- Дата актуализации
- Затяжка резьбовых соединений. Нормы затяжки и технические требования
- Введение
- 1 Область применения
- 3 Термины и определения, обозначения и сокращения
- 4 Области применения болтовых соединений
- 5 Требования к крепежным изделиям
- 6 Требования к конструкциям с соединениями на болтах
- 1 Требования к монтажной сборке соединений
- 2 Подготовка болтов, гаек и шайб
- 3 Подготовка контактных поверхностей
- 4 Сборка соединений
- 5 Натяжение болтов
- 8 Выполнение соединений на болтах без контролируемого натяжения
Дата актуализации
Затяжка резьбовых соединений. Нормы затяжки и технические требования
ЗАТЯЖКА РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Классы соединений, ряды крутящих моментов и технические требования
Дата введения 1973-10-01
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН — Центральным научно-исследовательским автомобильным и автомоторным институтом (НАМИ)
Исполнители: Л.А.Егоров, Е.И.Бабаева
2 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ приказом по Управлению конструкторских и экспериментальных работ Министерства автомобильной промышленности от 30 марта 1972 г. N 3
Переиздание с поправками, внесенными в 1983 г.
ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУОНД N 2-3, 2002 год.
Настоящий отраслевой стандарт распространяется на затяжку резьбовых соединений изделий основного производства по профилю Министерства автомобильной промышленности и устанавливает классы соединений, ряды максимальных и минимальных крутящих моментов затяжки и технические требования к затяжке резьбовых соединений.
1. КЛАССЫ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ
1.1. По степени ответственности резьбовые соединения делятся на классы:
I — особо ответственные;
II — ответственные;
III — общего назначения;
IV — малоответственные.
1.2. Классы резьбовых соединений отличаются величинами максимальных и минимальных крутящих моментов затяжки, приведенных в таблице, и объемом их контроля (проверки).
1.3. Классы для конкретных резьбовых соединений определяются разработчиком конструкции, если нет особых указаний в нормативно-технической документации.
Примечание. Примеры деталей резьбовых соединений, отнесенных к различным классам (ориентировочно), приведены в рекомендуемом приложении к настоящему стандарту.
КРУТЯЩИЕ МОМЕНТЫ ЗАТЯЖКИ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ Н·м (кгс·м)
Примечание. Величины крутящих моментов, обозначенные *, следует применять только в технически обоснованных случаях.
2. РЯДЫ КРУТЯЩИХ МОМЕНТОВ
2.1. Максимальный и минимальный крутящие моменты затяжки резьбовых соединений выбираются из рядов, приведенных в таблице.
2.2. Выбор максимального и минимального моментов затяжки для конкретного резьбового соединения с учетом нагруженности и степени ответственности соединения производится разработчиком конструкции.
2.3. На поле сборочного чертежа или в инструкциях на сборку должны записываться указания о максимальном и минимальном крутящих моментах затяжки со ссылкой на технические требования к затяжке по типу: «Затяжку детали позиции
от 274,58 (28) до 353,04 (36). Технические требования к затяжке по ОСТ 37.001.031-72.
Примечание. Стандарты предприятия, технические условия и инструкции должны разрабатываться с учетом требований настоящего стандарта.
3. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
3.1. Крепление резьбовых соединений I и II классов состоит из затяжки, осуществляемой ручным или механизированным инструментом (гайковертами), контроля (проверки) и при необходимости подтяжки соединений динамометрическими ключами.
Контроль затяжки резьбовых соединений I и II классов производится на 100% соединений.
Если конструкцией инструмента обеспечивается получение момента затяжки с заданной точностью, то затяжку резьбовых соединений I и II классов допускается производить в один прием до срабатывания устройства, выполняющего роль предельного; при этом контроль затяжки осуществляется периодически, но не менее двух раз в смену.
3.2. Затяжка резьбовых соединений III и IV классов осуществляется ручным или механизированным инструментом. Крутящий момент затяжки резьбовых соединений контролируется (проверяется) периодически.
Периодичность контроля резьбовых соединений устанавливается технологической документацией в зависимости от стабильности технологического процесса затяжки соединений.
3.3. При использовании динамометрических ключей завертывание должно осуществляться плавно, без остановок, до тех пор, пока стрелка ключа не дойдет до установленной величины крутящего момента.
При использовании предельных ключей, отрегулированных на выбранный крутящий момент, должно быть приложено усилие до проворота головки ключа или до срабатывания предельного устройства.
При использовании гайковертов как с непрерывно вращающимся приводом, так и с прерывистым приложением энергии привода (электрического, пневматического и гидравлического) должно осуществляться завертывание без преднамеренных остановок до тех пор, пока вращение не закончится.
3.4. Затяжка гайки под шплинты или замковые шайбы должна производиться с контролем крутящего момента минимальной величины и последующей подтяжкой ключом до совпадения с ближайшей прорезью без контроля крутящего момента затяжки.
3.5. Контроль крутящего момента затяжки должен осуществляться при помощи динамометрических ключей, имеющих точность измерения не менее указанной в таблице. Крутящий момент измеряется непосредственно в начале вращения по направлению дальнейшей затяжки (крутящий момент трогания с места). Величина крутящего момента трогания с места может быть на 25% выше установленной максимальной величины затяжки. Контроль крутящих моментов должен производиться не позднее чем через 30 мин после затяжки.
В случае недостаточной величины крутящего момента затяжки производится подтяжка резьбового соединения до заданной величины момента.
ПРИМЕРЫ ДЕТАЛЕЙ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ РАЗЛИЧНЫХ КЛАССОВ (ОРИЕНТИРОВОЧНО)
Гайка болта шатуна двигателя
Шатунный болт компрессора
Гайка болта крепления маховика к фланцу коленчатого вала
Гайка болта задней подвески двигателя
Гайка болта крепления ведомой конической (цилиндрической) шестерни главной передачи
Гайка крепления фланца ведущей шестерни главной передачи
Гайка болта крепления кронштейнов задней подвески к раме
Гайка стремянок передних и задних рессор
Гайка болта крепления кронштейна оси балансирной подвески
Гайка сошки рулевого механизма
Гайка шпильки крепления цапфы моста
Гайка стяжного болта пальца передней рессоры
Гайка пальца амортизатора
Гайка шпильки крепления головки компрессора
Гайка болта передней и задней подвесок двигателя
Болт головки блока двигателя
Гайка шпильки крепления полуоси моста к ступице колеса
Болт крепления редуктора к картеру моста
Гайка болта крепления картера моста
Гайка болта крепления крышки разъемного моста
Болты механизма рулевого управления
Гайка шарового пальца поперечной и продольной рулевых тяг
Гайка крепления колеса
Гайка болта крепления фланца карданного вала
Болт масляного картера двигателя
Болт картера главной передачи
Болт крепления крышки переключения коробки передач
Болт крепления буксирного крюка
Болт крышки люка коробки передач и раздаточной коробки
Болт крышки картера моста
Резьбовые детали креплений, непосредственно не несущие нагрузок
НАЦИОНАЛЬНОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ СТРОИТЕЛЕЙ
Правила и контроль монтажа, требования
к результатам работ
Введение
Настоящий стандарт разработан в рамках Программы стандартизации
Национального объединения строителей и направлен на реализацию Градостроительного
кодекса Российской Федерации, Федерального закона от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О
техническом регулировании», Федерального закона от 30 декабря 2009 г. № 384-ФЗ
«Технический регламент о безопасности зданий и сооружений», приказа
Министерства регионального развития Российской Федерации от 30 декабря 2009 г №
624
«Об утверждении Перечня видов работ по инженерным изысканиям, по подготовке
проектной документации, по строительству, реконструкции, капитальному ремонту
объектов капитального строительства, которые оказывают влияние на безопасность
объектов капитального строительства».
Стандарт разработан в развитие СП 70.13330.2012
«СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции» в части выполнения работ по
монтажу металлических конструкций с соединениями на болтах, предназначенных для
зданий и сооружений различных уровней ответственности.
При разработке стандарта использован стандарт СТО 0051-2011
«Конструкции стальные строительные. Болтовые соединения. Изготовление и
монтаж», разработанный ЗАО «ЦНИИПСК им. Мельникова» и ОАО НИПИ
«Промстальконструкция».
Основной целью разработки стандарта является создание
современной нормативной базы по вопросам выполнения монтажных соединений
металлических конструкций на высокопрочных болтах с контролируемым натяжением,
а также на болтах всех классов прочности без контролируемого натяжения.
Авторский коллектив: канд. техн.
наук Н.И. Пресняков, Почетный строитель России ,
докт. техн. наук В.К. Вострое, С.И. Бочкова, А.В. Береснев
СТАНДАРТ
НАЦИОНАЛЬНОГО ОБЪЕДИНЕНИЯ СТРОИТЕЛЕЙ
Строительные
конструкции металлические
Правила и контроль монтажа, требования
к результатам работ
Metal structures. Bolted connections.
Rules, construction control, work output
requirements
1
Область применения
1.1 Настоящий стандарт распространяется на монтажные
соединения строительных металлических конструкций с применением болтов,
предназначенных для стационарных, сборно-разборных и передвижных зданий и
сооружений различного назначения, воспринимающих постоянные, временные и особые
нагрузки (подвижные, вибрационные, взрывные, сейсмические и др.) в
климатических районах с расчетной температурой до минус 60 °С, в районах с
сейсмичностью до 9 баллов, эксплуатируемых как в слабоагрессивных, так и в
среднеагрессивных и агрессивных средах с применением защитных металлических и
лакокрасочных покрытий.
1.2 Настоящий стандарт устанавливает требования на
выполнение и контроль качества болтовых соединений при монтаже металлических
строительных конструкций с применением болтов, в том числе высокопрочных, как с
контролируемым натяжением, так и без контролируемого натяжения болтов.
Положения разделов 4, 6, 10 являются
рекомендуемыми.
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на
следующие стандарты и своды правил:
ГОСТ
9.307-89 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия цинковые
горячие. Общие требования и методы контроля
ГОСТ 2601-84
Сварка металлов. Термины и определения основных понятий
ГОСТ
5915-70* Гайки шестигранные класса точности В. Конструкция и размеры
ГОСТ
5927-70* Гайки шестигранные класса точности А. Конструкция и размеры
ГОСТ
7798-70* Болты с шестигранной головкой класса точности В. Конструкция и
размеры
ГОСТ
7805-70* Болты с шестигранной головкой класса точности А. Конструкция и
размеры
ГОСТ
10605-94 Гайки шестигранные с диаметром резьбы свыше 48 мм класса точности
В. Технические условия
ГОСТ 11371-78* Шайбы. Технические
условия
ГОСТ 18123-82* Шайбы. Общие
технические условия
ГОСТ
18126-94 Болты и гайки с диаметром резьбы свыше 48 мм. Общие технические
условия
ГОСТ 20072-74 Сталь
теплоустойчивая. Технические условия
ГОСТ
23118-20121) Конструкции стальные строительные. Общие технические
условия
ГОСТ 23683-89
Парафины нефтяные твердые. Общие технические условия
ГОСТ 24379.0-20122)
Болты фундаментные. Общие технические условия
Вводится в действие на территории Российской Федерации
с 01 июля 2013 г. вместо ГОСТ
23118-99.
Вводится в действие на территории Российской Федерации
с 01 июля 2013 г. вместо ГОСТ 24379.0-80.
ГОСТ 24379.1-20121)
Болты фундаментные. Конструкция и размеры
ГОСТ 24997-2004 Калибры для
метрической резьбы. Допуски
ГОСТ
25726-83 Клейма ручные буквенные и цифровые. Типы и основные размеры
ГОСТ 28548-90 Трубы стальные.
Термины и определения
ГОСТ
8.752-20112) Государственная система обеспечения единства
измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений крутящего
момента силы
Вводится в действие на территории Российской Федерации
с 01 июля 2013 г. вместо ГОСТ 24379.1-80.
Вводится в действие на территории Российской Федерации
с 01 января 2013 г. вместо ГОСТ
8.541-86.
ГОСТ
Р 9.316-2006 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия
термодиффузионные цинковые. Общие требования и методы контроля
ГОСТ
Р 51254-99 Инструмент монтажный для нормированной затяжки резьбовых
соединений. Ключи моментные. Общие технические условия
ГОСТ
Р 51634-2000 Масла моторные автотракторные. Общие технические условия
ГОСТ
Р 52627-2006 Болты, винты и шпильки. Механические свойства и методы
испытаний
ГОСТ
Р 52628-2006 Гайки. Механические свойства и методы испытаний
ГОСТ
Р 52643-2006 Болты и гайки высокопрочные и шайбы для металлических
конструкций. Общие технические условия
ГОСТ
Р 52644-2006 Болты высокопрочные с шестигранной головкой с увеличенным
размером под ключ для металлических конструкций. Технические условия
ГОСТ
Р 52645-2006 Гайки высокопрочные шестигранные с увеличенным размером под
ключ для металлических конструкций. Технические условия
ГОСТ
Р 52646-2006 Шайбы к высокопрочным болтам для металлических конструкций.
Технические условия
ГОСТ
Р 53664-2009 Болты высокопрочные цилиндрические и конические для
мостостроения, гайки и шайбы к ним. Технические условия
ГОСТ
Р ИСО 8992-20111) Изделия крепежные. Общие требования для
болтов, винтов, шпилек и гаек
Вводится в действие на территории Российской Федерации
с 01 января 2013 г. вместо ГОСТ 1759.0-87.
ГОСТ
Р ИСО 16047-2009 Изделия крепежные. Испытания крутящего момента и усилия
предварительной затяжки
СП 16.13330.2011 «СНиП II-23-81* Стальные конструкции»
СП
28.13330.2012 «СНиП 2.03.11-85 Защита стальных конструкций от коррозии»
СП 43.13330.2011
«СНиП 2.09.03-85 Сооружения промышленных предприятий»
СП 48.13330.2011 «СНиП
12-01-2004 Организация строительства»
СП 49.13330.2010 «СНиП
12-03-2001 Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования»
СП 128.13330.2012 «СНиП
2.03.06-85 Алюминиевые конструкции»
СП 131.13330.2011 «СНиП
23-01-99* Строительная климатология»
— При пользовании настоящим стандартом целесообразно
проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего
пользования — на официальных сайтах национального органа Российской Федерации
по стандартизации и НОСТРОЙ в сети Интернет или по ежегодно издаваемым
информационным указателям, опубликованным по состоянию на 1 января текущего
года. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим
стандартом следует руководствоваться новым (измененным) документом. Если
ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на
него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3
Термины и определения, обозначения и сокращения
3.2 В настоящем стандарте применены следующие обозначения и
сокращения:
КМ — конструкции металлические;
КМД — конструкции металлические деталировочные;
РД — рабочая документация;
Аb — площадь сечения болта брутто, мм2;
Аbn — площадь сечения болта нетто, мм2;
db — номинальный диаметр болта, мм;
do — номинальный
диаметр отверстия, мм;
Кз — коэффициент закручивания болтов;
Кн — коэффициент надежности;
μ — коэффициент трения;
ℓ — длина, см;
Мз — момент закручивания болтов, Нм (кгсм);
Р — осевое усилие натяжения болтов, кН (тс);
Rbun — наименьшее временное сопротивление
болта разрыву, Н/мм2 (кгс/мм2);
g — вес груза, Н (кгс);
n — показания измерительного
прибора;
t — толщина, мм.
4 Области применения болтовых соединений
4.1 Болтовые соединения допускается применять для всех групп
стальных конструкций, указанных в СП 16.13330 (приложение В) и алюминиевых
конструкций, предусмотренных СП 128.13330.
В соответствии с СП 70.13330 применяются следующие
виды болтовых соединений:
— соединения на болтах с контролируемым натяжением;
— соединения на болтах без контролируемого натяжения.
4.2 В стандарте рассматриваются болтовые
соединения:
— фрикционные (сдвигоустойчивые), в которых сдвигающие
усилия воспринимаются силами трения, действующими на контактных поверхностях
соединяемых элементов в результате натяжения болтов на проектное усилие;
— срезные, в которых сдвигающие усилия воспринимаются
сопротивлением болтов срезу, а соединяемых элементов — смятию;
— фрикционно-срезные, в которых учитывается вся совокупность
сопротивлений: болтов — срезу, соединяемых элементов — смятию и трению;
— фланцевые, в которых затянутые на проектное усиление болты
работают на растяжение при жестких фланцах или на растяжение с изгибом при
гибких фланцах;
— болтосварные, в которых сдвигающие усилия воспринимаются
совместно силами трения от натяжения болтов и сварными швами;
— болтозаклепочные, в которых сдвигающие усилия
воспринимаются совместно силами трения от натяжения болтов и заклепками.
4.3 Фрикционные (сдвигоустойчивые) соединения применяют в
конструкциях и их элементах, в которых остаточные перемещения сдвига не
допустимы, работающих в особо тяжелых условиях или подвергающихся
непосредственному воздействию знакопеременных, динамических, вибрационных или
подвижных нагрузок, в том числе в конструкциях, рассчитываемых на усталость.
4.4 Срезные соединения применяют в конструкциях, работающих
при статической нагрузке, а также во вспомогательных конструкциях зданий и
сооружений.
4.5 Фрикционно-срезные соединения применяют в конструкциях,
работающих при статической нагрузке, а также при воздействии знакопеременных
усилий, когда меньшее из них может быть передано силами трения.
4.6 Фланцевые соединения применяют в конструкциях и их
элементах, подверженных растяжению, сжатию, растяжению с изгибом, воздействию
местных поперечных усилий, в том числе подвижных, вибрационных или другого вида
нагрузок с числом циклов нагружения до 105 и коэффициентом
асимметрии напряжений р ≥ 0,8.
4.7 Болтосварные соединения (на болтах и сварке) применяют
при усилении конструкций с фрикционными и фланцевыми соединениями посредством
приварки деталей или дополнительной установки высокопрочных болтов с
предварительным натяжением в сварных соединениях.
4.8 Болтозаклепочные соединения (на болтах и заклепках)
применяют при ремонте клепаных конструкций, в которых снижение несущей
способности компенсируется силами трения после замены дефектных заклепок
высокопрочными болтами, затянутыми на проектное усилие.
4.9 Классы прочности болтов без покрытия или с защитными
металлическими покрытиями принимают в зависимости от климатического района строительства
здания или сооружения, устанавливаемого СП 131.13330, условий
эксплуатации конструкций (рассчитываемых или не рассчитываемых на усталость),
условий работы болтов (на срез или растяжение).
Классы прочности, марки стали, условия работы и требования к
болтам приведены в таблице 1.
4.10 Для болтовых соединений, как
правило, применяют болты, гайки и шайбы (далее — крепежные изделия) без
покрытия.
Крепежные изделия с защитными металлическими покрытиями
необходимо применять для соединений:
— элементов конструкций с защитными металлическими
покрытиями, наносимыми горячим способом или газотермическим напылением
(цинковые или алюминиевые покрытия);
— элементов антенных сооружений, мачт и опор линий
электропередачи;
— элементов конструкций, эксплуатируемых в среднеагрессивной
среде по классификации СП 28.13330, совместно
с лакокрасочными покрытиями;
— элементов железнодорожных, городских и надводных мостов,
газопроводов;
— элементов конструкций, эксплуатируемых в условиях морской
атмосферы.
— Для болтовых соединений элементов конструкций,
эксплуатируемых в условиях морской атмосферы, рекомендуется применять крепежные
изделия с кадмиевым покрытием.
4.11 В соответствии с классификацией агрессивности среды,
приведенной в СП 28.13330, в качестве
защитного металлического покрытия крепежных изделий, как правило, применяют
термодиффузионное цинковое покрытие по ГОСТ
Р 9.316 или горячее цинковое покрытие по ГОСТ
9.307 с применением центрифугирования и прорезания гаек с помощью метчиков
по требованию технического заказчика:
— в слабоагрессивных средах — в качестве самостоятельного
покрытия;
— в среднеагрессивных средах — с дополнительным
лакокрасочным покрытием.
4.12 Для конструкций, эксплуатируемых в слабоагрессивных средах,
допускается применять крепежные изделия с металлическими покрытиями по ГОСТ
Р ИСО 8992: цинковое хроматированное, кадмиевое хроматированное, цинковое с
дополнительным лакокрасочным покрытием.
4.13 Для конструкций, эксплуатируемых в агрессивных средах,
применяют болты, гайки и шайбы из коррозионностойких, жаростойких и жаропрочных
сталей по ГОСТ
Р ИСО 8992, кроме теплоустойчивых сталей, которые применяют по ГОСТ 20072.
5 Требования к крепежным изделиям
5.1 Для соединений строительных металлических конструкций
применяют:
— болты с шестигранной головкой класса точности В
(нормальной точности) по ГОСТ
7798 или класса точности А (повышенной точности) по ГОСТ
7805 с крупным шагом резьбы, диаметром от 12 до 48 мм, классов прочности
5.6, 5.8, 8.8, 10.9, 12.9 с техническими требованиями по ГОСТ Р
52627;
— шестигранные гайки класса точности В (нормальной точности)
по ГОСТ 5915
или класса точности А (повышенной точности) по ГОСТ 5927,
классов прочности 5, 8, 10, 12 с техническими требованиями по ГОСТ Р 52628;
— круглые шайбы к ним по ГОСТ 11371 исполнения 1 класса точности
А с техническими требованиями по ГОСТ 18123.
5.2 Высокопрочные болты, гайки и шайбы следует применять
соответственно по ГОСТ
Р 52644, ГОСТ
Р 52645 и ГОСТ
Р 52646 с техническими требованиями по ГОСТ
Р 52643 диаметром от 16 до 48 мм классов прочности 10.9 и 12.9.
5.3 Маркировка болтов и гаек должна содержать клеймо
предприятия-изготовителя и класса прочности изделия. На высокопрочных болтах
дополнительно указывается условное обозначение плавки, буква S, обозначающая
увеличенный размер головки под ключ и буквы ХЛ для болтов северного исполнения.
5.4 Согласно ГОСТ Р
52627 (раздел 3) маркировка класса прочности болтов состоит из двух
цифр — первая соответствует 1/100 номинального значения временного
сопротивления разрыву, Н/мм2, вторая соответствует 1/10 отношения
номинального значения предела текучести к временному сопротивлению, %.
Произведение указанных двух цифр соответствует 1/10 номинального значения
предела текучести, Н/мм2.
5.5 Класс прочности гаек с номинальной высотой, равной или
более 0,8d (где d — номинальный диаметр резьбы) обозначается
цифрой, указывающей наибольший класс прочности болта, с которым они могут
сопрягаться в соединении.
5.6 Крепежные изделия, предназначенные для различных видов
соединений (см. 4.2), приведены в
таблице 2.
5.7 Конструкцию, размеры и марки стали для фундаментных
болтов применяют по ГОСТ 24379.0 и ГОСТ 24379.1.
5.8 Гайки для фундаментных болтов, выполненных из сталей
марки ВСт3сп2 и марки 20 , диаметром до 48 мм, следует принимать по ГОСТ 5915
класса прочности 4; для фундаментных болтов из стали марок 09Г2С и 10Г2С1 —
класса прочности не менее 5. Для болтов диаметром свыше 48 мм — по ГОСТ
10605 и ГОСТ
18126.
5.9 Для фланцевых соединений антенно-мачтовых сооружений
допускается применение высокопрочных болтов из стали марки 30ХЗМФ диаметром 30,
36, 42 и 48 мм по ГОСТ
Р 52644, гаек по ГОСТ
Р 52645 и шайб по ГОСТ
Р 52646.
5.10 Допускается применение
высокопрочных болтов, предназначенных для
мостостроения, по ГОСТ
Р 53664 диаметром 22, 24 и 27 мм, в том числе конических, предназначенных
для работы в срезных и фрикционно-срезных соединениях.
6 Требования к конструкциям с соединениями на болтах
6.2 Монтаж металлических конструкций осуществляют в
соответствии с требованиями КМ и КМД, СП 70.13330, разделов 7 и 8 настоящего стандарта.
6.3 В общих данных, пояснительной записке или на чертежах
КМ, как правило, должны быть указаны:
— виды соединений;
— номинальные диаметры отверстий и болтов;
— стандарты на болты, гайки и шайбы;
— классы прочности болтов и гаек;
— осевые усилия натяжения болтов;
— способ регулирования и контроля осевых усилий натяжения
болтов;
— способ подготовки контактных поверхностей с указанием
расчетной величины коэффициента трения;
— детали и зоны, не подлежащие огрунтовке или окраске на предприятии
— изготовителе металлических конструкций;
— дополнительные требования к изготовлению и монтажу
металлических конструкций;
— нормативные документы на изготовление и монтаж
металлических конструкций;
— указания по антикоррозионной защите металлических
конструкций.
6.4 В зависимости от степени ответственности отдельных групп
стальных конструкций зданий и сооружений, а также от условий их эксплуатации и
климатического района строительства, для элементов конструкций с соединениями
на болтах должен применяться листовой и фасонный стальной прокат в соответствии
с СП 16.13330
(приложение В).
6.5 Для алюминиевых конструкций должен применяться алюминий
марок и состояний в соответствии с СП 128.13330.
6.6 Для фланцев, подверженных растяжению, изгибу или их
совместному действию, должна применяться листовая сталь с гарантированными
механическими свойствами в направлении толщины проката, с учетом требований СП 16.13330
(раздел 13 и пункт 15.9).
6.7 Применяемая технология сварки и сварочные материалы в
соответствии с СП
16.13330 (пункт 5.4) должны обеспечивать значения временного сопротивления
металла сварных швов не ниже нормативных значений временного сопротивления R
основного металла.
6.9 При изготовлении конструкций на монтажной площадке
применяемый прокат, перед запуском в производство, должен быть проверен на
соответствие сопроводительной документации, отсутствие недопустимых погибов,
местных вмятин, трещин, расслоений, отклонений от геометрических размеров.
6.10 Резка заготовок фасонного и листового проката
допускается как механическим, так и термическим способом. При этом кромки
элементов конструкций, работающих на растяжение, а также выполненных из стали с
нормативным пределом текучести свыше 350 МПа, должны быть подвергнуты
механической обработке на глубину не менее 20 % от толщины элемента.
6.11 Диаметры отверстий для болтовых монтажных соединений
должны соответствовать требованиям КМ.
6.12 Образование отверстий следует производить сверлением на
поточных линиях, станках с числовым программным управлением, по кондукторам, а
в случае отсутствия оборудования — по шаблонам с обеспечением точности в
соответствии с заданной в КМ или настоящем стандарте. Для нерасчетных
конструктивных болтовых соединений допускается образование отверстий по
наметке.
6.13 В нерасчетных соединениях допускается образование
отверстий продавливанием для сталей с нормативным пределом текучести до 350 МПа
при соотношении толщины металла t и диаметра отверстия do не более 0,7 при t ≤ 20 мм.
6.14 В расчетных соединениях допускается продавливание
отверстий меньшего диаметра, но не более 0,75do,
при толщине металла не более чем 0,8do,
с последующим рассверливанием на проектный диаметр do.
6.15 Предельное отклонение диаметра отверстий не должно
превышать:
+0,6 мм — для отверстий диаметром до 28 мм;
+0,8 мм — для отверстий диаметром свыше 28 мм.
6.16 Предельные отклонения между центрами отверстий
устанавливаются рабочей документацией, исходя из условия собираемости
конструкций при монтаже.
6.17 При отсутствии указаний в рабочей документации,
предельные отклонения размеров между центрами отверстий в группе назначают
равными ±1,0 мм, в том числе по диагонали, между группами — ±0,5 мм на каждый
метр расстояния между ними.
6.19 Толщины накладок, как правило, не должны превышать:
— для болтов М12 — 12 мм;
— для болтов M16 — 16 мм;
— для болтов М20 — 20 мм;
— для болтов М24 — 30 мм;
— для болтов М27 — 35 мм;
— для болтов М30 — 40 мм.
При необходимости применения накладок большей толщины
следует применять двухслойные накладки или болты большего диаметра.
6.20 Не рекомендуется применение соединений, в которых
суммарная толщина элементов превышает:
— для болтов М12 — 96 мм;
— для болтов M16 — 128 мм;
— для болтов М20 — 160 мм;
— для болтов М24 — 192 мм;
— для болтов М27 — 216 мм;
— для болтов М30 — 240 мм.
6.21 Для фланцевых соединений толщина фланцев должна быть:
— для болтов М20 — от 20 до 35 мм;
— для болтов М24 — от 25 до 45 мм;
— для болтов М27 — от 30 до 55 мм.
6.22 Сборку и сварку элементов конструкций с фланцевыми
соединениями следует выполнять в кондукторах. Базовые поверхности кондукторов и
внешние поверхности фланцев после сварки должны быть подвергнуты фрезерованию.
Тангенс угла отклонения поверхности фланца не должен превышать величину 0,0007
в каждой из двух плоскостей.
6.23 Отправочные марки конструкций должны быть огрунтованы
или окрашены (по согласованию с техническим заказчиком) за исключением контактных
поверхностей фрикционных и фрикционно-срезных соединений, а также контактных
поверхностей фланцев в случае, если это оговорено рабочей документацией.
6.24 Прокатная окалина на контактных поверхностях
фрикционных и фрикционно-срезных соединений толщиной более 0,05 мм должна быть
удалена механическим способом.
6.25 Контрольная сборка конструкций с соединениями на болтах
выполняется на предприятии-изготовителе в случаях, если это оговорено в рабочей
документации или по требованию технического заказчика.
6.26 Контрольная сборка осуществляется в соответствии с
требованиями рабочей документации. Несовпадение отверстий (чернота) проверяется
калибром диаметром на 0,5 мм больше номинального диаметра болта. Калибр должен
проходить в 100 % отверстий каждого соединения.
6.27 Зазоры между соединяемыми элементами
контролируются щупом толщиной 0,3 мм, между фланцами — щупом толщиной 0,1
мм. Щуп не должен проникать в зону, ограниченную радиусом 1,3 do от оси болта после затяжки всех болтов соединения на
проектное усилие, где do — диаметр
отверстия.
1
Требования к монтажной сборке соединений
7.1.1 Работы по монтажу металлических конструкций с
соединениями на болтах с контролируемым натяжением следует производить в
соответствии с рабочей документацией, утвержденным проектом производства работ,
СП
70.13330 и разделом 7
настоящего стандарта.
7.1.3 Применяемые конструкции должны соответствовать
требованиям рабочей документации и раздела 6 настоящего стандарта, крепежные
изделия — стандартам или техническим условиям, указанным в разделе 5 настоящего стандарта. Каждая
партия применяемых болтов, гаек и шайб должна быть снабжена сертификатом
качества с указанием результатов механических испытаний.
7.1.4 Допускается проведение входного
контроля поставляемых крепежных изделий по внешнему виду или механическим
свойствам. При входном контроле устанавливается соответствие расчетной величины
коэффициента закручивания, геометрических размеров или механических свойств
болтов, гаек и шайб требованиям стандартов на крепежные изделия. Механические
свойства устанавливают, как правило, испытанием болтов на твердость и разрыв с
определением фактических характеристик временного сопротивления; гаек — на
испытательную нагрузку и твердость; шайб — на твердость и неплоскостность.
Качество резьбы болтов и гаек контролируют резьбовыми калибрами по ГОСТ
24997.
7.1.5 Крепежные изделия следует хранить в защищенном от
атмосферных осадков месте, рассортированными по классам прочности, диаметрам и
длинам, а высокопрочные болты, гайки и шайбы — дополнительно по партиям.
7.1.6 При укрупнительной сборке и монтаже металлические
конструкции должны быть закреплены с целью обеспечения устойчивости и
неизменяемости их положения в пространстве.
7.1.7 Выполнение соединений на болтах с контролируемым
натяжением (фрикционные, фрикционно-срезные и фланцевые соединения) и их
сдачу-приемку следует производить в соответствии с СП
70.13330, под руководством лица, назначенного ответственным за выполнение
этого вида соединений приказом по организации, производящей эти работы. К
выполнению соединений допускается персонал, прошедший подготовку (в
соответствии с требованиями СП 70.13330), имеющий
удостоверение о допуске к указанным работам и приказ монтажной организации о
присвоении клейм.
— Рекомендуемая программа подготовки персонала и
форма удостоверения приведены в приложении Б.
7.1.8 Технологический процесс выполнения соединений на
болтах с контролируемым натяжением предусматривает следующие операции:
— подготовку болтов, гаек и шайб (по 7.2);
— подготовку контактных поверхностей (по 7.3);
— сборку соединений (по 7.4);
— натяжение болтов (по 7.5);
— контроль выполнения соединений (по разделу 9);
— герметизацию соединений и огрунтовку стыков (по 9.11);
— установку клейма бригадира и ответственного лица (по 7.5.13);
— занесение результатов выполнения и контроля соединений в
«Журнал выполнения монтажных соединений на болтах с контролируемым натяжением»
(приложение А).
2 Подготовка болтов, гаек и шайб
7.2.1 Технологический процесс подготовки болтов, гаек и
шайб, предназначенных для соединений с контролируемым натяжением болтов,
поставляемых раздельно, в контейнерах или ящиках, включает операции по
расконсервации, очистке от грязи и ржавчины, прогонке резьбы отбракованных
болтов и гаек и нанесению смазки. Расчетная величина коэффициента закручивания
болтов и гаек (без покрытия) при этом устанавливается по 7.5.6.
7.2.2 Для болтов, поставляемых комплектно с гайками и
шайбами в герметичной упаковке, гарантирующей сохранность тонкого слоя
заводской консервирующей смазки резьбы на весь период транспортирования и
хранения, расконсервация и смазка резьбы болтов и гаек не требуется. Расчетную
величину коэффициента закручивания Кз допускается принимать в
соответствии с рекомендуемой предприятием-изготовителем после проведения
входного контроля (см. 7.1.4 и
приложение В).
7.2.3 Расконсервацию болтов, гаек и шайб
следует производить кипячением в воде от 10 до 15 мин. Смазку болтов и гаек
осуществляют после расконсервации (в горячем состоянии) в смеси
неэтилированного бензина и минерального масла по ГОСТ Р
51634. Количественный состав смеси устанавливается в зависимости от
вязкости применяемого минерального масла.
Соотношение бензина и масла (ориентировочно от 6:1 до 2:1)
должно обеспечивать на поверхностях болтов и гаек наличие тонкого слоя смазки в
течение всего периода хранения. Ориентировочный расход бензина на 100 кг
метизов составляет 2,2 л, масла — 0,8 л.
7.2.4 Подготовленные крепежные изделия
следует хранить в закрытых ящиках без доступа атмосферных осадков не более
10 дней.
— При более длительном хранении смазка испаряется,
увеличивается трение в резьбе, снижается усилие натяжения болтов.
В случае превышения срока хранения, а также после прогонки
резьбы, крепежные изделия должны быть смазаны повторно.
7.2.6 При больших объемах работ применяется пост подготовки
крепежных изделий, снабженный грузоподъемным оборудованием (рисунок 1).
7.2.7 Для прогонки резьбы отбракованных
болтов и гаек рекомендуется применять соответствующим образом оборудованные
пневматические или электрические гайковерты, а также метчики и плашки
необходимого диаметра.
— ванна
промывочная; 2 — подъемное устройство; 3 — ванна для кипячения;
4 — контейнеры; 5 — поддон; 6 — подставка
Рисунок 1 — Пост подготовки крепежных изделий
7.2.8 Подготовка крепежных изделий с металлическими
покрытиями допускается смазкой резьбы гаек посредством их окунания в емкость с
минеральным маслом по ГОСТ Р
51634, не позже чем за 8 часов до сборки соединений (примерно за сутки), с
последующим определением величины коэффициента закручивания Кз с
помощью динамометрических контрольных приборов (приложение В).
3 Подготовка контактных поверхностей
7.3.1 Обработку контактных поверхностей на монтажной
площадке для фрикционных, фрикционно-срезных, а также фланцевых соединений на
болтах с контролируемым натяжением выполняют способом, указанным в КМ в
соответствии с СП
16.13330.
7.3.2 Обработанные поверхности следует предохранять от
попадания на них грязи, масла и краски, а также от образования льда. Грязь
удаляют металлическими щетками, масло — растворителями, краску и лед —
нагревом.
7.3.3 Если срок с момента подготовки контактных поверхностей
до сборки соединения составляет более 3-х суток, следует повторно обработать
контактные поверхности способом, применявшимся при их первичной обработке.
7.3.4 Повторная обработка не распространяется на легкий
налет ржавчины, образующийся на контактных поверхностях после их обработки или
в случае попадания на них атмосферных осадков в виде влаги или конденсации
водяных паров.
4 Сборка соединений
7.4.1 Технологический процесс сборки соединений
предусматривает:
— осмотр конструкций и проверку соответствия геометрических
размеров собираемых элементов требованиям КМ и КМД;
— совмещение отверстий и фиксацию в проектном положении
элементов и деталей соединения с помощью монтажных оправок;
— постановку болтов в свободные от оправок отверстия;
— натяжение поставленных болтов на усилие, предусмотренное в
рабочей документации;
— извлечение оправок, постановку в освободившиеся отверстия
болтов и натяжение их на расчетное усилие.
При сборке соединений не допускается:
— установка болтов в отверстия, образованные ручной газовой
резкой или сваркой;
— применение в качестве сборочных болтов не указанных в КМ
(КМД) диаметров и классов прочности;
— повторное натяжение высокопрочных болтов на проектное
усилие.
7.4.2 Перепад толщин элементов, перекрываемых накладками,
определяемый до постановки накладок с помощью линейки и щупа, не должен
превышать 0,5 мм.
7.4.3 При перепаде толщин соединяемых элементов от 0,5 до
3,0 мм, для обеспечения плавного изгиба накладки, кромку выступающего элемента
следует удалить абразивным инструментом на расстоянии не менее 30 мм от края.
При перепаде более 3,0 мм следует применять прокладки. Применение прокладок
должно быть согласовано с разработчиком проекта.
7.4.4 Несовпадение отверстий в отдельных деталях собранного
пакета (чернота) в соответствии с СП 70.13330 не должно превышать
разности номинальных диаметров отверстий и болтов и препятствовать свободной,
без перекоса, постановке болтов в отверстия.
7.4.5 В собранном пакете болты заданного в рабочей
документации диаметра должны проходить в 100 % отверстий. Допускается прочистка
20 % отверстий сверлом или коническим райбером, диаметр которого на 1,0 мм
превышает номинальный диаметр болта согласно СП
70.13330.
7.4.6 В расчетных соединениях не допускается применение
болтов, не имеющих клейма предприятия-изготовителя и маркировки, обозначающей
класс прочности.
7.4.7 Каждый болт устанавливается в соединение с двумя
круглыми шайбами (одна ставится под головку болта, другая — под гайку).
Высокопрочные болты с увеличенным размером головки под ключ, при разности
номинальных диаметров отверстий и болтов до 4 мм, допускается устанавливать с
одной шайбой под вращаемым элементом (гайкой или головкой болта).
7.4.8 В срезных соединениях допускается установка под гайкой
двух шайб. Под головкой болта шайбу допускается не устанавливать.
7.4.9 В момент установки болтов гайки должны свободно навинчиваться
по резьбе, в противном случае гайку или болт следует заменить, а отбракованные
болты и гайки отправить на прогонку резьбы и повторную подготовку (см. 7.2.7).
7.4.10 При воздействии на соединения монтажных нагрузок
работу монтажных оправок и работу болтов допускается учитывать совместно.
7.4.11 Число оправок по условию совмещения отверстий должно
составлять 10 % (но не менее 2-х штук), а число стяжных болтов от 15 % до 20 %
от числа отверстий в соединении. Оправки следует устанавливать легкими ударами
кувалды массой не более 2 — 3 кг, исключающими образование наклепа вокруг
отверстий в плоскостях контактных поверхностей.
7.4.12 Освобождение оправок допускается после установки во
все свободные отверстия болтов и натяжения их на усилие не менее 30 % от
проектного. Освобождение оправок ведут поочередно с постановкой заменяющих их
болтов.
7.4.13 Места и стадии установки оправок могут быть указаны в
проекте производства работ.
7.4.14 Длины болтов фрикционных и фланцевых соединений
принимают в зависимости от суммарной толщины собираемого пакета с учетом
требований, что выступающая над гайкой резьба составляет не менее одного, а под
гайкой имеется не менее двух витков резьбы с полным профилем. Длины болтов
диаметром от 12 до 48 мм, при заданной толщине пакета, приведены в таблице 3.
7.4.15 Длины болтов фрикционно-срезных и
срезных соединений подбирают таким образом, чтобы резьба не попадала в
плоскости среза и отстояла от ближайшей из них на расстоянии не менее 5 мм или
не менее половины толщины элемента, прилегающего к гайке.
7.4.16 Натяжение болтов на проектное усилие производят после
выверки в пространстве и проверки геометрических размеров собираемых
конструкций.
5 Натяжение болтов
7.5.1 Натяжение болтов на проектное
усилие обеспечивают регулированием усилий с контролем момента закручивания
динамометрическими ключами.
7.5.2 Натяжение болтов следует производить от середины
соединения или от наиболее жесткой его части по направлению к свободным краям.
Если суммарная толщина соединяемых элементов превышает 2 диаметра болта, число
обходов должно быть не менее двух.
7.5.3 Если при натяжении болта поворот
гайки происходит без увеличения показаний крутящего момента на индикаторе
динамометрического ключа, то болт и гайка подлежат замене.
7.5.4 Натяжение болтов осуществляется, как правило, за
гайку. Натяжение за головку болта допускается только в случае наличия одного и
того же вида смазки на опорных поверхностях гаек и опорных поверхностях головок
болтов. Например, при нанесении парафина только на гайки, натяжение болтов за
головку допускается после установления расчетной величины Кз (по
приложению В) при натяжении
болтов в динамометрическом приборе за головку болта.
Гайки или головки болтов, затянутые на проектное усилие,
отмечают краской или мелом.
7.5.5 Регулирование усилий натяжения болтов осуществляют в
следующем порядке:
— плотно стягивают пакет посредством натяжения 15 % — 20 %
поставленных болтов (стяжных) до 30 % — 100 % от расчетной величины момента
закручивания Мз, определяемой по формуле (1), равномерно распределяя их по полю соединения, при
этом расположение стяжных болтов в непосредственной близости от оправок
обязательно;
— все свободные отверстия заполняют болтами и затягивают их до
30 % — 100 % от расчетной величины момента закручивания Мз;
— оправки заменяют болтами и затягивают все болты соединения
на проектное усилие;
7.5.6 При
регулировании усилий расчетную величину момента закручивания Мз для различных
диаметров и классов прочности болтов, определяют по формуле
где Р — заданная в проекте
величина осевого усилия натяжения болтов, Н (кгс);
db — номинальный
диаметр болта, м;
Кз — коэффициент закручивания болтов и гаек,
Кн = 1,05 — коэффициент надежности.
На основании многолетних статистических данных Кз
принимают равным 0,17 для болтов, гаек и шайб, поставляемых по ГОСТ
Р 52643, ГОСТ
Р 52644, ГОСТ
Р 52645 и ГОСТ
Р 52646, подготовленных в соответствии с 7.2.3 и отвечающих требованиям 7.2.4. Использование результатов Кз,
указанных в сертификатах на отдельные партии болтов и гаек, не допускается
ввиду отсутствия данных о применяемой консервирующей смазке и состоянии резьбы
болтов и гаек при проведении заводских приемо-сдаточных испытаний.
7.5.8 Значения осевых усилий натяжения болтов Р, принятые в
соответствии с СП
16.13330 (пункты 6.7 и 14.3.6), а также моменты закручивания болтов
диаметром от 16 до 30 мм, рассчитанные по формуле (1), приведены в таблице 4.
7.5.9 Предварительное натяжение болтов до 80 % — 90 % от проектного
усилия рекомендуется производить гайковертами с последующей дотяжкой
динамометрическими тарированными ключами. Допускается натяжение болтов
динамометрическими ключами за один прием при числе болтов в соединении не более
четырех и в труднодоступных местах.
7.5.10 Передаваемый ключом момент закручивания необходимо
регистрировать во время движения ключа в направлении, увеличивающем натяжение
болта. Затяжку следует производить плавно, без рывков.
7.5.12 Отклонение фактической величины
момента закручивания Мз от рассчитанной по формуле (1) (см. 7.5.6) не должно превышать 10 %. Недотяжка болтов не
допускается.
7.5.13 После сборки и натяжения всех
болтов на проектное усилие соединение предъявляют для контроля
ответственному лицу (см. 7.1.7),
на видном месте устанавливают клеймо бригадира в соответствии с ГОСТ 25726,
результаты заносят в журнал выполнения монтажных соединений на болтах с
контролируемым натяжением (приложение А).
7.5.14 Основные технологические операции при выполнении
соединений на болтах приведены в приложении Е.
8 Выполнение соединений на болтах без
контролируемого натяжения
8.1 При выполнении соединений на болтах без контролируемого
натяжения болты, гайки и шайбы устанавливают в соединения без удаления
заводской консервирующей смазки, а при ее отсутствии резьбу болтов и гаек
смазывают минеральным маслом по ГОСТ Р
51634.
8.2 Контактные поверхности элементов и деталей перед сборкой
соединений должны быть осмотрены и очищены от заусенцев, грязи, рыхлой
ржавчины, отстающей окалины и льда. Очистку производят металлическими щетками,
заусенцы удаляют электрическими или пневматическими шлифовальными машинами.
8.3 Сборку соединений выполняют в соответствии с
требованиями, изложенными в 7.4.
Несовпадение отверстий в отдельных деталях собранного пакета (чернота) не
должно превышать требований СП 70.13330.
Болты затягивают до отказа монтажными ключами с усилием от
294 Н (30 кгс) до 343 Н (35 кгс) длиной:
— для болтов М12-от 150 до 200 мм;
— для болтов M16 — от 300 до 350 мм;
— для болтов М20 — от 350 до 400 мм;
— для болтов М22 — от 400 до 450 мм;
— для болтов М24 — от 500 до 550 мм;
— для болтов М27 — от 550 до 600 мм.
8.4 Для предотвращения самоотвинчивания гаек, их
дополнительно закрепляют постановкой специальных шайб или контргаек. Для
болтов, работающих на растяжение, закрепление гаек следует осуществлять
исключительно постановкой контргаек.
Запрещается приварка гаек к резьбе болтов и к элементам
соединений, а также забивка выступающей из гайки резьбы.
8.5 В конструкциях, воспринимающих статические нагрузки,
гайки болтов, затянутых на усилие 50 % — 70 % от минимального предела прочности
болта на растяжение, допускается дополнительно не закреплять. При этом
необходимо выполнение требований, указанных в 7.4.15.
8.6 Гайки и головки болтов, в том числе
фундаментных, после натяжения должны плотно (без зазоров) соприкасаться с
плоскостями шайб или элементов конструкций, а стержни болтов выступать из гаек
(контргаек) не менее чем на один виток резьбы с полным профилем. Плотность
стяжки собранного пакета подлежит контролю щупом толщиной 0,3 мм, который не
должен проникать в зону, ограниченную радиусом 1,3do от центра болта, где do
— номинальный диаметр отверстия.
8.8 В соответствии с СП 70.13330 затяжку болтов без
контролируемого натяжения проверяют остукиванием их молотком массой 0,4 кг, при
этом болты не должны смещаться. Натяжение и контроль затяжки болтов допускается
производить предельными динамометрическими ключами.