудования через отверстия в опорных частях.

Болты съемные, устанавливаемые в массив фундамента с изолирующей трубой, могут выполняться:

- без амортизирующих элементов (рис. 4);

- с амортизирующими элементами (тарельчатыми пружинами) (рис. 5).

Болты без амортизирующих элементов состоят из шпильки и анкерной арматуры (трубы и плиты). Анкерная арматура закладывается в фундамент во время бетонирования фундамента, а шпилька устанавливается свободно в трубе после устройства фундамента.

Рисунок 4- Фундаментные болты с изолирующей трубой; а - с резьбой диаметром от М24 до М48; б - с резьбой диаметром от М56 до М125

Рисунок 5- Фундаментный болт с изолирующей трубой и амортизирующими элементами

Болты с амортизирующими элементами состоят из шпильки, анкерной арматуры (трубы и плиты) и тарельчатых пружин, устанавливаемых в нижней части болта.

Съемные болты без амортизирующих и с амортизирующими элементами следует применять для крепления тяжелого прокатного, кузнечно-прессового и другого оборудования, вызывающего большие динамические нагрузки, а также в случаях, когда болты в процессе эксплуатации оборудования подлежат возможной замене.

Болты с амортизирующими элементами (тарельчатыми пружинами) обеспечивают прочность соединения при меньших глубинах заделок болтов в бетон по сравнению с болтами без амортизирующих элементов за счет упругих деформаций тарельчатых пружин; при этом необходимо предусматривать возможность доступа к нижней части болтов.

Болты, устанавливаемые в готовые фундаменты в просверленные скважины, подразделяются на:

- прямые, закрепляемые с помощью эпоксидного клея (рис. 6);

- конические, закрепляемые с помощью цементной зачеканки, распорных цанг и распорных втулок (рис. 7);

- составные с распорным конусом (рис. 8).

Рисунок 6- Фундаментный болт на эпоксидном клею

Рисунок 7- Фундаментные болты конические: а - с цементной зачеканкой с резьбой диаметром от М12 до М48; б - с распорными цангами с резьбой диаметром от М12 до М48; в - с распорной втулкой с резьбой диаметром от М12 до М.48

Рисунок 8- Фундаментный болт составной с распорным конусом с резьбой диаметром от М12 до М24

Болты, устанавливаемые в готовые фундаменты, должны применяться во всех случаях, когда это возможно по технологическим и монтажным условиям.

Болты, закрепляемые эпоксидным клеем, могут устанавливаться как до, так и после монтажа и выверки оборудования через отверстия в опорных частях.

Болты с распорными цангами и распорными втулками позволяют вводить крепление в эксплуатацию сразу же после установки болтов в скважины. Кроме того, такие болты, в случае необходимости, могут быть извлечены из скважин и использованы повторно.

Болты составные с распорным конусом следует применять только для конструктивного закрепления оборудования.

Болты, устанавливаемые в колодцах (рис. 9), допускается применять только в тех случаях, когда они не могут быть (по тем или иным причинам) установлены в просверленные скважины.

Рисунок 9- Фундаментный болт, устанавливаемый в колодце с резьбой диаметром от М12 до М48

Фундаментные болты, предназначенные для работы в условиях агрессивной среды и повышенной влажности, должны проектироваться с учетом дополнительных требований, предъявляемых главой СНиП по защите строительных конструкций от коррозии.