Для  студентов архитектурных специальностей

Металлические конструкции

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

В строительных конструкциях применяют соединения с болтами повышенной, нормальной и грубой точности, а также соединения на высокопрочных болтах.

Отличительная особенность соединений с болтами нормальной и грубой точности — их значительная податливость вследствие меньшей величины предварительного натяжения болтов, а также больших зазоров между телом болта и стенками отверстия (зазоры болтов нормальной точности по ГОСТ 7798—70 0,3—0,5 мм; болтов грубой точности по ГОСТ 15589—70 и 15591— —70 2—3 мм). Для уменьшения деформативности соединений применяют болты повышенной точности по ГОСТ 7805—70, которые имеют минусовые допуски от —0,43 до —0,52 мм; или высокопрочные болты, обеспечивающие передачу усилий N через трение, возникающее по соприкасающимся плоскостям. Ввиду этого болты нормальной и грубой точности используют в неосновных соединениях для крепления одного элемента к другому: в фонарных конструкциях, связях, на технологических площадках и т. п.

В рабочих соединениях, а также в монтажных соединениях основных несущих конструкций: балках, фермах, рамах и т. п. применяют болты повышенной точности и высокопрочные. Болты изготовляют диаметром от 12 до 48 мм с длиной стержня 25—300 мм ( 29).

Обычные стальные болты изготовляют из сталей ВСтЗ, ВСт5, 14Г2, 15ГС и др., а высокопрочные болты—из сталей 40Х «селект», 48ХФА «селект», ЗОХЗМФ, 30Х2НМФА и др. В зависимости от механических свойств сталей болты разделяют на классы прочности (ГОСТ 1759—82). В стальных конструкциях наиболее распространены классы 4,6; 5,6; 8,8; 10,9.

Заклепки изготовляют из круглой калиброванной стали диаметром 13—31,5 мм с интервалом 2 мм; в зависимости от назначения они имеют различную форму головки ( 30). В соединениях заклепки ставят горячим или холодным способом клепки. Предпочтение отдают горячему способу, так как при остывании происходит укорачивание стержня заклепки и крепкое стягивание листов. Для заклепок применяют мягкие стали Ст2 и СтЗ с пределом текучести 220 МПа и низколегированную сталь 09Г2 с пределом текучести 300 МПа.

Алюминиевые болты и заклепки изготовляют обычно из алюминия той же марки, что и соединяемые элементы, —АМг21/2Н, АД31Т5, АД31Т1, 1925 и 1915. Заклепки из алюминиевых сплавов ставят в холодном состоянии, чтобы исключить вредное влияние нагрева в процессе клепки. В несущих алюминиевых конструкциях широко используют оцинкованные или кадмировйнные стальные болты повышенной (ГОСТ 7805—70) и нормальной точности  (ГОСТ 7796—70 и 7798—70).

Основной вид работы заклепочных и болтовых соединений— работа на сдвиг. При этом заклепки и болты могут разрушаться от перерезывания их стержней по плоскостям среза или от смятия поверхностей отверстий сопрягаемых элементов ( 31). Силы смятия вызывают выкол листа между отверстиями или между отверстием и краем элемента ( 31,в). Кроме того, заклепочные и болтовые соединения работают на растяжение.

Распределение продольной силы N, проходящей через центр тяжести соединения, принимают во всех соединениях равномерным, что дает основание считать несущую способность каждого болта и заклепки одинаковой.