ЗАО «ЦНИИПСК им. Мельникова»
ОАО НИПИ «Промстальконструкция»
СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ

Конструкции стальные строительные

БОЛТОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Проектирование и расчет

СТО 0041-2004

(02494680, 01408401)

Москва 2004

C одержание

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН ЗАО Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский и проектный институт строительных металлоконструкций им. Мельникова (ЗАО «ЦНИИПСК им. Мельникова»)

ОАО Научно-исследовательский и проектный институт «Промстальконструкция»

2 ВНЕСЕН организациями-разработчиками Стандарта

3 ПРИНЯТ на научно-техническом Совете ЦНИИПСК им. Мельникова от 25 ноября 2004 г. с участием представителей организации-разработчика Стандарта

4 ВВЕДЕН впервые

5 ПЕРЕИЗДАНИЕ ноябрь 2005 г.

6 Разработка, согласование, утверждение, издание (тиражирование), обновление (изменение или пересмотр) и отмена настоящего стандарта производятся организациями-разработчиками

Введение

Настоящий стандарт разработан в соответствии с Федеральным законом «О техническом регулировании» № 184-ФЗ и предназначен для применения всеми подразделениями ЗАО «ЦНИИПСК им. Мельникова» и ОАО НИПИ «Промстальконструкция», специализирующимися на разработке проектов КМ и КМД, диагностике, ремонте и реконструкции промышленных зданий и сооружений различного назначения.

Стандарт может применяться другими организациями, если эти организации имеют сертификаты соответствия, выданные Органами по сертификации в системе добровольной сертификации, созданными организациями-разработчиками стандарта.

Организации-разработчики не несут никакой ответственности за использование данного стандарта организациями, не имеющими сертификатов соответствия.

Необходимость разработки стандарта продиктована тем, что опыт, накопленный организациями-разработчиками стандарта, а также отечественными предприятиями и организациями в области проектирования, изготовления и выполнения стальных конструкций с монтажными соединениями на болтах, содержится в различных нормативных документах, рекомендациях, ведомственных правилах и других, частично устаревших и не охватывающих в целом проблему безопасной эксплуатации промышленных зданий и сооружений различного назначения.

Основной целью разработки стандарта является создание современной нормативной базы по вопросам проектирования и расчета стальных конструкций с соединениями на болтах.

СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ

Утвержден и введен в действие:

Дата введения 2005-01-01

1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт распространяется на проектирование и расчет стальных конструкций с монтажными соединениями на болтах, в том числе высокопрочных, предназначенных для несущих и ограждающих конструкций зданий и сооружений различного назначения, воспринимающих постоянные, временные и особые нагрузки в климатических районах с расчетной температурой до -65°С и сейсмичностью до 9 баллов, эксплуатируемых как в слабоагрессивных, так и в среднеагрессивных и агрессивных средах с применением защитных металлических покрытий.

1.2 В стандарте изложены основные положения по проектированию и расчету соединений на болтах, работающих на срез и растяжение, приведены области рационального применения болтов различных диаметров и классов прочности.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие нормативные документы:

Федеральный закон «О техническом регулировании» от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ

на смятие с учетом трения

N bp - расчетное усилие на смятие, определяемое по формуле

Q bh - расчетное усилие, воспринимаемое силами трения, определяемое по формуле ;

К u - коэффициент, учитывающий снижение предварительного натяжения болтов после общего сдвига в соединении, принимаемый равным:

0,9 - приразности номинальных диаметров отверстий и болтов δ ≤ 0,3 мм;

0,85 -при δ = 1,0мм;

0,80 - при δ = 2,0 мм;

0,75 - при δ = 3,0 мм;

n f - количество поверхностей трения соединяемых элементов.

7.5 Количество n болтов в соединении при действии продольной силы N следует определять по формуле

N min - меньшее из значений расчетных усилий N bs и N bh Для одного болта, вычисленных по формулам и .

7.6 Прочность элементов, ослабленных под болты, следует проверять с учетом полного ослабления сечений отверстиями под болты.

7.7 В односрезных соединениях количество болтов должно быть увеличено против расчета на 10%.

7.8 Расчет на выносливость фрикционно-срезных соединений следует выполнять в соответствии с требованиями п. 9.2 СНиП II-23-81*, относя соединения с элементами из стали с временным сопротивлением разрыву более 420 МПа ко 2-й группе конструкций, менее 420 МПа - к 3-й группе .

8 Фланцевые соединения

8.1 Рекомендации настоящего раздела следует соблюдать при проектировании, изготовлении и монтажной сборке фланцевых соединений элементов открытого профиля (двутавров, тавров, швеллеров и т.п.) стальных конструкций производственных зданий, подверженных растяжению, растяжению с изгибом при однозначной эпюре растягивающих напряжений σ min /σ шах ≥ 0,5), а также действию местных поперечных усилий.

Рекомендации не распространяются на фланцевые соединения: воспринимающие знакопеременные нагрузки, а также многократно действующие подвижные, вибрационные или другого вида нагрузки с числом циклов свыше 10 5 при коэффициенте асимметрии напряжений в соединяемых элементах р = σ min /σ шах ≤ 0,8;

эксплуатируемые в сильноагрессивной среде.

8.2 Фланцевые соединения следует выполнять только с предварительно напряженными высокопрочными болтами. Величину предварительного натяжения болтов В 0 для расчетов следует принимать равной

В 0 =0,9 B p =0,9 R bh · A bn ,(11)

где В р - расчетное усилие растяжения болта;

Rbh = 0.7 Rbun - расчетное сопротивление растяжения болтов;

Rbun - нормативное сопротивление стали болтов;

А Ьп - площадь сечения болта нетто.

8.3 Для фланцевых соединений следует применять высокопрочные болты М20, М24 и М27 из стали 40Х «селект» исполнения ХЛ с нормативным временным сопротивлением R bun не более 1080 МПа (110 кгс/мм 2), а также гайки высокопрочные и шайбы к ним по ГОСТ 22353-77 - ГОСТ 22356-77 .

8.4 Для фланцев следует применять листовую сталь по ГОСТ 19903-74* марки 09Г2С-15 по ГОСТ 19281-89 и 14Г2АФ-15 по ТУ 14-105-465-82 с гарантированными механическими свойствами в направлении толщины проката.

8.5 Фланцы могут быть выполнены из других марок низколегированных сталей поГОСТ 19281-89 , предназначенных для строительных стальных конструкций, при этом:

сталь должна быть не ниже 12-й категории;

временное сопротивление и относительное сужение стали в направлении толщины проката должны быть σ bz ≥ 0,8 σ b , ψ z ≥ 20% (где σ b - нормативное значение временного сопротивления для основного металла, принимаемое по стандартам или техническим условиям).

а - из широкополочных тавров; б - из парных равнополочных уголков

8.10 При расчете на прочность болтов и фланца, относящихся к наружной зоне, выделяют участки фланца, которые рассматривают как Т-образные фланцевые соединения шириной w (см. ).

,(14)

где Nj - расчетное усилие j -й болт наружной зоны, равное

;(15)

здесь N bj - расчетное усилие на j -й болт, определяемое из условия прочности соединения по болтам

,(16)

a , β - коэффициенты, принимаемые по табл. 8;

x j - параметр жесткости болта, определяемый по формуле

;(17)

b j - расстояние от оси j -го болта до края сварного шва;

2.2.3.1. Минимальное расстояние по срединной линии между центрами двух соседних отверстий не должно быть менее 1,4 полусуммы диаметров этих отверстий (рис. 3 ). Контроль указанного расстояния допускается проводить путем измерения расстояний по наружной и внутренней поверхностям с последующим пересчетом.

2.2.3.2. Расстояние по внутренней поверхности от кромки отверстия в сферических, эллиптических, торо-сферических и тарельчатых крышках и днищах до их цилиндрической части, измеренное по проекции, должно быть не менее 0,1 внутреннего диаметра цилиндрической части (рис.4 ).

2.2.3.3. Расстояние между центром отверстия под болт или шпильку во фланцах, крышках или нажимных кольцах и их кромкой (внутренней или наружной) должно быть не менее 0,85 диаметра отверстия (рис. 5 ). Указанное требование не распространяется на фланцы с откидными болтами.

2.2.3.4. В случае технической необходимости, определяемой конструкторской (проектной) организацией, допускаются отступления от требований п. 2.2.1 - 2.2.3 при условии выполнения расчета на прочность в полном объеме, требуемом "Нормами расчета на прочность", или проведения соответствующих экспериментальных исследований.

Рис. 5. Расположение отверстий под шпильки (а ) и болты (б )(l 2 ≥ 0,85d )

2.2.4. Разъемные соединения

С целью повышения сопротивления циклической повреждаемости крепежных деталей рекомендуется использовать положения, изложенные в Приложении 14 .

2.3. Трубопров оды

2.3.1. Соединение деталей и сборочных единиц трубопроводов между собой и присоединение трубопроводов к оборудованию должно производиться сваркой. Допускается использование разъемных фланцевых соединений трубопроводов (включая резьбовые соединения с уплотнением шар по конусу), если их необходимость определяется требованиями обслуживания оборудования или трубопроводов.

2.3.2. Компенсация тепловых расширений трубопроводов может осуществляться как за счет их самокомпенсации, так и с помощью специальных компенсаторов. Применение линзовых компенсаторов допускается только для трубопроводов, работающих при рабочем давлении до 2,45 МПа (24 кгс/см 2).

2.3.3. Средний радиус кривизны колен (гнутых отводов) трубопроводов должен составлять:

1) при изготовлении методом холодной гибки - не менее 3,5 номинального наружного диаметра колена (нормально изогнутые колена);

2) при изготовлении методами горячего деформирования с применением гибки, протяжки, штамповки, осадки, а также для штампо-сварных колен - не менее номинального наружного диаметра колена (крутоизогнутые колена, если средний радиус их кривизны менее 3,5 номинального наружного диаметра колена).

Рис. 6. Схема секторного отвода

Номинальный наружный диаметр принимается равным его значению на концах колена (в местах присоединения колена к другим деталям трубопроводов).

2.3.4. Допускается применение штампосварных колен, изготовленных из двух заготовок, сваренных двумя продольными швами или кольцевым швом, при соблюдении требований п. 2.3.3 .

2.3.5. Применение сварных секторных отводов, сварных тройников и переходов допускается для трубопроводов группы В с рабочим давлением до 1,57 МПа (16 кгс/см 2) и расчетной температурой до 100 °С, а также для трубопроводов группы С с рабочим давлением до 3,9 МПа (40кгс/см 2) и расчетной температурой до 350°С.

В сварных секторных отводах угол q должен быть не более 15°, расстояние l - не менее 100 мм (рис. 6 ).

2.3.6. Расположение отверстий на прямых участках трубопроводов должно удовлетворять требованиям п. 2.2.3 . Расположение отверстий на криволинейных участках колен не допускается, за исключением отверстий диаметром, не более 0,1 номинального наружного диаметра колена, но не более 20 мм для приварки штуцеров, труб и бобышек систем контрольно-измерительных устройств в количестве, не более одного отверстия на колено.

2.3.7. В нижних точках каждого отключаемого задвижками участка трубопровода, не имеющего естественного стока за счет уклона, следует предусматривать устройства для дренажа трубопровода. Для трубопроводов с номинальным наружным диаметром до 89 мм, изготовленных из коррозионно-стойких сталей аустенитного класса, указанное требование не является обязательным.

Устройство дренажей должно обеспечивать возможность проверки исправности их состояния.

2.3.8. В верхних точках трубопроводов (при отсутствии возможности удаления воздуха через оборудование) для отвода воздуха должны устанавливаться воздушники. На трубопроводах, работающих под вакуумом, воздушники допускается не устанавливать при наличии возможности удаления воздуха при гидравлических испытаниях другим способом.

2.3.9. На дренажных трубопроводах и линиях воздушников контуров с радиоактивным теплоносителем должны устанавливаться два запорных органа, причем для воздушников допускается устанавливать один дроссельный и один запорный орган.

Допускается объединение линий отвода воздуха и линий дренажа в общий трубопровод после первых запорных органов с установкой на нем общего запорного органа. Линии отвода воздуха из неотключаемых друг от друга участков оборудования или трубопроводов допускается объединять после дроссельных вентилей.

2.3.10. Все участки паропроводов, которые могут быть отключены запорными органами, для возможности прогрева и продувки должны быть снабжены в концевых точках штуцером с вентилем, а при рабочем давлении свыше 2,15 МПа (22 кгс/см 2) и на паропроводах систем группы В независимо от давления - штуцером и двумя последовательно расположенными вентилями - запорным и дроссельным. В случае прогрева участка паропровода в двух направлениях должна быть предусмотрена продувка с каждого конца участка.

2.3.11. Горизонтальные участки трубопроводов должны иметь уклон не менее 0,004 в сторону организованного дренажа. Для паропроводов указанный уклон должен сохраняться при температуре, равной температуре насыщения пара при рабочем давлении.

На горизонтальных участках трубопроводов с номинальным наружным диаметром до 60 мм из коррозионно-стойких сталей аустенитного класса, работающих в контакте с водой, пароводяной смесью и паром, допускается отсутствие уклона при условии обеспечения возможности промывки трубопроводов. На горизонтальных участках трубопроводов с номинальным наружным диаметром более 60 мм из сталей того же структурного класса или из плакированных сталей перлитного класса, работающих в контакте с указанными средами, допускается отсутствие уклона, если отношение длины этих участков к номинальному внутреннему диаметру трубопровода не превышает 25.

2.3.12. Для паропроводов насыщенного пара и для тупиковых участков паропроводов перегретого пара должен обеспечиваться непрерывный отвод конденсата.

Сварные соединения

2.4.1. Общие требования

2.4.1.1. Сварка и наплавка должны проводиться в соответствии с требованиями и указаниями ОП.

2.4.1.2. Стыковые сварные соединения должны выполняться с полным проплавлением.

Примечание. Сварные соединения с остающимися стальными подкладками (в том числе с подкладными кольцами) считаются сварными соединениями с полным проплавлением.

2.4.1.3. Угловые сварные соединения с конструкционным зазором допускается применять при их расположении в зонах, не подверженных воздействию внешних силовых изгибающих нагрузок (например, при вварке труб в трубные доски, при приварке технологических каналов к стоякам, защитных антикоррозионных рубашек и измерительных устройств к корпусам и др.), а также при наличии специальных креплений, опор, связок или других конструкторских решений, разгружающих сварные соединения от указанных нагрузок.

Рис. 7. Труба, изготовленная из двух секторов:

а - а ≥ 90 °- допускается; б - а < 90 ° - не допускается

2.4.1.4. Тавровые сварные соединения с конструкционным зазором допускается применять для приварки опор и вспомогательных деталей (подвесок, скоб, ребер жесткости) к оборудованию и трубопроводам, а также направляющих ребер в арматуре (последнее только при расчетном давлении не выше 4,9 МПа (50 кгс/см 2)).

2.4.1.5. Применение нахлесточных сварных соединений допускается при приварке к оборудованию и трубопроводам укрепляющих накладок, опорных плит, подкладных листов, пластин, планок под площадки, лестницы, кронштейны, мембраны и т.п. Привариваемые изнутри корпусов оборудования кольца, укрепляющие отверстия люков, штуцеров и т.п., должны иметь сигнальные отверстия для контроля герметичности.

2.4.1.6. В стыковых сварных соединениях элементов с различной номинальной толщиной стенки должен быть обеспечен плавный переход от одного элемента к другому. Конкретные формы указанного перехода должны устанавливаться конструкторской (проектной) организацией исходя из требований расчета на прочность и необходимости обеспечения контроля сварных соединений всеми предусмотренными методами.

2.4.2. Расположение сварных соединений

2.4.2.1. Изготовление сварных труб и обечаек с номинальным наружным диаметром до 920 мм с продольными швами из трех и более секторов не допускается. При изготовлении труб и обечаек из двух секторов центральный угол малого сектора а должен быть не менее 90 (рис. 7 ).

Рис. 8. Расположение сварных швов в нижней части оборудования и трубопроводов:

Допускается изготовление сварных труб и обечаек с номинальным наружным диаметром более 920 мм из трех секторов; при этом центральный угол каждого сектора должен быть не менее 90°.

2.4.2.2. Продольные сварные соединения корпусов оборудования, предназначенного для работы в горизонтальном положении, не следует располагать в пределах нижнего центрального угла, равного 140° (рис. 8 ), за исключением случаев, когда обеспечена доступность указанных соединений для осмотра и контроля и процессе эксплуатации.

2.4.2.3. Сварные соединения должны располагаться, как правило, вне опор.

Расположение опор над (под) сварными соединениями допускается при одновременном соблюдении следующих условий:

1) конструкция и размещение опоры обеспечивают возможность контроля сварного соединения под опорой в процессе эксплуатации (рис. 9 );

2) при изготовлении или монтаже оборудования выполненное сварное соединение подвергается сплошному ультразвуковому или радиографическому контролю, а участок сварного соединения, расположенный под опорой, кроме того, подвергается магнитопорошковому или капиллярному контролю.

Во всех случаях не допускается перекрывать опорами зоны пересечения и сопряжения сварных соединений.

2.4.2.4. Наличие сварных швов на участках труб, подлежащих гибке, как правило, не допускается.

2.4.2.5. В пределах криволинейного участка сварных колен допускается только одно поперечное кольцевое соединение.

Штампосварные колена должны удовлетворять следующим требованиям:

1) номинальный наружный диаметр колена должен быть больше 100 мм, а средний радиус его кривизны должен соответствовать нормам, приведенным в п. 2.3.3 ;

Рис. 9. Расположение опор в зоне сварных швов:

а - допускаемое; б - недопускаемое

Рис. 10. Расположение сварных швов в секторных отводах (l ³ 100 мм)

2) все сварные соединения колена должны быть подвергнуты сплошному неразрушающему контролю методами, предусмотренными для сварных соединений соответствующей категории;

3) на коленах с продольными сварными соединениями в пределах криволинейного участка не допускается наличие поперечных кольцевых сварных соединений.

2.4.2.6. В секторных отводах, изготовленных из сварных труб, расстояние между сопряжениями поперечного кольцевого шва отвода с продольными или спиральными швами соединяемых секторов или труб должно быть не менее 100 мм (рис. 10 ). Указанное расстояние измеряется между точками сопряжения осей соответствующих швов.

2.4.2.7. Расположение поперечных сварных соединений на кольцевых коллекторах и спирально изогнутых трубах поверхностей теплообмена допускается при условии сплошного радиографического или ультразвукового контроля указанных соединений.

В случае недоступности поперечных сварных соединений спирально изогнутых труб поверхностей теплообмена для сплошного контроля после окончания их изготовления допускается выполнение сварных соединений и проведение указанного контроля до гибки труб.

2.4.3. Расстояния между сварными швами

2.4.3.1 . В поперечных стыковых сварных соединениях деталей (сборочных единиц) с продольными сварными соединениями совмещение осей продольных швов двух соседних деталей не допускается. Оси указанных швов должны быть смещены относительно друг друга на расстояние, составляющее не менее трехкратной номинальной толщины более толстостенной из соединяемых деталей, но не менее, чем на 100 мм (последнее условие не распространяется на сварные соединения деталей с номинальным наружным диаметром менее 100 мм).

Для цилиндрических деталей (сборочных единиц) с продольными швами, выполненными автоматической сваркой, допускается уменьшение указанного расстояния (в том числе расположение продольных швов соединяемых деталей по одной оси) при условии радиографического и ультразвукового, а также капиллярного или магнитопорошкового контроля участков сопряжения или пересечения продольных и поперечных сварных соединений (ультразвуковой контроль сварных соединений деталей из сталей аустенитного класса не является обязательным).

2.4.3.2. При сварке днищ или крышек из нескольких деталей (листов) с расположением сварных швов по хорде расстояние от внешнего края шва до параллельного хорде диаметра днища или крышки должно быть не менее 0,2 номинального внутреннего диаметра днища или крышки (рис. 11 ).

Расстояние между внешним краем кругового сварного шва на днищах и крышках (за исключением сферических и тарельчатых) и центром днища или крышки должно быть не более 0,25 номинального внутреннего диаметра днища или крышки, а минимальное расстояние между краями двух соседних радиальных или меридиональных сварных швов должно быть не менее трех номинальных толщин днища или крышки, но не менее 100 мм (рис. 12 ). При этом требование по расположению кругового шва не распространяется на швы приварки крышек и днищ к фланцам и обечайкам.

2.4.3.3. Расстояние С между краем углового сварного шва приварки штуцера, люка, трубы или других цилиндрических полых деталей и краем ближайшего стыкового сварного шва оборудования или трубопровода должно быть одновременно не меньше трехкратной расчетной высоты углового шва h и трехкратной номинальной толщины стенки привариваемой детали (рис. 13 ).

2.4.3.4. Расстояние l между краем стыкового сварного шва оборудования или трубопровода и центром ближайшего к нему отверстия должно быть не менее 0,9 диаметра отверстия при одновременном соблюдении требований п. 2.4.3.3 (см. рис. 13 ).

2.4.3.5. Допускается уменьшение указанных в п. 2.4.3.3 и 2.4.3.4 расстояний (в том числе расположение отверстий в стыковом сварном шве) при одновременном соблюдении следующих требований:

1) сверление отверстий должно быть произведено после термической обработки (если таковая предусмотрена) стыкового сварного соединения и его сплошного неразрушающего контроля методами, предусмотренными для сварных соединений соответствующей категории; сверление отверстий допускается производить до термической обработки стыкового сварного соединения, если после приварки патрубков (штуцеров) и выполнения термической обработки производится расточка (рассверловка) отверстия с удалением корневой части шва; в этом случае термическую обработку стыковых сварных соединений, в которых выполнены отверстия для приварки патрубков, допускается совмещать с термической обработкой (если таковая предусмотрена) угловых сварных соединений приварки патрубков;

Рис. 13. Расположение сварных швов приварки патрубков:

C ³ 3h ; C ³ 3S 1 ; l ³ 0,9d ; b ³ 3h 2 ; b ³ 3S 2 (S 2 > S 1 , h 2 > h 1)

2) предел текучести металла шва стыкового сварного соединения при расчетной температуре должен быть не ниже предела текучести основного металла (пределы текучести принимаются по стандартам или техническим условиям на материалы и (или) таблицам Норм расчета на прочность и ПК; при отсутствии таких сведений в указанной документации допускается использовать сертификатные данные); это требование не является обязательным в случае приварки патрубков (штуцеров) и труб без развальцовки, если напряжения в стыковом сварном соединении оборудования или трубопровода не превышают пределы текучести металла шва и основного металла при расчетной температуре;

3) внутренняя поверхность отверстий должна быть подвергнута капиллярному или магнитопорошковому контролю.

Указанные требования должны быть оговорены в конструкторской документации на изделие.

2.4.3.6. Расстояние между осями соседних поперечных стыковых сварных швов на цилиндрических и конических изделиях должно быть не менее трехкратной номинальной толщины стенки сваренных деталей (по большей толщине), но не менее 100 мм для изделий, имеющих в зоне сварных соединений номинальный наружный диаметр свыше 100 мм, и не менее указанного диаметра при его значении до 100 мм включительно. Указанное требование не распространяется на сварные швы приварки трубопроводов кпатрубкам оборудования и арматуры, если указанные патрубки подвергались термической обработке в составе оборудования и арматуры, а также на сварные швы приварки трубных досок и элементов типа колец, имеющих толщину более, чем в два раза превышающую толщину отбортовки под сварку.

2.4.3.7. Расстояние от края сварного шва штуцера до края ближайшего поперечного сварного шва трубы при приварке штуцеров к камерам измерительных диафрагм должно быть одновременно не менее трех толщин стенки привариваемого штуцера и трехкратной расчетной высоты углового шва. Допускается размещение штуцеров с наружным диаметром до 30 мм в зоне термического влияния кольцевых швов измерительных устройств с соплами и диафрагмами.

2.4.3.8. Расстояние в между краями ближайших угловых швов приварки патрубков (штуцеров) или труб к оборудованию или трубопроводам должно быть не менее трех расчетных высот углового шва или трех номинальных толщин стенок привариваемых патрубков или труб (см. рис. 13 ). При различных значениях указанных высот или толщин следует принимать их большее значение. Требования настоящего пункта не распространяются на вварку труб в трубные доски (решетки) и коллекторы, трубные доски технологических каналов, каналов СУЗ и других каналов.

2.4.3.9. При приварке не нагружаемых давлением плоских деталей к поверхностям оборудования и трубопроводов расстояние между краем углового шва приварки этих деталей и краем ближайшего стыкового шва оборудования или трубопровода а ,а также между краями угловых швов ближайших привариваемых деталей в должно быть не менее трех расчетных высот угловых швов (рис. 14 ).

Рис. 14. Расположение сварных швов приварки деталей к поверхностям оборудования и трубопроводов

Расстояние в определяется по наибольшей расчетной высоте углового шва (при различных ее значениях).

При приварке внутрикорпусных (внекорпусных) деталей и устройств допускается пересечение стыковых швов оборудования угловыми швами с расчетной высотой не более 0,5 номинальной толщины стенки корпуса, но не более 10 мм.

2.4.3.10. Расстояние между краем шва стыкового сварного соединения трубопровода с патрубком (штуцером) оборудования и краем шва ближайшего стыкового сварного соединения на трубопроводе должно быть не менее 100 мм для трубопроводов с номинальным наружным диаметром свыше 100 мм и не менее номинального наружного диаметра для трубопроводов меньшего диаметра (рис. 15 ).

Рис. 15. Расположение сварных швов при приварке трубопровода к патрубку (при D 0 > 100 мм l > 100 мм; при D 0 £ 100 мм l >D 0)

Таблица 2

2.4.3.11. В подлежащих местной термической обработке стыковых сварных соединениях цилиндрических деталей длина свободного прямого участка в каждую сторону от оси шва (или от осей крайних швов при одновременной местной термической обработке группы сварных соединений) должна быть не менее значения, определяемого по формуле:

где L - длина свободного прямого участка; D И - номинальный наружный диаметр соединяемых деталей; S И - номинальная толщина соединяемых деталей.

При этом длина указанных участков должна быть не менее номинального наружного диаметра сваренных деталей при его значениях до 100 мм включительно и не менее 100 мм при значениях диаметра более 100 мм.

Примечание. Свободным прямым участком считается участок (с наклоном не более 15°) от оси шва до края ближайшей приварной детали, начала гиба, края соседнего поперечного сварного шва и т.д.

2.4.3.12. В подлежащих ультразвуковому контролю стыковых сварных соединениях длина свободного прямого участка в каждую сторону от оси шва должна быть не менее указанной в табл. 2 .

2.4.3.13 . Расстояние от края стыкового сварного шва до начала криволинейного участка гиба па трубопроводах с номинальным наружным диаметром 100 мм и более должно быть не менее 100 мм, а для трубопроводов с номинальным наружным диаметром до 100 мм - не менее номинального наружного диаметра трубы (рис. 16 ).

Для штампованных, кованых и штампосварных колен (отводов), гнутых труб поверхностей теплообмена и крутоизогнутых колен допускается уменьшение прямого участка колена (отвода), а также расположение поперечного сварного шва на границе прямого и криволинейного участков.

2.4.3.14. При приварке к оборудованию или трубопроводам деталей (сборочных единиц), прямые участки которых имеют ограниченную длину или отсутствуют (тройники, арматура, крутоизогнутые колена, штампованные и штампосварные переходы и т.п.), требования п. 2.4.3.1 -2.4.3.13 не являются обязательными при условии обеспечения возможности проведения местной термической обработки или (и) ультразвукового контроля сварных соединений. При этом возможность выполнения указанного условия должна быть подтверждена предприятием-изготовителем (монтажной организацией) в процессе разработки чертежей изделий конструкторской организацией.

Рис. 16. Расположение сварных швов при приварке колена к трубе (при D H > 100 мм l ³100 мм; при D H £ 100 мм l ³ D H

Рис. 17 . Вварка штуцеров в трубопроводы со спиральными швами:

а - не допускается; б - допускается; 1,2 - угловые точки пересечения образующих штуцера и трубопроводов (а ³100 мм)

2.4.3.15. При вварке патрубков (штуцеров) в трубопроводы из труб с продольными или спиральными швами не допускается выход сварных швов труб в угловые (верхние и нижние) точки пересечения образующих трубы и штуцера. Измеряемое на наружной поверхности минимальное расстояние от указанных точек до осей сварных швов труб должно быть не менее 100 мм (рис. 17 ).

При приварке накладок под опоры и подвески к трубопроводам из труб со спиральными швами минимальное расстояние между краем углового шва приварки накладки и краем стыкового спирального шва трубы должно быть не менее трех номинальных толщин стенки трубы.

СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ОБОРУДОВАНИЮ И ТРУБОПРОВОДАМ АЭУ С РЕАКТОРАМИ НА БЫСТРЫХ НЕЙТРОНАХ С ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИМ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕМ

2.5.1. На оборудование и трубопроводы АЭУ с реакторами на быстрых нейтронах с жидкометаллическим теплоносителем распространяются все требования п. 2.1 - 2.4 , а также требования, изложенные в настоящем пункте.

2.5.2. Корпус реактора и примыкающие к нему трубопроводы первого контура с жидкометаллическим теплоносителем должны быть заключены в страховочные корпуса (кожухи) до максимально возможного уровня теплоносителя (с учетом повышения уровня при эксплуатации) в корпусе реактора.

На трубопроводах страховочные кожухи следует выполнять до запорной (отсечной) арматуры включительно.

Угловые сварные швы приварки страховочных корпусов (кожухов) к оборудованию и трубопроводам допускается выполнять с конструкционным зазором.

Необходимость установки страховочных кожухов за первой запорной арматурой, дополнительной арматуры и т.п. определяется конструкторской организацией в соответствии с требованиями ОПБ-88 .

Присоединение вспомогательных трубопроводов к корпусу реактора, а также устройство люков в страховочном корпусе в пределах зоны (по высоте), заполненной жидкометаллическим теплоносителем ниже уровня, при котором происходит нарушение циркуляции теплоносителя первого контура, не допускается.

Присоединение патрубков вспомогательных трубопроводов к страховочному корпусу ниже уровня теплоносителя по первому контуру допускается при условии их демонтажа и глушения патрубков на страховочном корпусе после заполнения реактора теплоносителем.

2.5.4. Устройство люков в пределах зоны, заполняемой жидкометаллическим теплоносителем до максимально возможного уровня, не допускается.

2.5.5. Приварка трубопроводов с номинальным наружным диаметром более 300 мм к корпусу реактора или страховочному корпусу должна выполняться стыковым сварным швом к отбортованной части корпуса.

2.5.6. При изготовлении страховочных корпусов (кожухов) допускается применение секторных отводов и сварных переходов.

2.5.7. При проектировании оборудования с жидкометаллическим теплоносителем должны предусматриваться меры по поддержанию температуры теплоносителя выше температуры его затвердевания (для натрия рекомендуется минимальная температура разогрева, равная 200 °С). С этой целью все оборудование и трубопроводы, постоянно или периодически заполняемые жидкометаллическим теплоносителем или его парами, должны оснащаться системой электрического или газового обогрева и приборами для контроля и регулирования температуры. Системы электрического обогрева и температурного контроля оборудования и трубопроводов первого контура должны иметь необходимое резервирование.

2.5.8. Оборудование и трубопроводы с жидкометаллическим теплоносителем должны иметь системы контроля утечек теплоносителя и контроля герметичности страховочных корпусов (кожухов), как правило, со 100%-ным резервированием.

2.5.9. Системы обогрева оборудования и трубопроводов, в которых жидкометаллический теплоноситель может охлаждаться ниже температуры плавления ("замораживаться"), должны обеспечивать возможность их последовательного разогрева, начиная от объемов со свободной поверхностью теплоносителя.

2.5.10. Коммуникации, заполненные жидкометаллическим теплоносителем, которые могут быть отсечены от объема со свободной поверхностью указанного теплоносителя, должны иметь устройства, предохраняющие их от повышения давления выше расчетного значения.

2.5.11. В оборудовании и трубопроводах должна быть предусмотрена возможность дренирования жидкометаллического теплоносителя за исключением оборудования, для которого в связи с функциональным назначением или требованиями безопасности такое дренирование нецелесообразно (например, холодные фильтры-ловушки очистки теплоносителя первого и второго контуров, промежуточные теплообменники).

2.5.12. Конструкция насосов, приводов СУЗ, арматуры и других устройств должна исключать возможность попадания масла, воды и других веществ из систем охлаждения и смазки в теплоноситель (полностью или сверх установленных в проекте пределов).

2.5.13. На всех трубопроводах сдувки (сброса) газа из полостей с жидкометаллическим теплоносителем (сдувочных, вакуумно-отборных) должны устанавливаться ловушки паров жидкого металла.

МАТЕРИАЛЫ

3.1. Общие требования

3.1.1. Материалы для изготовления оборудования и трубопроводов должны выбираться с учетом требуемых физико-механических характеристик, технологичности, свариваемости и работоспособности в условиях эксплуатации в течение срока службы.

3.1.2. Для изготовления, монтажа и ремонта оборудования и трубопроводов следует применять основные материалы, приведенные в обязательном Приложении 9 . Допускается применение плакированных и наплавленных основных материалов, если материалы основного и плакирующего слоев указаны в Приложении 9 , а наплавочные материалы - в ОП.

3.1.3. Качество и свойства основных материалов (полуфабрикатов и заготовок) должны удовлетворять требованиям соответствующих стандартов и технических условий и должны быть подтверждены сертификатами заводов-поставщиков.

3.1.4. Данные сертификатов должны подтверждать соответствие поставляемых основных материалов требованиям стандартов или технических условий на конкретные полуфабрикаты и заготовки. При неполноте сертификатных данных применение материалов допускается только после проведения предприятием-изготовителем оборудования и трубопроводов необходимых испытаний и исследований, подтверждающих полное соответствие материалов требованиям стандартов или технических условий.

3.1.5. Предприятие-изготовитель оборудования и трубопроводов должно осуществлять входной контроль качества поступающих основных материалов по номенклатуре и в объеме, устанавливаемыми техническими условиями на изделие. Оценка качества материалов проводится в соответствии с требованиями стандартов и технических условий на конкретные полуфабрикаты и заготовки.

3.1.6. Методы и объем контроля основных материалов должны определяться на основании стандартов и технических условий конструкторской (проектной) организацией, указываться в конструкторской документации и согласовываться с предприятием-изготовителем (монтажной организацией). Для головного объекта (проекта первой АЭУ с реактором данного типа) методы и объемы контроля основных материалов должны согласовываться также с головной материаловедческой организацией.

3.1.7. Для сварки и наплавки оборудования и трубопроводов следует применять сварочные и наплавочные материалы, допущенные ОП. Входной контроль сварочных и наплавочных материалов должен проводиться согласно требованиям и указаниям ПК.

Полуфабрикаты

3.2.1. Качество полуфабрикатов должно удовлетворять требованиям стандартов и (или) технических условий.

3.2.2. При составлении технических условий на полуфабрикаты для оборудования и трубопроводов групп А и В рекомендуется включать в них требования, изложенные в рекомендуемом Приложении 10 .

Применение труб с продольными или спиральными швами, а также кованосверленых, центробежнолитых, биметаллических и других труб, изготавливаемых по специальной технологии, разрешается только при их поставке по стандартам или техническим условиям, разрешенным к применению Госатомнадзором России.

Для труб с продольными или спиральными швами должен быть предусмотрен сплошной ультразвуковой или радиографический контроль сварных соединений независимо от категории сварных соединений подлежащих изготовлению (монтажу) трубопроводов. Остальные требования должны быть не ниже установленных для бесшовных труб того же сортамента из стали той же марки и для сварных соединений соответствующей категории.

Требование настоящего пункта в части согласования стандартов и технических условий с Госатомнадзором России не распространяется на трубы, изготавливаемые из штампованных полуобечаек.

(Измененная редакция. Изм. № 1).

3.2.4. Плакированные и наплавленные листы должны подвергаться ультразвуковому контролю или контролю другими методами, обеспечивавшими выявление отслоений плакирующего (наплавленного) слоя от основного слоя металла. При этом нормы оценки качества устанавливаются стандартами или техническими условиями на плакированные или наплавленные листы.

3.2.5. Качество литых полуфабрикатов, используемых для изготовления крышек и корпусных деталей оборудования, должно удовлетворять требованиям "Правил контроля стальных отливок для атомных энергетических установок".

Крепежные детали

3.3.1. Материалы крепежных деталей должны удовлетворять требованиям стандартов, указанных в обязательном Приложении 9 .

3.3.2. Крепежные детали (болты, шпильки, гайки) для соединения фланцев, узлов уплотнения разъемов и присоединения крышек, как правило, должны изготавливаться из сталей того же структурного класса, что и соединяемые элементы.

Допускается применение крепежных деталей из материалов различных структурных классов в следующих случаях:

1) если расчетная температура эксплуатации крепежных, деталей не превышает 50 °С;

2) во всех других случаях, когда работоспособность соединения подтверждена расчетом или экспериментально.

Новые материалы

3.4.1. К новым материалам относятся:

1) основные материалы, не приведенные в Приложении 9 настоящих Правил;

2) основные материалы, приведенные в Приложении 9 , в случае их применения при температурах, превышающих максимально допустимые по указанному приложению;

3) сварочные и наплавочные материалы (покрытые электроды, сварочные и наплавочные проволоки и ленты, флюсы и защитные газы), не предусмотренные ОП для сварки (наплавки) деталей из сталей (сплавов) соответствующих марок (сочетаний марок) применительно к конкретным способам сварки (наплавки).

3.4.2. Основные материалы, марки которых приведены в Приложении 9 , выплавляемые методами, не предусмотренными указанными в приложении стандартами и техническими условиями (в том числе вакуумно-дуговым или электрошлаковым переплавом), к новым материалам не относятся.

3.4.3. Для включения в настоящие Правила или ОП новых материалов министерство (ведомство) или эксплуатирующая организация, заинтересованные в применении новых материалов, должны обратиться с соответствующим предложением в Госатомнадзор России, приложив к нему отчет, содержащий данные испытаний и исследований новых материалов, а также стандарты или технические условия на полуфабрикаты и сварочные (наплавочные) материалы.

Разрабатывая болтовое соединение необходимо:

• Обеспечить наилучшие условия для максимальной передачи усилия с одного соединяемого элемента к другому
• Создать возможность удобного выполнения соединения.

Число болтов в соединении и расстояние между ними зависит от конструктивных особенностей соединяемых узлов.

В узлах прикреплений и стыках, в нагруженных и ответственных узлах расстояние между болтами делают минимальным, для уменьшения расходов на соединяющие накладки.

В малонагруженных узлах, расстояние между отверстиями под болты увеличивают, для экономии расходов на болты.

Болты в соединении необходимо располагать по прямым линиям (рискам), которые параллельны прикладываемым усилиям в соединении. Расстояние между болтами в линии называется шагом соединения, а расстояние двумя соседними рисками – дорожкой.

Минимальное расстояние между болтами зависят от прочности основного материала соединения, а максимальное определяется устойчивости к деформации и разрушению соединяемых участков между болтами, возможностью деформации соединяемых частей или появления щелей в соединении.

При соединении профильных элементов (швеллеров, уголков, двутавров) варианты расстановки рисок и возможные диаметры отверстий под болты нормируются и приведены в справочниках. При разработке таких соединений нужно предусматривать возможность удобной постановки болтов и сборки соединения.

При разработке соединения весьма желательно дорожку и шаг делать равным кратным 40мм.

Это облегчит рассверловку отверстий под болты с помощью кондукторов.

Рис.5.11. Схема отверстий для соединения болтами

а – самое меньшее расстояние в случае рядового (I) и шахматного (II) размещения болтов; б – самое большое расстояние в случае растяжения (I) и сжатия (II) элементов; 1 – окаймляющий уголок.

Таблица 5.9. При разработке болтового соединения расстояние между двумя соседними болтами одной риски определяют согласно таблице

Таблица 2

Примечание:

d - диаметр отверстия для болта; / - толщина наиболее тонкого наружного элемента. Соединительные болты должны размещаться на макси­мальных расстояниях, а в стыках и узлах болты следует размещать на мини­мальных расстояниях.

Примечание:

* При толщине сминаемого элемента 1 см в конструкциях из стали с преде­лом текучести до 250 МПа (3550 кгс/см 2).

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. ГОСТ 20850-84. Конструкции деревянные клееные. Общие тех­нические условия.

2. ГОСТ 8486-86*Е. Пиломатериалы хвойных пород. Технические условия.

3. ГОСТ 2695-83*. Пиломатериалы лиственных пород. Техниче­ские условия.

4. ГОСТ 24454-80*Е. Пиломатериалы хвойных пород. Размеры.

5. ГОСТ 16363-98. Средства защиты для древесины. Метод опре­деления огнезащитных свойств.

6. ГОСТ 6449.1-82. Изделия из древесины и древесных материа­лов. Поля допусков для линейных размеров и посадки.

7. ГОСТ 7307-75*. Детали из древесины и древесных материалов. Припуски на механическую обработку.

8. СНиП 52-01-2003. Бетонные и железобетонные конструкции / Госстрой РФ. - М. : Госстрой России, 2004. - 79 с.

9. СНиП 21-01-97*. Пожарная безопасность зданий и сооружений. -М.:Минстрой России, 2002. - 15 с.

10. СНиП 3.03.01-87. Несущие и ограждающие конструкции. - М.:Стройиздат, 1989. - 90 с.

11. СП 64.133302011. Деревянные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-25-80.-М.:Минрегион развития,2010.-86 с.

12. СП 20.133302011. Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85.-М.:Минрегион развития,2010.-86 с.

13. Пособие по проектированию деревянных конструкций (к СНиП П-25-80). - М.: Стройиздат, 1986-215 с.

19. Руководство по изготовлению и контролю качества деревянных клееных конструкций. –М.:Стройиздат, 1982.-79 с.

20. Руководство по проектированию клееных деревянных конструкций. -М.: Стройиздат, 1977.-189 с.

21. Руководство по обеспечению долговечности деревянных клееных конструкций при воздействии на них микроклимата зданий различного назначения и атмосферных факторов. – М.: Стройиздат, 1981.-96 с.

22. Указания по применению деревянных конструкций в условиях химически агрессивной среды. –М.:Стройиздат, 1969.-70с.

23. Ашкенази Е.К. Анизотропия конструкционных материало: справочник/ Е.К. Ашкенази, Э.В. Ганов.-Л.:Машиностроение,19080.-247с.

24. Ветрюк, И. М. Конструкции из дерева и пластмасс / И. М. Ветрюк. - Минск: Вышейшая школа, 1973. - 336 с.

25. Гринь , И .М . Строительные конструкции из дерева и синтетических материалов: Проектирование и расчёт: учеб.пособие/ И.М.Гринь, К.Е.Джантемиров, В.И.Гринь. изд. 3-е, перераб и доп. – Киев: Вища шк., 1990. – 221 с.

26. . Деревянные конструкции: справочник проектировщика промышленных сооружений. - М.; Л.:ОНТИ, 1937.-955 с.

27. Дмитриев, П. А. Безметалльные конструкции: учеб. пособие / П. А. Дмитриев, Ю. Д. Стри­жаков. - Новосибирск: НИСИ, 1982. - 80 с.

28.Зубарев, Г. Н. Конструкции из дерева и пластмасс: учеб. пособие / Г. Н. Зубарев, И. М. Лялин.-М.: Высшая школа, 1980. - 311 с.

29. Зубарев, Г.Н. Конструкции из дерева и пластмасс / Г.Н. Зубарев. – М.: Высш.шк.,1990.-287 с.

30. Иванов, В. А. Конструкции из дерева и пластмасс / В. А. Иванов, В. 3. Клименко. - Киев:Вища школа, 1983. - 279 с.

31. Иванин, И. Я. Деревянные конструкции. Примеры расчета / И. Я. Иванин. - М., 1950. - 224 с.

1. Иванов В.Ф. Конструкции из дерева и пластмасс/ Иванов В.Ф..- М.;Л..: Стройиздат, 1966.-352 с.
2. Иванов В.А. Конструкции из дерева и пластмасс: Примеры расчета и конструирования/ Под ред. В.А.Иванова,- Киев: Вiща школа, 1981.- 392 с.
3. Калугин А.В. Деревянные конструкции: учеб. Пособие(конспект лекций)/ А.В. Калугин.-М:АСВ,2003.-224 с.
4. Карлсена Г.Г. Индустриальные деревянные конструкции: Примеры проектирования/Под ред. Г.Г. Карлсена. –М.: Стройиздат, 1967.-320 с.
5. Карлсен Г.Г. Конструкции из дерева и пластмасс/ Под ред. Г.Г. Карлсена. 4-е изд. М.:Стройиздат,1975.- 688 с.
6. Ковальчук, Л. М. Деревянные конструкции в строительстве / Л. М. Ковальчук, С. Б. Турковскийи др. - М.: Стройиздат, 1995. - 248 с.
7. Ломакин А.Д. Защита деревянных конструкций/ Ломакин А.Д. – М.: ООО РИФ «Стройматериалы» 2013.- 424с. ISBN 978-5-94026-024-0

39. Отрешко, А. И. Справочник проектировщика. Деревянные конструкции / А. И. Отрешко. -М.: Стройиздат, 1957.-263 с.

40. Светозарова, Е. И. Конструкции из клеёной древесины и водостойкой фанеры. Примеры проектирования: учеб. пособие / Е. И. Светозарова, С. А. Душечкин, Е. Н. Серов. - Л.: ЛИСИ, 1974. -133 с.

41. Серов Е.Н. Проектирование деревянных конструкций: учебное пособие/Е.Н.Серов, Ю.Д.Санников, А.Е.Серов; под ред. Е.Н.Серова; - М.: Изд-во АСВ, 2011. -536с. ISBN 978-5-9227-0236-2; ISBN 978-5-93093-793-0

42. Серов, Е. Н. Проектирование клеёных деревянных конструкций: учеб. пособие. Ч. 1. Проекти­рование балок и стоек каркасных зданий / Е. Н. Серов, Ю. Д. Санников//СПб.: СПбГАСУ, 1995. - 140с; Ч. П. Проектирование рам из прямолинейных элементов / СПб.: СПбГАСУ, 1998. - 133 с; Ч. III.Проектирование рам с криволинейными участками и арок / СПб.: СПбГАСУ, 1999. - 160 с.

1. Светозарова Е.И. Конструкции из клееной древесины и водостойкой фанеры: Примеры проектирования/Светозарова Е.И., Душечкин С.А., Серов Е.Н.. -Л.: ЛИСИ, 1974.- 134 с.

44. Слицкоухов, Ю. В. Индустриальные деревянные конструкции. Примеры проектирования /Ю. В. Слицкоухов и др. - М.: Стройиздат, 1991. - 256 с.

45. Слицкоухов Ю.В. Конструкции из дерева и пластмасс: учеб. для вузов/Ю.В.Слицкоухов [и др.]; под ред. Г.Г. Карлсена, Ю.В.Слицкоухова,-Изд.5-е, перераб. и доп. –М.: Стройиздат, 1986.-547 с.

46. В.В.Стоянов . Конструкции из дерева и пластмасс/ В.В.Стоянов: Конспект лекций, часть1. Изд-во ОГАСА,2005.-157с.

47. В.В.Стоянов . Конструкции из дерева и пластмасс/ В.В.Стоянов: Конспект лекций, часть2. Изд-во ООО «Внешрекламсервис», 2005.- 136с.

48. Турковский С.Б. Клееные деревянные конструкции с узлами на вклеенных стержнях в современном строительстве (Система ЦНИИСК)/ под общей редакцией С.Б. Турковского и И.П. Преображенской.- М.;РИФ «Стройматериалы» 2013.-308с.

49. Шмид, А. Б. Атлас строительных конструкций из клеёной древесины и водостойкой фанеры: учеб. Пособие/ А.Б. Шмд, П.А. Дмитриев.-М.: Изд-во Ассоциации строит. Вузов, 2001.- 292 с.- ISBN 5-274-00419-9.

50. Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Конструкции из дерева и пластмасс»/Владим. Гос. ун-т; Е.А. Смирнов, С.И. Рощина, М.В. Грязнов.-Владимир: Изд-во ВлГУ, 2012. – 56с.

51. Методические указания к курсовому проекту «Одноэтажное каркасное здание» по дисциплине «Конструкции из дерева и пластмасс»/АЛТИ; Б.В.Лабудин, Н.П. Коваленко.-Архангельск: Изд-во АЛТИ, 1983. – 28с.

52. Методические указания для выполнения курсового проекта по курсу « Конструкции из дерева и пластмасс»/ЛИСИ; Ю.С. Овчинников.-Л: Изд-во ЛИСИ, 1977.–42с

Лабудин Борис Васильевич

Гурьев Александр Юрьевич

КОНСТРУКЦИИ

ИЗ ДЕРЕВА И ПЛАСТМАСС

Методические указания и задания

к курсовому проекту

Из каких соображений назначают расстояния между болтами (минимальные или максимальные).

Болты (в том числе высокопрочные) следует размещать в соответствии с табл. 39.

Таблица 39

Соединительные болты должны размещаться, как правило, на максимальных расстояниях; в стыках и узлах следует размещать болты на минимальных расстояниях.

При размещении болтов в шахматном порядке расстояние между их центрами вдоль усилия следует принимать не менее 1,5 где - расстояние между рядами поперек усилия, - диаметр отверстия для болта. При таком размещении сечение элемента определяется с учетом ослабления его отверстиями, расположенными только в одном сечении поперек усилия (не по "зигзагу").

При прикреплении уголка одной полкой отверстие, наиболее удаленное от его конца, следует размещать на риске, ближайшей к обушку.

2,28Расчет болтов в соединении, работающем на осевую силу (привести расчетную зависимость с объяснением входящих в неё величин),.

Если внешняя сила, действующая на соединение, направлена параллельно продольной оси болтов, то они будут работать на растяжение. При статической работе такого соединения качество отверстий и поверхности болта не играет никакой роли и болты нормальной и повышенной точности работают на растяжение одинаково (их расчетные сопротиво ления равны).

Интересно отметить, что начальные натяжения болтов не сказываются на их несущей способности на растяжение. Объясняется это тем, что начальные напряжения являются напряжениями внутренними, уравновешенными силами сжатия между соединяемыми элементами. Прикладывая внешние силы N к соединяемым элементам, будем постепенно заменять ими силы сжатия между элементами, не нарушая равновесия болт - элемент. При этом плотность соединения нарушена не будет. Тогда, когда внешние силы N начнут превышать внутренние начальные усилия стягивания болта, монолитность соединения нарушится и растягивающее усилие в болте начнет увеличиваться. Таким образом, прочность соединения определяется прочностью материала болтов на растяжение независимо от сил начального натяжения болта.

Таблица 8

В соединениях, работающих на растяжение, применяются болты из тех же сталей, что и для соединений, работающих на сдвиг, а для фундаментных болтов - в табл. 9. В этих соединениях усилия к болтам часто бывают приложены с эксцентриситетом, что заставляет снижать их расчетные сопротивления.

В фундаментных болтах снижение расчетных сопротивлений материала болтов против номинала объясняется еще и тем, что степень натяжения смежных болтов базы колонны в процессе монтажа колонны может быть различна, а потому в действительности возможна некоторая перегрузка отдельных болтов. Усилие, которое может быть воспринято одним болтом, определяют по формуле:

Аналогично формуле (6.2) необходимое количество болтов в соединении, работающем на действие центрально приложенной растягивающей силы, определяют:

При одновременном действии сил, сдвигающих и растягивающих соединение, прочность его проверяют раздельно на сдвиг по формулам (6.1) - (6.2), а на растяжение по формулам (6.5) и (6.5).

Расчет фундаментных болтов не отличается от расчета обычных болтов и производится по формулам (6.4) и (6.5), однако для должного закрепления болта в фундаменте (определение длины его заделки в бетон) необходимо дополнительно проверить его на вырывание из фундамента.