Проектирование соединений стальных конструкций

Сварные соединения

 

1.12.1.1 При проектировании стальных конструкций со сварными соединениями следует:

- применять минимальное необходимое количество сварных швов и назначать их минимальные размеры;

- обеспечивать свободный доступ к местам выполнения сварных соединений с учетом выбранного вида и технологии сваривания.

 

1.12.1.2 Основные типа, конструктивные элементы и размеры сварных соединений следует принимать согласно ГОСТ 5264, ГОСТ 8713, ГОСТ 11533, ГОСТ 11534, ГОСТ 14771, ГОСТ 14776, ГОСТ 23518.

 

1.12.1.3 При выборе электродов или сварочной проволоки рекомендуется учитывать группы конструкций, приведенные в Приложении В.

 

1.12.1.4 Сварные стыковые соединения листовых деталей рекомендуется, как правило, проектировать прямыми с полным проваром, с применением выводных планок, изготавливаемых из того же проката, что и основной металл. В монтажных условиях допускается односторонняя сварка с подваркой корня шва. Сварка на стальной подкладке, которая остается, может быть применена только для конструкций
3-й и 4-й групп.

 

1.12.1.5 Размеры сварных угловых швов и конструкция соединения должны удовлетворять следующим требованиям:

а) катет углового шва  (рис. 1.12.1) должен удовлетворять требованиям расчета и быть, как правило, не менее указанного в табл. 1.12.1; катет шва в тавровом двустороннем, а также в напустковом и угловом соединениях допускается принимать менее указанных в табл. 1.12.1, но не менее 4 мм, при этом размеры шва должны обеспечивать его несущую способность, определяемую расчетом. Производственным контролем должна быть установленное отсутствие дефектов, в том числе технологических трещин;

б) катет углового шва  (рис. 1.12.1, а) не должен превышать 1, 2 t, где t – наименьшая с товщин свариваемых элементов; катет шва, проложенный вдоль закругленной кромки фасонного проката толщиной t, как правило, не должен превышать 0, 9 t;

в) расчетная длина углового шва должна быть не менее 4  и не менее 40 мм;

г) режим сварки следует принимать так, чтобы форма шва (рис. 1.12.1, б, в) удовлетворяла условиям: для углового шва – b / h ³ 1, 3; для стыкового однопроходного шва – b / h ³ 1, 5;

д) расчетная длина флангового шва должна быть не более чем  за исключением швов, в которых усилие действует вдоль всей длины шва (здесь  – коэффициент, который принимается по табл. 1.12.1.2);

е) размер напустка должена быть не менее пяти товщин тончайшего из свариваемых элементов;

ж) соотношение размеров катетов угловых швов следует принимать, как правило, 1: 1; при разных товщинах свариваемых элементов допускается принимать швы с неодинаковыми катетами; при этом, катеты, прилегающие к тонкого элементу в соединении должны удовлетворять требованию п. 1.12.1.5, б), а катеты, которые прилегают к толстому элементу в соединении – требования п. 1.12.1.5, а);

з) в сварных стыках элементов, перекрываемые накладками, фланговые угловые швы следует не доводить к оси стыка не менее чем на 25 мм;

і) в конструкциях 1-й и 2-й групп угловые швы следует, как правило, выполнять без усиления с плавным переходом к основному металлу;

к) сварные стыки с накладками следует выполнять по рис.1.12.2, а;

л) расстояние между параллельными сварными соединениями элементов конструкций следует устанавливать не менее  и 100 мм, где  – толщина детали; приварка ребер жесткости и элементов решетчатых конструкций необходимо выполнять согласно рис. 1.12.2, б.

 

1.12.1.6 При проектировании сварных соединений в конструкциях, воспринимающих подвижные, динамические или вибрационные нагрузки, наряду с учетом требований раздела 11 этих норм, как правило, следует:

- избегать сечений сварных швов, размещение их в непосредственной близости один от другого, от местного изменения формы и размеров сечения, от зон изгиба, продавленных отверстий и свободных кромок, образованных гильотинной резкой;

- угловые швы выполнять с плавным переходом к основному металлу;

- фланговые угловые швы, прикрепляющие элементы решетки к фасонкам, выводить на торец элемента на длину 20 мм.

 

	Рис. 1.12.1 Размеры сварных швов
Рис. 1.12.2 Размещение сварных швов

1.12.1.7 При проектировании тавровых и угловых сварных соединений элементов стальных конструкций при наличии напряжений растяжения, ориентированных в направлении толщины проката, с целью снижения вероятности расслаивания металла под сварным швом, как правило, следует:

- применять стали, рекомендованные для конструкций 1-й группы согласно Приложению В, с пределом текучести до 390 Н/мм², а также стали с гарантированными механическими свойствами в направлении толщины проката по ТУ 14-1-4431 и ТУ 14-227-237;

- применять сварочные материалы со сниженной прочностью и повышенной пластичностью; использовать технологические приемы сварки, направленные на уменьшение остаточных сварочных напряжений, не применять порошковый провод;

- заменять угловые соединения тавровыми, а в последних обеспечивать отношение ширины свеса к толщине элементов не менее 2; применять разделку кромок, обеспечивающих уменьшение объема наплавленного металла;

- отказаться от применения односторонних угловых швов и перейти к двусторонним.

 

1.12.1.8 Для кутових швів, розміри яких визначені розрахунком, для елементів із сталі з межею текучості до 290 Н/мм² слід, як правило, застосовувати електродні матеріали, що задовольняють умовам:  – при механізованому зварюванні;  – при ручному зварювані; для елементів із сталі з межею текучості понад 290 Н/мм² допускається застосовувати електродні матеріали, що задовольняють умові  (тут  _f,  _z – коефіцієнти, що залежать від технології зварювання і катета шва і визначаються за табл. 1.12.2).

1.12.1.8 Для угловых швов, размеры которых определены расчетом, для элементов из стали с пределом текучести до 290 Н/мм² следует, как правило, применять электродные материалы, которые удовлетворяют условиям:  – при механизированной сварке;  – при ручной сварке; для элементов из стали с пределом текучести свыше 290 Н/мм² допускается применять электродные материалы, удовлетворяющие условию  (здесь  _f,  _z – коэффициенты, зависящие от технологии сварки и катета шва и определяются по табл. 1.12.2).

 

1.12.1.9 Односторонние угловые швы в тавровых соединениях элементов из стали с пределом текучести до 390 Н/мм² следует, как правило, применять в конструкциях, эксплуатируемых в неагрессивной или слабоагресивной среде (классификация по СНиП 2.03.11) в отапливаемых помещениях, кроме конструкций в зданиях и сооружениях, которые принадлежат к 1-му классу ответственности, возводимых в районах с сейсмичностью 8 баллов и выше, а также конструкций 1-, 2- и 3-й группы в зданиях с мостовыми опорными кранами режимом работы 7К (в цехах металлургических производств) и 8К:

- для крепления промежуточных ребер жесткости и диафрагм - в конструкциях всех групп, кроме конструкций 1-й группы, рассчитываемые на выносливость;

- для поясных угловых швов сварных двутавров – в конструкциях 2- и 3-й группы, кроме балок с условной гибкостью стенки , при толщине стенки t_w в колонах и стойках до 12 мм и в балках до 10 мм, при выполнении швов механизированной сваркой с катетом шва ;

- для всех конструктивных элементов– в конструкциях 4-й групмы.

Односторонние угловые швы не следует применять в соединениях, воспринимающих изгибающий момент относительно продольной оси шва.

Катеты односторонних швов следует принимать по расчету, но не менее указанных в табл. 1.12.1

Рис. 1.12.3 Схема прерывистых угловых сварных швов: а – в нахлестном соединении; б – в тавровом соединении

 

Таблица 1.12.1 Минимальные катеты сварных швов

 

Вид соединения	Вид сварки	Предел текучести стали, Н/мм2	Минимальный катет шва , мм, при толщине толстого элемента в соединении , мм
			4…5	6…10	11…16	17…22	23…32	33…40	41…80
Тавровое с двусторонними угловыми швами; нахлесточное и угловое	Ручная	До 290	4	4	4	5	5	6	6
		Более 290 до 390	4	5	6	7	8	9	10
		Более 390 до 590	5	6	7	8	9	10	12
	Механизированная	До 290	3	4	4	5	5	6	6
		Более 290 до 390	3	4	5	6	7	8	9
		Более 390 до 590	4	5	6	7	8	9	10
Тавровое с односторонними угловыми швами	Ручная	До 390	5	6	7	8	9	10	12
	автоматическая и механизированная	До 390	4	5	6	7	8	9	10
Примечания: 1. В конструкциях из стали с пределом текучести более 590 Н/мм2, а также со всех сталей при толщине элементов в соединении более 80 мм минимальный катет угловых швов следует принимать по специальным техническим условиям. 2. В конструкциях 4-й группы минимальный катет односторонних угловых швов следует уменьшать на 1 мм – при толщине толстого элемента в соединении до 40 мм и на 2 мм – при толщине толстого элемента в соединении более 40 мм.

 

Таблица 1.12.2 Коэффициенты  и

 

Вид сварки при диаметре сварочной проволоки d, мм	Положение шва	Коэффициент	Значения коэффициентов  і при нормальных режимах сварки и катетах шва, мм
			3…8	9…12	14…16	Более 16
Автоматическая при d = 3…5	В лодочку		1, 1			0, 7
			1, 15			1, 0
	Нижнее		1, 1	0, 9		0, 7
			1, 15	1, 05		1, 0
Автоматическая и полуавтоматическая при d = 1, 4…2	В лодочку		0, 9		0, 8	0, 7
			1, 05		1, 0
	Нижнее, горизонтальное, вертикальное		0, 9	0, 8	0, 7
			1, 05	1, 0
Ручная, полуавтоматическая проволокой сплошного сечения при d < 1, 4 или порошковой проволокой	В лодочку, нижнее, горизонтальное, вертикальное, потолочное		0, 7
			1, 0

 

1.12.1.10 Прерывные угловые сварные швы допускается применять в случае достаточной несущей способности непрерывного шва минимального размера при статической нагрузке и растягивающих напряжениях, которые не превышают 0, 6 R_y, для соединений в конструкциях 4-й группы, а также в конструкциях 3-й группы, реконструируемые при условии их эксплуатации в неагрессивных или слабоагресивних средах.

Размеры сварного шва должны отвечать требованиям п. 1.12.1.5. Расстояние  между участками прерывистого сварного шва (рис. 1.12.3), как правило, не должна превышать одного из значений: 150 мм,  – в сжатом элементе,  – в растянутом элементе (t_min – толщина тонкого элемента в соединении). В конструкциях 4-й группы расстояние  допускается увеличивать в 1, 5 раза.

При выполнении прерывистого углового шва необходимо предусмотреть участок шва на концах соединенных элементов (рис. 1.12.3); длина  такого участка шва в элементах составного сечения должна быть не менее 0, 75b, где b – ширина узкой из соединенных пластин.

 

1.12.1.11 Угловые сварные швы, размещенные вдоль периметров отверстий или сечений, допускается применять в соединениях с напуском в случаях, предусмотренных п. 1.12.10, для передачи усилий в плоскости напустка, предотвращение потери устойчивости элементов напустка или конструктивных соединений элементов.

 

1.12.1.12 Пробковые шва, заполняемые наплавленным металлом всю плоскость круглых или овальных отверстий, допускается применять в соединениях с напуском в случаях, предусмотренных п. 1.12.10, лишь для предотвращения потери устойчивости элементов напустку или для конструктивных соединений элементов.

Толщина пробкового шва должна быть: не менее толщины t просверленного или прорезанного элемента, но не более 16 мм; не менее , 0, 45d или 0, 45b, где d – диаметр отверстия,  и b – длина и ширина прореза. При этом диаметр отверстия  и ширина прореза  должны удовлетворять неравенствам соответственно d ³ t + 8 мм и b ³ t + 8 мм. Расстояние между центрами отверстий или продольными осями прорезов должна быть не менее 4d или 4b. Расчетное сечение шва допускается принимать равным площади отверстия или прореза.

 

1.12.1.13 Применение комбинированных соединений, в которых часть сдвигающего усилия воспринимается болтовым соединением, а часть – сварными швами, допускается при специальном обосновании и при условии обеспечения передачи части сдвигающего усилия через трение, возникающее на касательных плоскостях соединенных элементов от натяжения высокопрочных болтов, для чего сварка должна быть выполнена после окончательной затяжки болтов.

Распределение расчетного усилия, действующего в комбинированном соединении, между болтовым и сварным соединениями допускается принимать пропорционально к их несущей способности или принимать, что болтовое соединение воспринимает долю усилия, обусловленную действием постоянной нагрузки, а сварное - временной. Применение других болтовых соединений в комбинированных соединениях не допускается.

 

1.12.1.14 Расчет сварных стыковых соединений при действии продольной силы N, проходящей через центр тяжести соединения, следует выполнять по формуле

,                                              (1.12. 1)

где t – наименьшая из товщин элементов в соединении;

l_w – расчетная длина стыкового шва, равная его геометрической длине за вычетом 2t. В случае, когда концы шва выведены за границы стыка, расчетная длина шва принимается равной его геометрической длине.

При расчете сварных стыковых соединений элементов из стали с отношением R_u /  _u > R_y, эксплуатация которых возможна и после достижения металлом предела текучести, а также из стали с пределом текучести R_yn > 440 Н/мм² в формуле (1.12.1) вместо R_wy следует принимать R_wu /  _u.

Расчет сварных стыковых соединений не нужно выполнять при условиях применения сварочных материалов согласно Приложению Ж, обеспечение полного провара соединенных элементов и выполнение контроля качества соединений при растяжении физическими методами.

 

1.12.1.15 Сварные стыковые соединения, выполненные без контроля их качества физическими методами, при одновременном действии в расчетном сечения шва нормальных  _wx и  _wy и касательных  _wxy напряжений следует проверять по формуле (1.5.4), принимая в ней  _x =  _wx,  _y =  _wy,  _xy =  _wxy, R_y = R_wy.

 

1.12.1.16 Расчет сварного соединения с угловыми швами при действии продольной силы N, проходящей через центр тяжести соединения, следует выполнять на срез (условный) в одной из двух расчетных плоскостей (рис. 1.12.4) по формуле:

 

- при  – в плоскости металла шва

;                                               (1.12.2)

- при  – в плоскости металла границы сплавления

                                                (1.12.3)

где l_w – расчетная длина углового шва, равная ее суммарной геометрической длине за вычетом двух катетов шва  или 1 см на каждый непрерывный участок шва;

 і  – коэффициенты, принимаемые по табл. 1.12.2.

Рис. 1.12.4 Поперечный разрез углового шва с указанием условных плоскости разрушения: 1 – плоскость наплавленного металла (по металлу шва); 2 – плоскость металла границы сплавления

 

1.12.1.17 Расчет сварных соединений с угловыми швами при действии изгибающего момента М в плоскости, перпендикулярной к плоскости расположения шва, следует выполнять на срез (условный) в одной из двух условных плоскостей (рис. 1.12.4) по формулам:

- в плоскости металла шва

;                                                       (1.12.4)

- в плоскости металла границы сплавления

,                                                        (1.12.5)

где  і  – моменты сопротивления расчетных сечений угловых швов в сварных соединениях соответственно по металлу шва и металлу границы сплавления.

 

1.12.1.18 Расчет сварных соединений с угловыми швами при действии изгибающего момента М в плоскости расположения данных швов следует выполнять на срез (условный) в одной из двух условных плоскостей (рис. 1.12.4) по формулам:

- в плоскости наплавленного металла

;                                       (1.12.6)

- в плоскости металла границы сплавления

                                                    (1.12.7)

где х і y – координаты точки сварного соединения, наиболее удаленной от центра тяжести О данного соединения (рис. 1.12.5); ,  – моменты инерции расчетного сечения углового шва в сварном соединении по металлу шва относительно его главных осей х – х и у – у; ,  – тоже, по металлу границы сплавления.

 

1.12.1.19 При расчете сварного соединения с угловыми швами на совместное действие продольной N и поперечной  сил, а также изгибающего момента М (рис. 1.12.5) необходимо выполнение следующих условий:

і ,                                            (1.12.8)

где  _f і  _z – касательные напряжения в опасной точке расчетного сечения углового шва в сварном соединении соответственно в плоскости наплавленного металла и в плоскости металла границы сплавления, определяются по формуле

.                                              (1.12.9)

Рис. 1.12.5 Расчетная схема сварного соединения с угловыми швами

 

1.12.1.20 Напустковые сварные соединения элементов толщиной до 4 мм допускается осуществлять точечным швом дуговой сваркой со сквозным проплавлением; при этом несущую способность одной точки следует принимать равной меньшему с двух предельных значений:

- при срезе

;                                                (1.12.10)

- при отрыве

,                                                                  (1.12.11)

где d – диаметр точечного шва в плоскости соединенных элементов, принимаемый по ГОСТ 14776; при применении способа сварки, не регламентированного ГОСТ 14776, значение d следует согласовывать и принимать в установленном порядке;  – при сварке элементов одинаковой толщины;  – при сварке элементов с разными товщинами, отличающихся в два и более раз (при меньшей разности в товщинах значение коэффициента  необходимо принимать по линейной интерполяцией); t -толщина меньшего из элементов в соединении.

Болтовые соединения

 

1.12.2.1 Болты в болтовых соединениях элементов стальных конструкций следует принимать согласно Приложению Ж.

 

1.12.2.2 Болта следует размещать согласно требованиям, приведенным в табл. 1.12.3; при этом болты в соединениях, которые рассчитываются, размещают с использованием минимальных расстояний, а соединительные конструктивные болты устраивают, как правило, с использованием максимальных расстояний. В случае крепления уголка одной полкой болтами, размещенными в шахматном порядке, отверстие, наиболее отдаленный от его конца, следует размещать на линии, ближайшей к обушку.

Допускается крепить элементы одним болтом.

 

1.12.2.3 Болта класса точности А следует применять для соединений, в которых отверстия просверленны на проектный диаметр в собранных элементах или с применением кондукторов в отдельных элементах и деталях, или просверленные или продавленные на меньший диаметр в отдельных деталях с дальнейшей рассверловкой до проектного диаметра в собранных элементах.

Болты классов точности В и С в многоболтовых соединениях следует применять для конструкций из стали с пределом текучести до 390 Н/мм².

 

Таблица 1.12.3 Требования к размещению болтов

 

Характеристика расстояния и предел текучести соединенных элементов	Расстояние между болтами при их размещении
1 Расстояния между центрами болтов в любом направлении:
а) минимальное:
при Ryn Ј 390 Н/мм2	2d
при Ryn > 390 Н/мм2	3d
б) максимальное в крайних рядах при отсутствии окаймляющих уголков при растяжении и сжатии	8d или 12t
в) максимальное в средних рядах, а также в крайних рядах при наличии окаймляющих уголков:
при растяжении	16d или 24t
при сжатии	12d или 18t
2. Расстояния от центра болта до края элемента:
а) минимальное вдоль линии действия усилия:
при Ryn Ј 390 Н/мм2	1, 5d
при Ryn > 390 Н/мм2	2, 5d
б) то же, поперек линии действия усилия:
при обрезных кромках	I, 5d
при прокатных кромках	1, 2d
в) максимальное	4d или 8t
г) минимальное для высокопрочных болтов при любой кромке и любом направлении усилия	1, 3d
3. Расстояние минимальное между центрами отверстий вдоль линии действия усилия для болтов, размещенных в шахматном порядке	u + 1, 5d
Обозначения, принятые в табл. 1.12.3: d – диаметр отверстия для болта; t – толщина наиболее тонкого наружного элемента; u – расстояние между рядами отверстий поперек линии действия усилия. Примітки: 1. Диаметр отверстий следует принимать для болтов класса точности А – d = db; для болтов класса точности В и С в конструкциях опор воздушных линий (ВЛ), открытых распределительных устройств (ОРУ) и контактных сетей (КС) – d = db + 1 мм, в остальных случаях – d = db + 3 мм. 2. В одноболтовых соединениях элементов решетки (раскосы, стойки и распорки, кроме растянутых, при товщине элементов до 6 мм из стали с пределом текучести до 390 Н/мм2 и в просверленных отверстиях расстояние l1 от края элемента до центра отверстия вдоль линии действия усилия допускается принимать от 1, 5d до 1, 35d без допуска в сторону уменьшения при изготовлении элементов, о чем необходимо отметить в проекте. 3. При размещении болтов в шахматном порядке на расстояниях не менее указанных в поз. 3 площадь поперечного сечения элемента нетто An следует определять с учетом отслабления сечения отверстиями, расположенными в расчетном сечении элемента, ориентированного по направлению поперек линии действия усилия. В соединениях с болтами, работающими преимущественно на растяжение, следует, как правило, применять болты классов точности В и С или высопрочные.

 

1.12.2.4 Болта, имеющие по длине ненарезной части участки с разными диаметрами, не допускается применять в соединениях, где болты работают на срез.

 

1.12.2.5 Резьба болта, воспринимающего сдвигающее усилие, в элементах структурных конструкций, опор линий электропередач и открытых распределительных устройств, а также в болтовых соединениях при наличии внешнего элемента толщиной до 8 мм, должна находиться вне пакета соединенных элементов; в остальных случаях резьба болта не должна заходить вглубь отверстия более чем на половину толщины внешнего элемента со стороны гайки или 5 мм.

 

1.12.2.6 Устройство шайб на болты следует выполнять согласно требованиям раздела 2.

В расчетных соединениях с болтами классов точности А, В и С (за исключением болтовых соединений во вспомогательных конструкциях) следует предусмотреть мероприятия против развинчивания гаек (установление пружинных шайб, дополнительных гаек и т.п.).

 

1.12.2.7 На скошенных поверхностях соединенных деталей и элементов (внутренние грани полок двутавров и швеллеров) под головки болтов и гайки следует дополнительно устанавливать косые шайбы.

 

1.12.2.8 Отверстия в деталях и элементах стальных конструкций следует выполнять согласно требованиям раздела 2.

Диаметр отверстий для болтов в элементах из проката должен отвечать требованиям ГОСТ 24839.

 

1.12.2.9 Расчетное усилие, которое может быть воспринято одним болтом, следует определять в зависимости от вида напряженного состояния по формулами:

- при срезе (условном) болта

,                                              (1.12.12)

- при смятии металла соединяемых элементов в отверстии

,                                                  (1.12.13)

- при растяжении болта

,                                                               (1.12.14)

где  – расчетные сопротивления одноболтовых соединений;

 – площадь поперечного сечения стрежня болта;

 – количество расчетных плоскостей среза одного болта;

 – внешний диаметр стрежня болта;

 – наименьшая суммарная толщина элементов в соединении, сминаемых в одном направлении;

 – площадь поперечного сечения нетто болта с резьбой, принимаемая согласно табл. Ж8 Приложения Ж;

 _c – коэффициент условий работы, определяемы по табл. 1.1.1;

 _b – коэффициент условий работы болтового соединения, принимаемый по табл. 1.12. 4.

 

1.12.2.10 При действии на болтовое соединение продольной силы N, проходящей через центр тяжести соединения, следует принимать, что эта сила распределяется между болтами равномерно. В этом случае необходимое количество болтов в соединении следует определить за формулой

,                                                          (1.12.15)

где  – меньшее из значений N_bs или N_bp, или значение N_bt, вычисленные согласно п. 1.12.2.9.

В случаях, когда в болтовом соединении расстояние l между крайними болтами вдоль линии действия сдвигающего усилия превышает 16d, значение n в формуле (1.12.15) следует увеличить делением на коэффициент , который принимается не меньшим 0, 75. Это требование не следует учитывать в случае, когда болтовое соединение устроено по всей длине элемента конструкции (балки, колоны) и расчетное усилие действует вдоль всей длины такого соединения (например, в поясном соединении балки).

 

1.12.2.11 При действии на болтовое соединение изгибающего момента, вызывающего сдвиг соединенных элементов, следует принимать, что усилия среза распределяются между болтами соединения пропорционально к расстояниям от центра веса соединения к рассматриваемому болту.

Усилие в наиболее напряженном болте  не должно превышать меньшего из значений N_bs или N_bp, вычисленных согласно п. 1.12.2.9.

 

Таблица 1.12.4 Коэффициенты условий работы болтового соединения

 

Характеристики		Предел текучести  сталі соединяемых элементов, Н/мм2	Значения ,	Значения коэффициента
болтового соединения	напряженного состояния
Одноболтовое, болты класса точності А, В и С или высокопрочные	срез		–	1, 0
	смятие	до 290
		более 290 до 390
		более 390		1, 0
Многоболтовое, Болты класса точности А	срез			1, 0
	смятие	до 290
		более 290 до 390
		более 390		1, 0
				1, 0
Обозначения, принятые в табл. 1.12.4: a – расстояние от края элемента до центра ближащего отверстия вдоль линии действия усилия; s – расстояние между центрами отверстий вдоль линии действия усилия; d – диаметр отверстия для болта. Примечания: 1. Для расчета многоболтового соединения на срез и смятие при использовании болтов класса В и С, а также высокопрочных болтов с нерегулируемым натяжением при всех значениях предела текучести Ryn стали соединяемых элементов значения коэффициента  b следует умножить на 0, 9. 2. Для расчета многоболтовых соединений на смятие значение коэффициента  b следует принимать как меньшее с вычисленных при принятии значений a, d, s.

 

1.12.2.12 При одновременном действии на болтовое соединение продольной и поперечной сил и изгибающего момента, действующих в одной плоскости и вызывают сдвиг соединенных элементов, следует определить равнодействующее усилие в наиболее напряженном болте, которое не должно превышать меньшего из значений N_bs или N_bp, вычисленных согласно п. 1.12.2.9.

 

1.12.2.13 При одновременном действии на болтовое соединение усилий, вызывающих срез и растяжение болтов, наиболее напряженный болт, наряду с расчетом по формуле (1.12.14) и (1.12.15) следует проверять по формуле

,                                                     (1.12.16)

где N_s и N_t – расчетные усилия соответственно срезу и растяжению, приходящие на один болт;

N_bs, N_bt – расчетные усилия, которые могут быть восприняты одним болтом и определяются согласно п. 1.12.2.9 с изменением значения A_bn на A_b.

 

1.12.2.14 В болтовых соединениях одного элемента к другому через прокладки или другие промежуточные элементы, а также в элементах с односторонней накладкой количество болтов, вычисленное по (1.12.15), необходимо увеличить на 10%.

В болтовых соединениях выступающих полок уголков или швеллеров с помощью коротишев количество болтов, прикрепляющих коротиш к этой полке, необходимо увеличить на 50% по сравнению с расчетом.

 

1.12.2.15 Фундаментные (анкерные) болты следует проверять согласно требованиям СНиП 2.09.03.

 

 

Болтовые соединения

 

1.12.3.1 Болтовые соединения, в которых расчетное усилие передается через трение, возникающее на контактных поверхностях соединенных элементов вследствие натяжения высокопрочных болтов, следует применять:

- в конструкциях, непосредственно воспринимающих действие подвижных, вибрационных или динамических нагрузок;

- в болтовых соединениях, к которым устанавливаются повышенные требования относительно ограничения деформативности.

 

1.12.3.2 В болтовых соединениях следует применять болты, гайки и шайбы согласно п. 1.2.2.4.

Болты следует размещать согласно требованиям, приведенным в табл. 1.12.3; при этом в зависимости от условий соединения разность между номинальными диаметрами болта и отверстия может составлять от 1 до 6 мм.

 

1.12.3.3 Расчетное усилие, которое может быть воспринято каждой плоскостью трения элементов, затянутых одним высокопрочным болтом, следует определять за формулой

,                                                               (1.12.17)

где R_bh – расчетное сопротивление высокопрочного болта, определяемое по п. 1.3.8;

A_bn – площадь поперечного сечения болта по резьбе, принимаемая согласно табл. Ж8 Приложения Ж;

 – коэффициент трения, принимаемый по табл. 1.12.5;

 _h – коэффициент надежности, принимаемый по табл. 1.12.5.

 

Таблица 1.12.5 Коэффициенты надежности и коэффициенты трения болтовых соединений

 

Способ обработки (очистки) контактных поверхностей	Коэффициент трения	коэффициент  при контроле натяжения болтов по моменту закручивания при натяжении и при разнице между диаметром отверстия и номинальным диаметром болта , мм
		динамический при =3…6; статический при =5…6	динамический при =1; статический при =1…4
1. Дробеметный или дробеструйный двух поверхностей без консервации	0, 58	1, 35	1, 12
2. Газопламенный двух поверхностей без консервации	0, 42	1.35	1, 12
3. Стальными щетками двух поверхностей без консервации	0, 35	1, 35	1, 17
4. Без обработки	0, 25	1, 70	1, 30

Примечания:

1. При контроле натяжения болтов по углу поворота гайки значения коэффициента  _h следует умножить на 0, 9.

2. Допускаются другие способы обработки (очистки) контактных поверхностей, обеспечивающих значения коэффициентов трения не ниже, приведенных в таблице.