Пособие к СНиП 2.09.03 по проектированию анкерных болтов для крепления строительных конструкций и оборудования Часть 2

4. Образование скважин в бетоне и железобетоне

4.1. Образование скважин в бетоне и железобетоне производится механизированным инструментом, технические характеристики которого приведет в прил. 3 настоящего Пособия.

4.2. Образование скважин в бетоне и железобетоне следует производить по разметке либо через отверстия под фундаментные болты в станинах предварительно выверенного оборудования.

4.3. Разметка мест установки болтов производится: а) общепринятыми методами геодезической разбивки, при этом рекомендуется оси оборудования и оси отверстий намечать керном по масляной краске; б) по шаблону (снятого с анкер-плана) с использованием его как кондуктора; в) путем предварительной установки оборудования с накерниванием мест расположения болтов через отверстая в станине.

4.4. Разметка отверстий должна производиться в строгом соответствии с размерами на чертежах.

Погрешность разметки отверстий под болты должна быть не более 50% величины допускаемых отклонений расположений осей фундаментных болтов.

Точность разметки осей отверстий должна быть не ниже величины, определяемой следующей зависимостью:

, (20)

где d_х и d_у ¾ величины отклонений от номинальных размеров, координирующих положение оси отверстий; D ¾ диаметр отверстия под болт в станине оборудования; d ¾ диаметр фундаментного болта.

4.5. Технология образования скважин должна отвечать требованиям действующих технических условий на производство работ и правилам техники безопасности.

4.6. Для образования скважин диаметром более 60 мм пневмоперфораторами бурение рекомендуется производить в два этапа. Сначала просверливается скважина диаметром 50¾60 мм, а затем ¾ требуемого диаметра.

4.7. Бурение скважин в железобетоне с верхним армированием при необходимости может производиться с прорезкой арматуры, попавшей в сечение скважины, при помощи кислородно-ацетиленовых резаков или электродуговым способом.

4.8. Для сверления скважин под конические болты и дюбели (см рис. 5, 6) следует применять электро- и пневмоперфораторы или сверлильные машины, оснащенные алмазными кольцевыми сверлами.

4.9. При сверлении алмазными коронками и коронками, оснащенными твердыми сплавами, необходима подача воды для охлаждения в зону резания. расход воды зависит от диаметра пробуриваемой скважины. При диаметре скважины до 25 мм расход воды составляет 1,5 л/мин, а при диаметре более 25 мм ¾ до 2,5 л/мин.

4.10. Диаметр скважины для прямых болтов на синтетических клеях (эпоксидном или силоксановом) должен быть на 8-12 мм больше диаметра болта.

4.11. Диаметр скважин для прямых болтов, закрепляемых с помощью цементно-песчаной смеси способом виброзачеканки, определяется размерами уплотнительного устройства (см. прил. 5).

4.12. Диаметр скважин для конических болтов, закрепляемых с помощью разжимной цанги, и допустимые отклонения размеров скважин принимаются по табл. 11.

Таблица 11

4.13. Диаметр скважин для конических болтов, закрепляемых цементно-песчаным раствором методом вибропогружения, определяется диаметром коронок D_кор для сверления скважин и принимается в соответствии с табл. 12.

Таблица 12

4.14. Размеры колодцев для изогнутых болтов должны приниматься в соответствии с табл. 13.

Таблица 13

Расстояние от грани колодца до наружной грани фундамента должно быть не менее 50 мм для болтов диаметром от 12 до 24 мм и 100 мм ¾ для болтов диаметром от 30 до 48 мм.

Допускается изготовление круглых колодцев путем их высверливания в готовых фундаментах алмазными инструментами. Диаметр колодца должен приниматься равным размеру В.

4.15. Диаметр скважины под дюбели определяется размерами сверлильного (режущего) инструмента, который принимается по наружному диаметру конструктивных элементов болта.

5. Установка болтов

5.1. Болты изогнутые и с анкерными плитами (см. рис. 1), а также анкерная арматура съемных болтов (см. рис. 2) должны устанавливаться в фундамент до бетонирования на специальных кондукторах, строго фиксирующих и обеспечивающих проектное положение болтов и анкерной арматуры при бетонировании фундамента.

В этих случаях рекомендуется применять съемные кондукторы и объединять болты в блоки, а также использовать плазово-блочные методы установки болтов и другие мероприятия, направленные на снижение расхода металла и повышение точности установки.

5.2. При расположении изогнутых болтов у края фундамента отогнутый конец болта необходимо ориентировать в сторону массива, а при расположении в углах ¾ по их биссектрисе.

Нижние концы болтов, расположенные в местах пустот фундаментов (проемов, тоннелей и др.), допускается выполнять изогнутыми (рис. 9), при этом угол изгиба болтов к вертикали должен составлять не более 45°, а длина прямого участка у начала заделки l принимается не менее 0,5 Н.

Рис. 9. Виды гнутых болтов и установка их в фундаментах

5.3. При установке составных болтов (см. рис. 1, д, е) нижняя шпилька совместно с муфтой и анкерной плитой устанавливается до бетонирования фундамента, а верхняя шпилька ввертывается в муфту и прихватывается сваркой после установки оборудования, которое монтируется методом поворота или подвижки.

5.4. Установка болтов на эпоксидном клее может производиться при температуре наружного воздуха от минус 20°С и выше, на силоксановом клее от 10°С и выше.

Толщину клеевого слоя следует принимать от 4 до 6 мм.

Равномерность толщины клеевого слоя должна обеспечиваться установкой фиксирующих колец из холоднотянутой арматурной проволоки. Нижнее кольцо устанавливается в скважину до заливки клея, верхнее ¾ после установки болта.

Составляющие эпоксидного клея (за исключением песка) являются токсичными веществами, и при работе с ними необходимо соблюдать требования по технике безопасности и производственной санитарии при работе с эпоксидными смолами, предъявляемые органами государственного санитарного надзора.

Технологическая схема установки болтов на синтетическом клее приведена на рис. 10.

Рис. 10. Технологическая схема установки болтов на клею

1 ¾ коронка буровая; 2 ¾ штанга буровая; 3 ¾ дозатор; 4 ¾ клей; 5 ¾ болт; 6 ¾ оборудование

Состав и технология приготовления синтетического клея (эпоксидного и силоксанового), а также рекомендации по установке болтов даны в прил. 4.

5.5. Виброзачеканка прямых болтов жесткой цементно-песчаной смесью осуществляется в кольцевой зазор между болтом и поверхностью скважины с помощью специального уплотнительного устройства. Критерием качественного уплотнения смеси служит самопроизвольный подъем виброуплотнителя из скважины на поверхность. Установку болтов способом виброзачеканки при температуре наружного воздуха ниже минус 20°С производить не следует.

Технологическая схема установки болтов способом виброзачеканки приведена на рис. 11.

Рис. 11. Технологическая схема установки болтов способом виброзачеканки

1 ¾ коронка буровая; 2 ¾ штанга буровая; 3 ¾ болт; 4 ¾ вибратор; 5 ¾ удлинитель; 6 ¾ воронка; 7 ¾ уплотнитель; 8 ¾ цементно-песчаная смесь; 9 ¾ оборудование

Состав и технология приготовления цементно-песчаной смеси, а также рекомендации по установке болтов даны в прил. 5.

5.6. Распорные болты с разжимной цангой закрепляются в скважинах с помощью съемных инвентарных монтажных трубок, которые служат для распора цанг (рис. 12). После закрепления болта в скважине трубка снимается.

Рис. 12. Установка распорного болта с разжимной цангой с помощью съемной инвентарной монтажной трубки

1 ¾ коническая шпилька; 2 ¾ разжимная цанга; 3 ¾ инвентарная монтажная трубка; 4 ¾ шайба; 5 ¾ гайка

Вытяжка болта при его закреплении не должна превышать 1,5 d, где d ¾ диаметр болта.

5.7. При наличии производственной агрессивной среды (масляной, кислотной и др.), а также при закреплении оборудования с динамическими воздействиями скважины для конических болтов с разжимной цангой следует залить цементным раствором после предварительной затяжки болтов.

5.8. Установка и закрепление конических болтов (см. рис. 5, б, в) цементно-песчаной смесью осуществляются путем вибропогружения болтов в скважины, заполненные раствором на 2/3 их глубины.

Вибропогружение болтов, как правило, осуществляется теми же инструментами, которыми сверлятся скважины с применением, в случае необходимости, переходных устройств (зажимов), или с помощью других сверлильных инструментов, создающих поступательно-вращательное движение.

Для обеспечения проектного положения болтов до схватывания раствора в верхней части скважины устанавливаются фиксаторы из проволочных колец, клиньев и др.

Технологическая схема установки болтов способом вибропогружения приведена на рис. 13.

Рис. 13. Технологическая схема установки болтов способом вибропогружения

1 ¾ коронка буровая; 2 ¾ штанга буровая; 3 ¾ цементно-песчаная смесь; 4 ¾ болт; 5 ¾ переходник; 6 ¾ вибропогружатель; 7 ¾ оборудование

Состав и технология приготовления цементно-песчаного раствора, а также рекомендации по установке болтов даны в прил. 6.

5.9. Установка и закрепление изогнутых болтов в колодцы осуществляется бетоном класса В15 на мелкозернистом заполнителе.

5.10. Установка распорных дюбель-втулок осуществляется посредством осаживания их в просверленные скважины и последующей забивки металлических разжимных пробок с помощью специальных оправок.

Технологическая схема установки распорных дюбель-втулок приведена на рис. 14.

Рис. 14. Технологическая схема установки дюбель-втулки распорной

1 ¾ коронка буровая; 2 ¾ штанга буровая; 3 ¾ распорная втулка; 4 ¾ разжимная пробка; 5 ¾ оправка; 6 ¾ крепежный болт; 7 ¾ оборудование

5.11. Отклонения осей забетонированных болтов, анкерной арматуры и болтов, устанавливаемых на готовых фундаментах, от проектного положения не должны превышать ±2 мм в плане и ±10 мм по высоте.

5.12. Отклонения от проектного положения осей колодцев для изогнутых болтов не должны превышать ±10 мм.

5.13. Максимальная величина допустимого смещения верхнего конца болта при изгибе не должна превышать 2 d. При этом деформации изгиба болта допустимы только вне его резьбовой части.

6. Выверка оборудования и конструкций

Способы опирания оборудования на фундамент

6.1. Установка оборудования на фундамент осуществляется следующим способом:

а) с выверкой и закреплением на постоянных опорных элементах и последующей подливкой бетонной смесью зазора "оборудование - фундамент" (рис. 15, б);

б) с выверкой на временных опорных элементах, подливкой зазора "оборудование - фундамент" и с опиранием при закреплении на массив затвердевшего материала подливки (бесподкладочный монтаж, рис. 15, а).

рис. 15. Опорные элементы для выверки и установки оборудования

а ¾ временные; б ¾ постоянные; 1 ¾ отжимные регулировочные винты; 2 ¾ установочные гайки с тарельчатыми пружинами; 3 ¾ инвентарные домкраты; 4 ¾ облегченные металлические подкладки; 5 ¾ пакеты металлических подкладок; 6 ¾ клинья; 7 ¾ опорные башмаки; 8 ¾ жесткие опоры

При первом способе опирания оборудования передача монтажных и эксплуатационных нагрузок на фундамент осуществляется через постоянные опорные элементы, а подливка имеет вспомогательное, защитное или конструктивное назначение.

При необходимости регулировки положения оборудования в процессе эксплуатации подливка может не производиться, что должно предусматриваться инструкцией при монтаже.

6.2. При установке оборудования с использованием в качестве постоянных опорных элементов пакетов плоских металлических подкладок, опорных башмаков и т.п. соотношение суммарной площади контакта опор А с поверхностью фундамента и суммарной площади поперечного сечения болтов А_sa должно быть не менее 15.

6.3. При опирании оборудования на бетонную подливку эксплуатационные нагрузки от оборудования передаются на фундаменты непосредственно через подливку.

6.4. Конструкция стыков указывается в монтажных чертежах или в инструкции на монтаж оборудования.

При отсутствии специальных указаний в инструкциях завода-изготовителя оборудования или в проекте фундамента конструкция стыка и тип опорных элементов назначаются монтажной организацией.

Выверка оборудования

6.5. Выверку оборудования (установку в проектное положение относительно заданных осей и отметок) осуществляют поэтапно с достижением заданных показателей точности в плане, а затем по высоте и горизонтальности (вертикальности).

Отклонения установленного оборудования от номинального положения не должны превышать допусков, указанных в заводской технической документации и в инструкциях на монтаж отдельных видов оборудования.

6.6. Выверку оборудования по высоте производят относительно рабочих реперов либо относительно ранее установленного оборудования, с которым выверяемое оборудование связано кинематически или технологически.

6.7. Выверку оборудования в плане (с заранее установленными болтами) производят в два этапа: сначала совмещают отверстия в опорных частях оборудования с болтами (предварительная выверка), затем производят введение оборудования в проектное положение относительно осей фундаментов или относительно ранее выверенного оборудования (окончательная выверка).

6.8. Контроль положения оборудования при выверке производят как общепринятыми контрольно-измерительными инструментами, так и оптико-геодезическим способом, а также с помощью специальных центровочных и других приспособлений, обеспечивающих контроль перпендикулярности, параллельности и соосности.

6.9. Выверку оборудования производят на временных (выверочных) или постоянных (несущих) опорных элементах.

В качестве временных (выверочных) опорных элементов при выверке оборудования до его подливки бетонной смесью используют: отжимные регулировочные винты; установочные гайки с тарельчатыми шайбами; инвентарные домкраты; облегченные металлические подкладки и др.

При выверке в качестве постоянных (несущих) опорных элементов, работающих и в период эксплуатации оборудования, используют: пакеты плоских металлических подкладок; металлические клинья; опорные башмаки; жесткие опоры (бетонные подушки).

6.10. Выбор временных (выверочных) опорных элементов и соответственно технологии выверки производится монтажной организацией в зависимости от веса отдельных монтажных блоков оборудования, устанавливаемых на фундамент, а также исходя из экономических показателей.

Количество опорных элементов, а также число и расположение затягиваемых при выверке болтов выбираются из условий обеспечения надежного закрепления выверенного оборудования на период его подливки.

6.11. Суммарную площадь опирания промоины (выверочных) опорных элементов А, м² , на фундамент определяют из выражения

А £ 6 n А_sa + G×15×10^-5, (21)

где n ¾ число фундаментных болтов, затягиваемых при выверке оборудования; А_sa ¾ расчетная площадь поперечного сечения фундаментных болтов, м²; G ¾ вес выверяемого оборудования, кН.

Суммарная грузоподъемность W, кН, временных (выверочных) опорных элементов определяется соотношением

W ³ 1,3 G + n A_sa s₀, (22)

где s₀ ¾ напряжение предварительной затяжки фундаментных болтов, кПа.

6.12. Временные опорные элементы следует располагать исходя из удобства выверки оборудования с учетом исключения возможной деформации корпусных деталей оборудования от собственного веса и усилий предварительной затяжки гаек болтов.

6.13. Постоянные (несущие) опорные элементы следует размещать на возможно близком расстоянии от болтов. При этом опорные элементы могут располагаться как с одной стороны, так и с двух сторон болта.

6.14. Закрепление оборудования в выверенном положении должно осуществиться путем затяжки гаек болтов в соответствии с рекомендациями разд. 8 настоящего Пособия.

6.15. Опорная поверхность оборудования в выверенном положении должна плотно прилегать к опорным элементам, отжимные регулировочные винты ¾ к опорным пластинам, а постоянные опорные элементы ¾ к поверхности фундамента. Плотность прилегания сопрягаемых металлических частей следует проверять щупом толщиной 0,1 мл.

6.16. Технология выверки оборудования с помощью регулировочных винтов, инвентарных домкратов, установочных гаек, а также на жестких бетонных подушках и металлических подкладках дана в прил. 7.

Подливка оборудования

6.17. Подливка оборудования должна осуществляться бетонной смесью, цементно-песчаными или специальными растворами после предварительной (для конструкций стыков на временных опорах) или после окончательной (для конструкций стыков на постоянных опорах) затяжки гаек болтов.

6.18. Толщина слоя подливки под оборудованием допускается в пределах 50-80 мм. При наличии на опорной поверхности оборудования ребер жесткости зазор принимается от низа ребер (рис.16).

Рис.16. Схема подливки под оборудование

1 ¾ фундамент; 2 ¾ подливка; 3 ¾ опорная часть оборудования; 4 ¾ ребро жесткости опорной части

6.19. Подливка в плане должна выступать за опорную поверхность оборудования не менее чем на 100 мм. При этом ее высота должна быть больше высоты основного слоя подливки под оборудованием не менее чем на 30 мм и не более толщины опорного фланца оборудования.

6.20. Поверхность подливки, примыкающая к оборудованию, должна иметь уклон в сторону от оборудования и должна быть защищена маслостойким покрытием.

6.21. Класс батона или раствора по прочности при опирании оборудования непосредственно на подливку должен приниматься на одну ступень выше класса бетона фундамента.

6.22. Поверхность фундаментов перед подливкой следует очистить от посторонних предметов, масел и пыли. Непосредственно перед подливкой поверхность фундамента увлажняют, не допуская при этом скопления воды в углублениях и приямках.

6.23. Производить подливку под оборудованием при температуре окружающего воздуха ниже 5°С без подогрева укладываемой смеси (электроподогрев, пропаривание и т.п.) не разрешается.

6.24. Бетонную смесь или раствор подают через отверстия в опорной части или с одной стороны подливаемого оборудования до тех пор, пока с противоположной стороны смесь или раствор не достигнут уровня, на 30 мм превышающего высоту уровня опорной поверхности оборудования.

Подачу смеси или раствора следует производить без перерывов. Уровень смеси или раствора со стороны подачи должен превышать уровень подливаемой поверхности не менее чем на 100 мм.

Для подливки оборудования можно использовать пневмонагнетатели бетона типа С-862 или бетононасосы типа СБ-68.

6.25. Подачу бетонной смеси или раствора рекомендуется осуществлять вибрированием с применением лотка-накопителя. Вибратор при этом не должен касаться опорных частей оборудования. При ширине подливаемого пространства более 1200 мм установка лотка-накопителя обязательна (рис. 17).

Рис. 17. Подливка оборудования с помощью лотка-накопителя

1 ¾ опалубка; 2 ¾ опорная часть оборудования; 3 ¾ лоток-накопитель; 4 ¾ вибратор; 5 ¾ подливочная смесь; 6 ¾ фундамент

Длина лотка должна быть равна длине подливаемого пространства.

Опирание лотка на подливаемое оборудование не допускается.

Уровень бетонной смеси при подливке с лотком должен находиться выше опорной поверхности оборудования приблизительно на 300 мм и поддерживаться постоянным.

Для производства работ по подливке рекомендуется использовать вибраторы с гибким валом, например ИВ-34, ИВ-47, ИВ-56, ИВ-60, ИВ-65, ИВ-67 и др.

6.26. Поверхность подливки в течение трех суток после завершения работ необходимо систематически увлажнять, посыпать опилками или укрывать мешковиной.

6.27. При применении бетонной подливки размер крупного заполнителя должен быть не более 20 мм.

6.28. Подбор состава бетона производится в соответствии с действующими нормативными документами. Осадка конуса бетонной смеси должна быть не менее 6 см. Для улучшения свойств бетона подливы (уменьшения усадки, увеличения подвижности) рекомендуется вводить добавку СДБ в количество 0,2 - 0,3% массы цемента. При введении СДБ расход цемента и воды ориентировочно снижается на 8-10% при сохранении расчетного значения водоцементного отношения. В качестве подливки может быть использован пескобетон.

6.29. Для защиты подливки от коррозии в агрессивных средах следует применять покрытия в соответствии с требованиями главы СНиП 2.03.11.

Способы опирания стальных колонн

6.30. Опирание стальных колонн каркасов промышленных зданий с разделительными ветвями (решетчатого типа) осуществляется на заранее выверенные стальные опорные плиты, которые устанавливаются под каждую ветвь на бетонную подливку (рис. 18).

Рис. 18. Сопряжение стальных колонн решетчатого типа с фундаментом

Количество и расположение болтов назначается в зависимости от расчетных нагрузок и конструкции фундаментов. Схемы расположения болтов приведены на рис. 19.

Рис.19. Схема расположения болтов для крепления стальных колонн решетчатого типа.

6.31. Опирание стальных колонн сплошного типа каркасов промышленных зданий на фундамент осуществляется через стальную пластину, приваренную к колонне и устанавливаемую на фундаментные болты с выверочными гайками с последующим замоноличиванием опорного узла (рис. 20).

Рис. 20. Схема установки стальных колонн сплошного типа каркасов промышленных зданий

7. Затяжка болтов

7.1. При закреплении оборудования гайки болтов должны быть затянуты на величину усилия предварительной затяжки, указанной в технических условиях на монтаж оборудования. При отсутствии указанной величины крутящего момента при окончательной затяжке болта она не должна превышать указанной в табл. 14.

Таблица 14

7.2. Для затяжки фундаментных болтов следует применять ручной или механизированный инструмент, а также специальные приспособления, указанные в прил. 8 настоящего Пособия. Вид инструмента должен быть указан в проекте производства работ.

7.3. Расчетные болты диаметром свыше 64 мм, как правило, следует затягивать путем предварительной вытяжки специальными гидравлическими ключами с контролем усилия по манометру или удлинению.

7.4. Затяжка болтов должна производиться равномерно. Для конструктивных болтов затяжка производится в два "обхода", для расчетных ¾ не менее чем в три "обхода". Болты следует затягивать в шахматном порядке симметрично относительно осей оборудования.

7.5. Затяжка болтов при бесподкладочном способе монтажа оборудования (предварительная и окончательная) выполняется в два этапа. Окончательную затяжку следует производить после достижения прочности материала подливки не менее 70%.

7.6. При работе оборудования со значительными динамическими нагрузками гайки болтов в необходимых случаях должны предохраняться от самоотвинчивания путем их стопорения.

Стопорение осуществляется с помощью: а) контргаек; б) пружинных шайб (по ГОСТ 6402); в) шайб стопорных с лапками (по ГОСТ 13463).

Необходимость установки контргаек, пружинных шайб и шайб стопорения зависит от типа и характера работы оборудования и должна быть указана в проекте оборудования.

7.7. После завершения цикла пусконаладочных работ и опробования оборудования гайки болтов следует подтянуть до расчетной величины усилия затяжки.

7.8. Контроль усилия затяжки может осуществляться по величине крутящего момента, по перемещению или удлинению болта, углу поворота гайки или по величине давления с гидросистеме специальных гидроключей.

7.9. Величина крутящего момента, приложенного к гайке конструктивного болта, назначается в соответствии с типом и характером оборудования, но не более величины, приведенной в табл. 14.

7.10. Расчетные болты затягиваются на величину крутящего момента М_кр, Н×м, который определяется по формуле (13).

7.11. Усилие затяжки съемных болтов, устанавливаемых в фундамент с изолирующей трубой (см. рис. 2), может контролироваться по величине удлинения шпильки d. Величина удлинения шпильки болта определяется по формуле

d = F (H + l) / E Asa, (23)

где H ¾ глубина заделки болта, м; l ¾ высота выступающей над фундаментом части болта до середины затянутой гайки, м; Е = 2×10⁸ ¾ модуль упругости материала болта, кПа.

7.12. Контроль окончательной величины усилия затяжки допускается осуществлять по углу поворота гайки.

Для болтов, устанавливаемых в фундаменты до бетонирования (изогнутые и с анкерной плитой), угол поворота гайки следует определять по формуле

, (24)

а для съемных болтов ¾ по формуле

, (25)

где s ¾ шаг резьбы.

7.13. При определении удлинения d болта следует пользоваться часовыми индикаторами, прецизионными нивелирами и другими приборами, обеспечивающими замеры с точностью не менее ±0,02 мм относительно ненагруженной поверхности фундамента.

Угол поворота гайки следует определять с помощью морных подкладок, шаблонов, транспортиров и других приспособлений, обеспечивающих точность измерений не менее ±5°.

7.14. Величину крутящего момента М_кр можно контролировать с помощью продольных и динамометрических ключей, указанных в прил. 8.

7.15. При применении редкоударных гайковертов типа ИЭ3112, ИЭ3115А, ИЭ3118 крутящий момент следует контролировать по времени работы гайковерта.

Приложение 1

Конструкции и размеры распорных дюбелей

1. Дюбель-шпилька распорная, тип 1

Таблица 1

Назначение: закрепление оборудования и металлоконструкций на строительных элементах из бетона и кирпича.

Материал: распорная шпилька ¾ сталь марки ВСт3, ГОСТ 380; разжимная цанга ¾ сталь марки 20, ГОСТ 1050.

Примечание. Расчетные нагрузки приведены для элементов из бетона класса В12,5 и выше, в скобках ¾ для элементов из кирпича не ниже М75.

Рис. 1 прил. 1. Дюбель-шпилька распорная, тип 1

1 ¾ распорная шпилька; 2 ¾ разжимная цанга

2. Дюбель-шпилька распорная, тип 2

Таблица 2

Назначение: закрепление оборудования и металлоконструкций на строительных элементах из бетона.

Материал: распорная шпилька ¾ сталь марки ВСт3, ГОСТ 380; разжимная цанга ¾ сталь марки 20, ГОСТ 1050.

Рис.2. прил. 1. Дюбель-шпилька распорная, тип 2

1 ¾ распорная шпилька; 2 ¾ разжимная цанга

3. Дюбель-втулка распорная

Таблица 3

Назначение: закрепление оборудования и металлоконструкций на строительных элементах из бетона.

Материал: распорная втулка ¾ сталь марки 20 ГОСТ 1050; разжимная пробка ¾ сталь марки 45 ГОСТ 1050.

Покрытие: распорная втулка ¾ химическое оксидирование, разжимная пробка ¾ без покрытия.

Рис. 3 прил. 1. Дюбель-втулка распорная

1 ¾ распорная втулка: 2 ¾ разжимная пробка

Приложение 2

Примеры расчета болтов

Пример 1. Определить диаметр изогнутого болта для крепления оборудования (см. рис. 1, а) и глубину его заделки в бетон при следующих исходных данных.

Расчетная динамическая нагрузка на болт Р = 50 кН; сталь СТ20 (R_ва = 1,45×10⁵ кПа ¾ по табл. 3); класс бетона фундамента В15.

1. По табл. 4 для данного болта: коэффициент нагрузки c = 0,4; коэффициент стабильности затяжки к = 1,9; глубина заделки болта в бетон Н = 25 d (для бетона класса В12,5).

2. Площадь поперечного сечения болта (по резьбе) определяем по формуле (1):

A_sa = к_о Р/ R_ва = 1,35×50/1,45×10⁵ = 0,00046 м² = 4,6 см²,

где К_о = 1,35 (см. п. 3.9).

По табл. 10 принимаем болт с диаметром резьбы М30 (A_sa = 5,60 см²).

3. Проверяем принятую площадь сечения болта по формуле (2) на выносливость:

A_sa = 1,8 c m к_о Р/ a R_ва = 1,8×0,4×1,3×50/1×1,45×10⁵ =

= 0,000323 м² = 3,23 см²,

где m 1,3 (по табл. 5); a = 1 (по табл. 6).

Принятая площадь сечения болта удовлетворяет требованиям прочности и выносливости.

4. Усилие предварительной затяжки болтов (см. п. 3.8):

F = 1,1р = 1,1×50 = 55 кН.

5. Глубину заделки болтов в бетон Н_о определяем по формуле (19):

Н_о ³ Н т₁. т₂;

Н_о ³ Н т₁. т₂ = 25×0,03×0,875×1 = 0,66 м,

где т₁ = 0,7/0,8 = 0,875; т₂ = 1,45×10⁵/1,45×10⁵ = 1.

Пример 2. Определить диаметр болта с анкерной плитой (см. рис. 1,б) в сдвигоустойчивом соединении для крепления оборудования, эксплуатируемого при температуре наружного воздуха  45°С, и глубину его заделки в бетон при следующих исходных данных.

Расчетная статическая нагрузка на болт Р = 130 кН, количество болтов n = 4; сдвигающая сила Q = 60 кН; вес оборудования N = 10 кН. Класс бетона фундамента B12,5.

1. По условиям эксплуатации марку стали для болтов принимаем 09Г2С-6 (табл. 2), R_ва = 1,8×10⁵ кПа.

2. Площадь поперечного сечетая болта (по резьбе) определяем по формуле (11):

А_sa = (к к_о Р + F₁) / к R_ва =

= (1,3×1,05×130 + 74,75)/1,3×1,8×10⁵ = 0,00108 м² = 10,8 см²,

где к = 1,3 (по табл. 4), к_о =1,05 (см. п. 3.9).

F₁ определяется по формуле (9):

F₁ = к (Q   Nf) / nf =

= 1,3 (60   10×0,25) / 4×0,25 = 74,75 кН.

По табл. 10 принимаем болт с диаметром резьбы М42 (А_sa = = 11,2 см²).

3. Требуемое усилие предварительной затяжки болтов определяем по формуле (10):

F₀ = F + F₁ / к = 0,75Р + 74,75 / 1,3 = 0,75×130 + 57,5 = 155 кН.

4. Глубину заделки болтов в бетон Н₀ определяем по формуле (19):

Н_о ³ Н т₁ т₂ = 15×0,042×1×1,24 = 0,78 м,

где т₁ = 0,7 / 0,7 = 1; т₂ = 1,8×10⁵ / 1,45×10⁵ = 1,24.

Пример 3. Определить расчетную нагрузку, приходящуюся на наиболее нагруженный болт по расчетной схеме, приведенной на рис. 7, при следующих исходных данных.

Расчетный опрокидывающий момент от оборудования М = 1200 кН×м, собственный вес оборудования N = 100 кН. Количество болтов n = 8, расстояние от оси поворота оборудования до наиболее удаленного болта y_i1 = 0; y_i2 = 1,45 м; y_i3 = y₁ = 2 м.

Расчетное усилие (растяжение) на наиболее нагруженный болт определяем по формуле (3):

=  100 / 8 + 1200×2 / 16,41 = 133,75 кН,

= 1,45²×4 + 2²×2 = 16,41 м².

Пример 4. Определить расчетную нагрузку, приходящуюся на болт, и диаметр болта для крепления решетчатой стальной колонны (см. рис. 18) при следующих исходных данных:

М = 8000 кН×м; N = 6000 кН; Q = 300 кН;

h = 2 м; R_ва = 1,75×10⁵ кПа (сталь марки 09Г2С).

1. Расчетную нагрузку, приходящуюся на один растянутый болт, определяем по формуле (4):

Р = (М   Nв) / nh =

= (8000-6000×1) / 2×2 = 500 кН.

2. Определяем требуемую площадь сечения одного болта (по резьбе):

А_sa = к_о Р / R_ва =

= 1,05×500 / 1,75×10⁵ = 0,003 м² = 30 см².

По табл. 10 принимаем болт с диаметром резьбы М72х6 (А_sa = 34,58 см²).

3. Глубину заделки для болтов с анкерной плитой принимаем равной 15 d с (табл. 4) для бетона фундамента класса В12,5 и стали марки 09Г2С.

Н = 15 d = 15×0,072 = 1,08 м.

4. Проверяем возможность восприятия сдвигающей силы в плоскости сопряжения базы колонны с фундаментом по формуле (16):

Q £ f [M + N (h   в)] / h ='

= 0,25 [8000 + 6000 (3   1,5)] / 3 = 1417 кН,

где h ¾ расстояние между осями ветвей колонн (h = 3 м); в ¾ расстояние от центра тяжести колонны до оси сжатой ветви (в = 1,5 м); Q = 300 кН £ 1417 кН, условие удовлетворено.