Болты повышенной точности (класс А) имеют гладкую специально обработанную поверхность и ставятся в отверстия, диаметр которых больше диаметра болта всего на 0,3 мм. Для беспрепятственной постановки болтов поверхность отверстия должна быть гладкой, что достигается при образовании отверстия сверлением. Кроме того, требуется высокая точность совпадения отверстий в отдельных элементах, для чего используется окончательное сверление на проектный диаметр в собранных элементах (в пакетах).
Болты в таких соединениях сидят плотно и хорошо воспринимают сдвигающие силы, однако некоторая сложность и трудоемкость соединений на болтах повышенной точности не позволяет широко использовать их в строительстве.
Высокопрочные болты образуют плотное, сдвигоустойчивое соединение. При закручивании гайки высокопрочного болта ему сообщается большая сила натяжения, стягивающая соединяемые элементы и обеспечивающая монолитность соединения. Между поверхностями элементов появляются значительные силы трения, препятствующие их сдвигу относительно друг друга.
Высокопрочные болты являются болтами нормальной точности, но их гайки закручивают тарировочным ключом, позволяющим контролировать силу натяжения болта.
Для увеличения сил трения могут использоваться различные способы обработки поверхности соединяемых элементов (пескоструйная, дробеструйная, газопламенная). Хорошие результаты дает установка между соединяемыми поверхностями тонкой стальной пластины, покрытой с двух сторон полимерным клеем с корундовым порошком.
Соединение на высокопрочных болтах хорошо работает при любых силовых воздействиях (в том числе при вибрационной нагрузке) и широко используется в ответственных монтажных узлах.
Самонарезающие болты изготавливаются из термоупрочненных сталей и имеют резьбу по всей длине стержня для завинчивания в ранее образованное отверстие соединяемых деталей. Преимуществом их является то, что соединение становится возможным даже при доступе к конструкции только с одной стороны.
Самонарезающие болты применяются для прикрепления профилированного настила к прогонам и элементам фахверка и покрытия.
Анкерные болты применяют для закрепления колонн в фундаментах.
Заклепки изготавливают из углеродистой и низколегированной стали, имеющей повышенные пластические свойства. Отверстия в соединяемых элементах образуют так же, как и в болтовых соединениях. В образованное отверстие вставляют стержень заклепки с закладной головкой. Ударами пневматического молотка или клепальной скобы стержень осаживают, в результате чего образуется замыкающая головка, а сам стержень, увеличиваясь в диаметре, плотно заполняет отверстие. Работа заклепочного соединения аналогична работе соединения на болтах.
1. Работа и расчет болтового соединения на сдвиг
Работа соединения на сдвиг (рис. 9.1) существенно зависит от величины зазора между стенкой отверстия и стержнем болта. На первой стадии (рис. 9.1,а) соединения работают упруго за счет сил трения, которые имеют место не только в соединениях на высокопрочных болтах. Сами же болты при этом не испытывают сдвигающих воздействий, а работают только на растяжение, которое получили при закручивании (затягивании) гайки.
9.1. Работа болтовых соединений:
а – работа болтового соединения на сдвиг: I – болты грубой и нормальной
точности, II – болты повышенной точности, III – высокопрочные и
сдвигоустойчивые болты, 1, 2, 3, 4 – этапы работы соединений;
б – работа односрезного соединения; в – работа двусрезного соединения
При увеличении сдвигающего усилия в какой-то момент сил трения,
сопротивляющихся сдвигу, оказывается недостаточно и наступает вторая стадия
работы - сдвиг соединения на величину зазора 
.
На третьем этапе сдвигающее усилие в основном передается давлением поверхности
отверстия на стержень болта, болт изгибается и одновременно растягивается, так
как головка и гайка болта препятствуют свободному изгибу.
Наконец наступает четвертая, последняя, упругопластическая стадия, когда в металле и стержне болта развиваются пластические деформации. Разрушение болтового соединения может произойти либо из-за среза болта, либо из-за смятия и выкола металла в одном из соединяемых элементов.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
