Основні конструктивні вимоги

Вміщені у СНиП II-23-81 п.12.4-12.20.

1. У межах одного конструктивного елемента використовують болти однакового діаметра.

2. Проти розкручування болтових з'єднань треба встановлювати контргайки або пружинні шайби.

3. з'єднання повинне бути якнайбільше щільним. Щільність з'єднання перевіряють щупом товщиною 0,3 мм. Це пов'язано з тим, що у щілинах корозія металу проходить надзвичайно інтенсивно.

4. Для легких конструкцій рекомендуються діаметри болтів до 20 мм, для середніх 20-24 мм, важких – 24-30 мм.

5. Перепад поверхонь з'єднуваних деталей не повинен перевищувати 0,5 мм. Це стосується високоміцних болтів. При перепадах до 3 мм у найбільш товстій деталі створюють скіс механічною обробкою з нахилом 1:10. Перепади, що перевищують 3 мм, заповнюють прокладками. Заданий проектом натяг високоміцних болтів забезпечується затягуванням гайок спеціальними ключами з контролем крутного моменту чи кута повороту ключа. Після контролю зусилля головки болтів фарбують, а з'єднання шпаклюють по контуру.

6. Відстань між центрами болтів приймають такими, щоб забезпечувалась можливість роботи гайковими ключами. Розміщують осі болтів на рисках, які орієнтують паралельно та перпендикулярно до осі елемента. Відстань між центрами болтів вздовж риски іменують кроком. Розміщення рисок для прокатних профілів чітко нормоване. Обмежується як найменша, так і найбільша відстань між осями болтів. Найменші відстані пов'язані з вимогами роботи інструментами та необхідністю уникнути руйнування елементів, якщо болт розташовується дуже близько до краю елемента. Найбільші відстані пов'язані з вимогами забезпечення щільності з'єднання та стійкості елементів при стиску. У монтажних з'єднаннях, коли болти лише фіксують конструкцію, відстані між ними приймаються максимальними. У стиках та вузлах слід розміщувати болти на мінімальних відстанях. Це дає змогу зменшити розміри накладок.

Рис. 4.15.

7. У кріпленнях одного елемента до іншого через проміжні прокладки, при односторонніх накладках кількість болтів збільшується порівняно з розрахунком на 10%.

8. Прив'язки рисок і кроки приймають кратними 5 мм.

Розрахунок з'єднань на болтах під дією різних силових факторів

Рис. 4.16

Під дією згинального моменту зусилля у болтах розподіляються пропорційно відстаням від центра ваги з'єднання до осей болтів. Найбільші сили діють у найвіддаленіших болтах. Кожна пара болтів, симетричних відносно центра, сприймає частину згинального моменту

Всі болти разом сприймають повний момент

,

де m– кількість рядів;k– кількість пар болтів відносно центра.

Зусилля у будь-якому болті

;;

Умова міцності з'єднання може бути записана

,

де N_b– несуча здатність болта прийнята за меншим зі значень.

При дії поперечної сили Qспрощено вважають, що зусилля у болтах розподіляються рівномірно.

Таким чином, зусилля, що діє на один болт:

,

де n – кількість болтів у з'єднанні.

Несуча здатність:

При одночасній дії на з'єднання осьової сили N, поперечної силиQта згинального моменту на болти діють сили відповідноN_N, N_Q, N_M.

Рис. 4.17

Найбільше значення рівнодійної сили N_red