f>k dhgkljmdpbc b h;hjm>hhk 31-4.2000 j_dhf_g^h\zgh d ba^zgbx j_r_gb_f

ПОСОБИЕ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ АНКЕРНЫХ БОЛТОВ ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХКОНСТРУКЦИЙ И ОБОРУДОВАНИЯ (К СНиП 2.09.03)

МДС 31-4.2000

Рекомендовано к изданию решением секции несущих конструкций научно-технического совета ЦНИИпромзданий.

Содержит основные положения по расчету болтов и креплению строительных конструкций и строительного оборудования.Рассмотрены прогрессивные типы болтов и даны рекомендации по их применению. Отражены вопросы, касающиеся образованияскважин в бетоне и железобетоне, установки и затяжки болтов, выверки оборудования и конструкций.

Для инженерно-технических работников проектных институтов, монтажных и строительных организаций, а также заводов-изготовителей.

1. Общие указания

1.1. Настоящее Пособие составлено к СНиП 2.09.03 "Сооружения промышленных предприятий" и применяется при креплениианкерными болтами (далее болтами), включая болты и дюбели распорного типа, строительных конструкций и оборудования кбетонным, железобетонным и кирпичным элементам (фундаментам, силовым полам, стенам и т.д.), эксплуатируемых при расчетнойтемпературе наружного воздуха до минус 65 °С включительно и при нагреве бетона фундамента до 50 °С.

Примечание. Расчетная зимняя температура наружного воздуха принимается как средняя температура воздуха наиболеехолодной пятидневки в зависимости от района строительства согласно СНиП 2.01.01.

Расчетные технологические температуры устанавливаются заданием на проектирование.

1.2. При нагреве бетона фундамента свыше 50 °С в расчетах должно учитываться влияние температуры на прочностныехарактеристики материала фундамента, болтов, подливок, клеевых составов и т.п.

1.3. Болты, предназначенные для работы в условиях агрессивной среды и повышенной влажности, должны проектироваться сучетом дополнительных требований, предъявляемых СНиП 3.04.03.

1.4. Требования настоящего Пособия не исключают, при наличии соответствующего обоснования, применение других способовзакрепления оборудования на фундаментах (например, на виброгасителях, на клею и др.).

1.5. Рекомендации настоящего Пособия должны также соблюдаться при выполнении работ по установке и закреплениюстроительных конструкций и технологического оборудования в процессе монтажа.

2. Основные типы болтов и область их применения

2.1. По конструктивному решению болты подразделяются на следующие типы: изогнутые; с анкерной плитой; составные санкерной плитой; съемные с анкерным устройством; прямые; с коническим концом.

2.2. По способу установки болты подразделяются на устанавливаемые до бетонирования фундаментов и устанавливаемые наготовые фундаменты или другие конструктивные элементы в просверленные или готовые "колодцы".

Болты изогнутые и с анкерной плитой, устанавливаемые в фундаменты до бетонирования, приведены на рис. 1.

________________________________________________________________________________________________________________Не является официальным изданием предназначено для ознакомительных целей. Бесплатно предоставляется клиентам компании«Древград» - деревянные дома.

Рис. 1. Болты, устанавливаемые в фундаменты до бетонирования


а - изогнутые; б, в, г - с анкерной плитой; д, е - составные с анкерной плитой

Болты съемные, устанавливаемые после бетонирования фундаментов в специальные анкерные устройства, заранеепредусмотренные в теле фундамента, приведены на рис. 2.

Рис. 2. Болты съемные, устанавливаемые после бетонирования фундаментов

а - с плоской анкерной плитой (М12 - М48); б - с литой анкерной плитой (М56 - М125); в - со сварной анкерной плитой (М56 -М100)

Болты изогнутые, устанавливаемые в колодцах, приведены на рис. 3.


Рис. 3. Болты, устанавливаемые в "колодцах", заранее предусмотренных в фундаментах

Болты прямые, устанавливаемые в просверленные скважины готовых фундаментов и закрепляемые синтетическим клеем(эпоксидным, силоксановым) или с помощью цементно-песчаной смеси методом виброзачеканки, приведены на рис. 4.


Рис. 4. Болты прямые, устанавливаемые в просверленные скважины готовых фундаментов

а - закрепляемые синтетическим клеем (а.с. N 209305); б - закрепляемые с помощью цементно-песчаной смеси способомвиброзачеканки (а.с. N 419385)

Болты распорного типа с коническим концом, устанавливаемые в просверленные скважины готовых фундаментов изакрепляемые с помощью разжимных цанг или цементно-песчаным раствором способом вибропогружения, приведены на рис. 5.

Рис. 5. Болты распорного типа с коническим концом, устанавливаемые в просверленные скважины готовых фундаментов

а - закрепляемые с помощью разжимной цанги (а.с. N 539170); б, в - закрепляемые цементно-песчаным раствором способомвибропогружения (а.с. N 737573 и а.с. N 763525)

Распорные дюбели (далее дюбели), устанавливаемые в просверленные скважины строительных элементов (стены, колонны ит.п.) и закрепляемые с помощью распорных устройств, приведены на рис. 6.


Рис. 6. Дюбели распорные, устанавливаемые в просверленные скважины готовых конструкций

а, б - дюбель-шпильки распорные (М8 - М24) (а.с. N 1225936); в - дюбель-втулка распорная (М6 - М20); 1 - распорнаяшпилька; 2 - разжимная цанга; 3 - гайка; 4 - распорная втулка; 5 - разжимная пробка; 6 - крепежный болт

2.3. По условиям эксплуатации болты подразделяются на расчетные и конструктивные.

К расчетным относятся болты, воспринимающие нагрузки, возникающие при эксплуатации строительных конструкций илиработы оборудования.

К конструктивным относятся болты, предусматриваемые для крепления строительных конструкций и оборудования,устойчивость которых против опрокидывания или сдвига обеспечивается собственным весом конструкции или оборудования.Конструктивные болты предназначаются для рихтовки строительных конструкций и оборудования во время их монтажа и дляобеспечения стабильной работы конструкций и оборудования во время эксплуатации, а также для предотвращения их случайныхсмещений.

Уровень динамичности устанавливается в зависимости от типа и характера оборудования.

2.4. Болты для крепления конструкций и оборудования должны изготовляться в соответствии с ГОСТ 24379.0 "Болтыфундаментные. Общие технические условия" и ГОСТ 24379.1 "Болты фундаментные. Конструкция и размеры".

Классификация болтов в соответствии с указанными стандартами приведена в табл. 1.

Таблица 1


--------T----------------T-------------------T--------------------

Рисунок ¦ Тип болта ¦Номинальный диаметр¦ ГОСТ 24379.1

¦ ¦ резьбы d, мм ¦

--T-----+----------------+-------------------+------T-------------

1 ¦а ¦Изогнутые ¦12 - 48 ¦Тип. 1¦Исполнение 1

+-----+----------------+-------------------+------+-------------

¦б ¦С анкерной ¦16 - 48 ¦Тип. 2¦Исполнение 1

+-----+плитой +-------------------+ +-------------

¦в ¦ ¦56 - 140 ¦ ¦Исполнение 2

+-----+ +-------------------+ +-------------

¦г ¦ ¦100 - 140 ¦ ¦Исполнение 3

+-----+----------------+-------------------+------+-------------

¦д ¦Составные с ¦24 - 48 ¦ ¦Исполнение 1

+-----+анкерной плитой +-------------------+------+-------------

¦е ¦ ¦56 - 64 ¦Тип. 3¦Исполнение 2

--+-----+----------------+-------------------+ +-------------

2 ¦а ¦Съемные ¦24 - 48 ¦ ¦Исполнение 1

+-----+с анкерным +-------------------+------+-------------

¦б ¦устройством ¦56 - 125 ¦Тип. 4¦Исполнение 2

+-----+ +-------------------+ +-------------

¦в ¦ ¦56 - 100 ¦ ¦Исполнение 3

--+-----+----------------+-------------------+------+-------------

3 ¦ ¦Изогнутые ¦12 - 48 ¦Тип. 1¦Исполнение 2

¦ ¦в колодцах ¦ ¦ ¦

--+-----+----------------+-------------------+------+-------------

4 ¦ ¦Прямые на клею ¦ ¦ ¦

¦ ¦и с цементно- +-------------------+------+-------------

¦ ¦песчаной ¦12 - 48 ¦Тип. 5¦-

¦ ¦виброзачеканкой ¦ ¦ ¦

--+-----+----------------+-------------------+------+-------------

5 ¦а ¦С коническим ¦12 - 48 ¦Тип. 6¦Исполнение 1

+-----+концом ¦ ¦ +-------------

¦б ¦ ¦ ¦ ¦Исполнение 2

+-----+ ¦ ¦ +-------------

¦в ¦ ¦ ¦ ¦Исполнение 3

--+-----+----------------+-------------------+------+-------------

2.5. Болты изогнутые (см. рис. 1, а) предназначаются для крепления строительных конструкций и технологическогооборудования в тех случаях, когда высота фундамента не зависит от глубины заделки болтов в бетон.

2.6. Болты с анкерной плитой (см. рис. 1, б, в, г), имеющие меньшую глубину заделки по сравнению с болтами изогнутыми,рекомендуется применять в тех случаях, когда высота фундамента определяется глубиной заделки болтов в бетон.

2.7. Болты составные с анкерными плитами (см. рис. 1, д, е) применяются в случаях установки оборудования методом поворота


или надвижки (например, при монтаже вертикальных цилиндрических аппаратов химической промышленности). В этих случаяхмуфта и нижняя шпилька с анкерной плитой устанавливаются в массив фундамента во время бетонирования, а верхняя шпилькаввертывается в муфту на всю длину резьбы после установки оборудования через отверстия в опорных частях.

Длина ввинчивания шпильки в муфту должна быть не менее 1,6 диаметра резьбы болта.

2.8. Болты изогнутые и с анкерной плитой устанавливаются до бетонирования фундаментов на специальных кондукторныхустройствах, строго фиксирующих их проектное положение в процессе бетонирования.

2.9. Болты съемные (см. рис. 2) рекомендуется применять главным образом для крепления тяжелого прокатного, кузнечно-прессового, электротехнического и другого оборудования, вызывающего большие динамические нагрузки, а также в тех случаях,когда болты в процессе эксплуатации оборудования подлежат возможной замене.

При установке съемных болтов в массив фундамента закладывается только анкерная арматура (анкерные устройства), а шпилькаустанавливается свободно в трубе после устройства фундамента.

2.10. Болты изогнутые, устанавливаемые в "колодцах" готовых фундаментов (см. рис. 3) с последующим замоноличиваниемколодца бетоном, рекомендуются для крепления оборудования и строительных конструкций в тех случаях, когда не могут бытьустановлены болты в просверленные скважины.

2.11. Болты прямые на синтетических клеях (эпоксидном или силоксановом) и закрепляемые с помощью цементно-песчанойсмеси способом виброзачеканки (см. рис. 4) рекомендуются для крепления строительных конструкций и технологическогооборудования с уровнем асимметрии цикла >= 0,6 - для болтов на синтетических клеях и > = 0,8 - для болтов на виброзачеканке.

Болты, закрепляемые с помощью эпоксидного клея, могут эксплуатироваться при расчетной температуре наружного воздуха доминус 40 °С и при нагреве бетона до 50 °С, болты, закрепляемые силоксановым клеем, - соответственно до минус 40 °С и до 100 °С.

2.12. Болты распорного типа, закрепляемые с помощью разжимной цанги (см. рис. 5, а), и распорные дюбели (см. рис. 6)предназначаются для крепления строительных конструкций и оборудования, испытывающих статические и вибрационные нагрузки (

>= 0,9).

2.13. Болты с коническим концом, закрепляемые цементно-песчаным раствором способом вибропогружения (см. рис. 5, б, в),рекомендуются для крепления строительных конструкций и технологического оборудования, за исключением оборудования,вызывающего значительные динамические и ударные нагрузки (кузнечно-прессовое оборудование, прокатные клети,электродвигатели большой мощности и др.).

Примечание. Болты с коническим концом исполнения 2 изготовляются высадкой, исполнения 3 - навинчиванием коническойвтулки.

2.14. Болты, устанавливаемые в просверленные скважины готовых фундаментов, не допускается применять для креплениянесущих колонн зданий, оборудованных мостовыми кранами, а также для высотных зданий и сооружений, для которых ветроваянагрузка является основной.

Для крепления указанных конструкций допускается применять болты с коническим концом, устанавливаемые способомвибропогружения. При этом глубина заделки болтов должна быть не менее 20d.

При мероприятиях, обеспечивающих надежность и долговечность анкеровки (увеличенная глубина заделки, дополнительныеанкерующие устройства и т.д.), допускается крепление указанных конструкций болтами других типов, устанавливаемыми впросверленные скважины готовых фундаментов, по согласованию с организацией - разработчиком этих болтов.

2.15. Для крепления технологического оборудования допускается устанавливать в скважинах болты диаметром свыше 48 мм присоответствующем технико-экономическом обосновании и при наличии бурового оборудования.

2.16. Распорные дюбели предназначаются для закрепления главным образом сантехнического, электротехнического ивентиляционного оборудования, а также элементов отделки, облицовки и пр.

Конструкции и размеры распорных дюбелей приведены в Прил. 1.

2.17. Дюбели предназначаются для конструктивного закрепления различного мелкого оборудования, а такжеметаллоконструкций, деталей декоративной отделки и других элементов на фундаментах, стенах и других строительных конструкцияхиз бетона, железобетона и кирпича.

Техническая документация на дюбели разработана ВНИИмонтажспецстроем.

2.18. Узлы крепления болтами с разжимной цангой и распорными дюбелями допускается вводить в эксплуатацию сразу послеустановки болтов и дюбелей.

3. Расчет болтов

3.1. Нагрузки, действующие на болты, по характеру воздействия подразделяются на статические и динамические. Величина,


направление и характер действующих нагрузок от оборудования на болты должны быть указаны в задании на проектированиефундаментов под оборудование.

3.2. Марка сталей расчетных болтов, эксплуатируемых при расчетной зимней температуре наружного воздуха до минус 65 °Свключительно, должна назначаться в соответствии с указаниями табл. 2.

Таблица 2

------------------------------T-----------T-----------T-----------

Расчетная зимняя температура ¦От -40 °С ¦От -40 ¦От -51

наружного воздуха, °С ¦и выше ¦до -50 °С ¦до -65 °С

------------------------------+-----------+-----------+-----------

Марка стали ¦ВСт3кп2, ¦09Г2С-6, ¦09Г2С-8,

¦ВСт3пс2, ¦10Г2С1-6 ¦10Г2С1-8

¦Ст20 ¦ ¦

------------------------------+-----------+-----------+-----------

Примечание. Болты допускается изготовлять из других марок сталей, механические свойства которых не ниже свойств сталеймарок, указанных в табл. 2.

3.3. Болты для крепления строительных конструкций при температуре наружного воздуха от минус 40 °С и выше должныизготовляться из углеродистой стали марки ВСт3кп2 (ГОСТ 380), а для крепления оборудования - из углеродистой стали маркиВСт3пс2 (ГОСТ 380) или из конструкционной стали марки Ст20 (ГОСТ 1050).

Для болтов диаметром 56 мм и более допускается применять при тех же температурных условиях низколегированную стальмарок 09Г2С-2 и 10Г2С1-2 (ГОСТ 19281).

3.4. Для крепления сосудов и аппаратов, предназначенных для обработки и хранения взрывоопасных продуктов, а также длякрепления аппаратов колонного типа при расчетной зимней температуре наружного воздуха до минус 30 °С включительно, следуетприменять сталь марки ВСт3пс3 (вместо стали марки ВСт3пс2); при температуре наружного воздуха от минус 31 до 40 °С - стальмарки Ст20 по ГОСТ 1050.

3.5. При расчетной зимней температуре наружного воздуха до минус 65 °С низколегированные марки сталей 09Г2С-8 и 10Г2С1-8должны иметь ударную вязкость не ниже 30 Дж/см2 (3 кгс х м/см2) при температуре испытания минус 60 °С.

3.6. Конструктивные болты во всех случаях допускается изготовлять из стали марки ВСт3кп2 по ГОСТ 380.

3.7. Расчетные сопротивления металла болтов растяжению следует принимать по табл. 3.

Таблица 3

------------T-----------------------------------------------------

Диаметр ¦ Расчетное сопротивление металла растяжению R , МПа

болта, мм ¦ ba

+--------------------------T------------T-------------

¦ ВСт3пс2, ВСт3кп2, Ст20 ¦ 09Г2С ¦ 10Г2С1

------------+--------------------------+------------+-------------

10 - 30 ¦145 ¦185 ¦190

36 - 56 ¦145 ¦180 ¦180

64 - 80 ¦145 ¦175 ¦170

90 - 100 ¦145 ¦170 ¦170

110 - 140 ¦145 ¦170 ¦165


------------+--------------------------+------------+-------------

3.8. Все болты должны быть затянуты на величину предварительной затяжки F, которая для статических нагрузок должнаприниматься равной: F = 0,75Р, для динамических нагрузок F = 1,1Р, где Р - расчетная нагрузка, действующая на болт.

Для строительных конструкций (стальных колонн зданий и т.п.) затяжку болтов допускается осуществлять стандартнымиручными инструментами с предельным усилием (до упора) на болт.

3.9. Площадь поперечного сечения болтов (по резьбе) должна определяться из условия прочности по формуле

, (1)

где = 1,35 - для динамических нагрузок;

= 1,05 - для статических нагрузок.

Для съемных болтов с анкерными плитами, устанавливаемых свободно в трубе, коэффициент для динамических нагрузокпринимается равным 1,15.

3.10. При действии динамических нагрузок сечение болтов, вычисленное по формуле (1), следует проверить на выносливость поформуле

, (2)

где - коэффициент нагрузки, принимаемый по табл. 4, зависящий от конструкции болта;

- коэффициент, учитывающий масштабный фактор, принимаемый по табл. 5, в зависимости от диаметра болта;

- коэффициент, учитывающий число циклов нагружения, принимаемый по табл. 6.

Таблица 4

--------------T-----------T------------------T-------T------------

Конструкции ¦ С отгибом ¦С анкерной плитой ¦Прямые ¦Конические

болтов ¦ ¦ ¦ ¦(распорные)

--------------+-----------+---------T--------+-------+------------

Диаметр ¦ 12 - 48 ¦ глухих ¦съемных ¦12 - 48¦ 6 - 48

болтов ¦ ¦12 - 140 ¦56 - 125¦ ¦

(по резьбе) ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

d, мм ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

--------------+-----------+---------+--------+-------+------------

1 ¦ 2 ¦ 3 ¦ 4 ¦ 5 ¦ 6

--------------+-----------+---------+--------+-------+------------

Эскизы ¦ рис. ¦ рис. ¦ рис. ¦ рис. ¦ рис.

¦

¦Глубина заделки Н принята из условия R = 145 МПа

¦ ba


--------------+-----------T---------T--------T-------T------------

Минимальная ¦25d ¦15d ¦30d ¦10d ¦10d

глубина ¦ ¦ ¦ ¦ ¦(8d)

заделки Н ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

--------------+-----------+---------+--------+-------+------------

Минимальное ¦6d ¦8d ¦10d ¦5d ¦8d

расстояние ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

между осями ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

болтов ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

--------------+-----------+---------+--------+-------+------------

Минимальное ¦4d ¦6d ¦6d ¦5d ¦8d

расстояние ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

от оси болтов ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

до грани ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

фундамента ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

--------------+-----------+---------+--------+-------+------------

Коэффициент ¦0,4 ¦0,4 ¦0,25 ¦0,6 ¦0,55

нагрузки хи ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

--------------+-----------+---------+--------+-------+------------

Коэффициент ¦1,9 ¦1,9 ¦1,5 ¦2,5 (2)¦2,3 (1,8)

стабильности ¦(1,3) ¦(1,3) ¦ ¦ ¦

затяжки k ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

--------------+-----------+---------+--------+-------+------------

--------------------------------

В скобках дана глубина заделки для болтов диаметром менее 16 мм.

В скобках даны значения коэффициента k для статических нагрузок.

Таблица 5

----------T-----T----T------T-----T-----T------T-----T------T-----

Диаметр ¦10 - ¦16 ¦20 - ¦30 - ¦42 - ¦56 - ¦80 - ¦100 - ¦ 140

болта, мм ¦ 12¦ ¦ 24¦ 36¦ 48¦ 72¦ 90¦ 125¦

----------+-----+----+------+-----+-----+------+-----+------+-----

мю ¦0,9 ¦1 ¦1,1 ¦1,3 ¦1,6 ¦1,8 ¦2 ¦2,2 ¦2,5

----------+-----+----+------+-----+-----+------+-----+------+-----

Таблица 6

---------------T----------T----------T----------T--------T--------

¦ 6¦ 6 ¦ 6 ¦ 6 ¦ 6


Число циклов ¦0,05 х 10 ¦0,2 х 10 ¦0,8 х 10 ¦2 х 10 ¦5 х 10

нагружения ¦ ¦ ¦ ¦ ¦и более

---------------+----------+----------+----------+--------+--------

альфа ¦3,15 ¦2,25 ¦1,57 ¦1,25 ¦1

---------------+----------+----------+----------+--------+--------

3.11. При расчете креплений строительных конструкций усилие предварительной затяжки и площадь сечения болтов следуетопределять как для статических нагрузок, если в проекте нет специальных указаний.

3.12. При групповой установке болтов для крепления оборудования (рис. 7) величина расчетной нагрузки Р, приходящаяся наодин болт, должна определяться для наиболее нагруженного болта по формуле

, (3)

где N - расчетная нормальная сила;

М - расчетный изгибающий момент;

n - общее количество болтов;

- расстояние от оси поворота до наиболее удаленного болта в растянутой зоне стыка;

- расстояние от оси поворота до i-го болта, при этом учитываются как растянутые, так и сжатые болты.


Рис. 7. Расчетная схема определения усилий при групповой установке болтов для крепления технологического оборудования

Ось поворота допускается принимать проходящей через центр тяжести опорной поверхности оборудования.

3.13. Для сквозных стальных колонн, имеющих раздельные базы, величину расчетной растягивающей нагрузки, приходящейсяна один болт, следует определять по формуле

, (4)

где М и N - изгибающий момент и продольная сила в сквозной колонне на уровне верха фундамента;

h - расстояние между осями ветвей колонны;

n - количество болтов крепления ветви колонны;

b - расстояние от центра тяжести сечения колонны до оси сжатой ветви.

3.14. Для баз стальных колонн сплошного типа (рис. 8) величину расчетной нагрузки, приходящейся на один растянутый болт,следует определять по формуле

, (5)

где N - продольная сила в колонне;

- расчетное сопротивление бетона фундамента осевому сжатию, принимается в зависимости от класса бетона по табл. 7;

n - количество растянутых болтов, расположенных с одной стороны базы колонны;

- ширина опорной плиты базы колонны;

х - высота сжатой зоны бетона под опорной плитой базы колонны, определяется по формуле

, (6)

где - расстояние от равнодействующей усилий в растянутых болтах до противоположной грани плиты;

с - расстояние от оси колонны до оси болта;

- эксцентриситет приложения нагрузки.

Таблица 7

--------------T--------T--------T--------T-------T--------T-------

Класс бетона ¦ В10 ¦ В12,5 ¦ В15 ¦ В20 ¦ В25 ¦ В30

--------------+--------+--------+--------+-------+--------+-------

R , МПа ¦ 5,8 ¦ 7,3 ¦ 8,7 ¦ 11,5 ¦ 14,5 ¦ 17

b ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

--------------+--------+--------+--------+-------+--------+-------


Рис. 8. Расчетная схема усилий в опорном сечении для стальных колонн сплошного типа

Высота сжатой зоны ограничивается условием

, (7)

где

. (8)

В формуле (8) и в МПа.

В тех случаях, когда , следует повысить класс бетона фундамента либо увеличить опорную плиту, либо предусмотретькосвенное армирование.


3.15. Величину усилия предварительной затяжки болтов для восприятия горизонтальных (сдвигающих) усилий в плоскостисопряжения оборудования с фундаментом для сдвигоустойчивых соединений (не допускающих смещения опорной конструкции навеличину зазора между стержнем болта и стенками отверстия в стакане) следует определять по формуле

, (9)

где Q - расчетная сдвигающая сила, действующая в опорной плоскости;

N - нормальная сила;

f - коэффициент трения, принимаемый равным 0,25;

n - количество болтов;

k - коэффициент стабильности затяжки, принимаемый по табл. 4.

3.16. При совместном действии вертикальных и горизонтальных (сдвигающих) сил величину усилия затяжки следуетопределять по формуле

. (10)

Площадь поперечного сечения болта по резьбе в этом случае определяется по формуле

, (11)

где k - коэффициент стабильности затяжки, принимаемый по табл. 4.

3.17. В сдвигодопускающих соединениях сдвигающая сила Q воспринимается за счет сопротивления стержня болта срезу иопределяется по формуле

. (12)

При совместном действии осевых Р и сдвигающих Q усилий их допустимые величины могут быть определены по формулам:

; (13)

, (14)

где n - количество болтов.

Величина усилия предварительной затяжки болтов в этом случае должна назначаться по формуле

. (15)

3.18. Сдвигающую силу Q, действующую в плоскости изгибающего момента, для сквозных стальных колонн, имеющихраздельные базы под ветви колонны, допускается воспринимать силой трения под сжатой ветвью колонны и определять из условия


, (16)

где обозначения те же, что в формуле (4).

Сдвигающую силу стальных колонн сплошного типа, а также для сквозных колонн при действии сдвигающей силыперпендикулярно плоскости изгибающего момента (связевые колонны) допускается воспринимать силой трения от действияпродольной силы и силы затяжки болтов и определять по формуле

, (17)

где N - минимальная продольная сила, соответствующая нагрузкам, от которых определяется сдвигающая сила;

n - количество болтов для крепления сжатой ветви колонны или количество сжатых болтов, расположенных с одной стороныбазы колонн (для колонн сплошного типа);

f - коэффициент трения, принимаемый равным 0,25;

- площадь сечения одного болта.

3.19. Болты необходимо затягивать, как правило, с контролем величины крутящего момента , Н х м, значение которогоследует определять по формуле

, (18)

где F - усилие предварительной затяжки болтов;

- коэффициент, учитывающий геометрические размеры резьбы, трение на торце гайки и в резьбе, принимаемый по табл. 8.

Таблица 8

---------------------------------T--------------------------------

Диаметр болта, мм ¦ зета, м

---------------------------------+--------------------------------

¦ -3

10 ¦2 х 10

¦ -3

12 ¦2,4 х 10

¦ -3

16 ¦3,2 х 10

¦ -3

20 ¦4,4 х 10

¦ -3

24 ¦5,8 х 10

¦ -3

30 ¦7,5 х 10

¦ -3

36 ¦9 х 10


¦ -2

42 ¦1,1 х 10

¦ -2

48 ¦1,2 х 10

¦ -2

56 ¦1,4 х 10

¦ -2

64 ¦1,7 х 10

¦ -2

72 ¦1,9 х 10

¦ -2

80 ¦2,1 х 10

¦ -2

90 ¦2,3 х 10

¦ -2

100 ¦2,5 х 10

¦ -2

110 ¦2,8 х 10

¦ -2

125 ¦3,2 х 10

¦ -2

140 ¦3,5 х 10

---------------------------------+--------------------------------

3.20. Минимальную глубину заделки болтов из стали марки ВСт3кп2 в фундаменте (размер Н) для бетона класса В12,5 следуетпринимать по табл. 4.

При других марках сталей болтов или другом классе бетона глубину заделки следует определять по формуле

, (19)

где - отношение расчетного сопротивления растяжению бетона класса В12,5 к расчетному сопротивлению бетона принятогокласса;

- отношение расчетного сопротивления растяжению металла болтов принятой марки стали к расчетному сопротивлениюрастяжению стали марки ВСт3кп2.

Для болтов диаметром 24 мм и более, устанавливаемых в скважинах готовых фундаментов, коэффициент следует приниматьравным единице.

Значения расчетных сопротивлений бетона растяжению в зависимости от класса бетона даны в табл. 9.

Таблица 9

-------------T--------T--------T--------T--------T-------T--------


Класс бетона ¦ В10 ¦ В12,5 ¦ В15 ¦ В20 ¦ В25 ¦ В30

-------------+--------+--------+--------+--------+-------+--------

R , МПа ¦ 0,61 ¦ 0,7 ¦ 0,8 ¦ 0,95 ¦ 1,1 ¦ 1,2

bt ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

-------------+--------+--------+--------+--------+-------+--------

Для тех же материалов минимальную глубину заделки дюбель-втулки распорной (см. рис. 6, в) следует принимать Н = 6d, сучетом величин следующих расчетных параметров: коэффициента нагрузки = 0,4; коэффициента стабильности затяжки k = 1,3 (придинамических воздействиях k = 1,9); расстояния между осями дюбелей - не менее 5d, от края фундамента до оси дюбеля - 6d.

3.21. Глубина заделки распорных дюбелей, устанавливаемых в мягкие материалы (кирпич, керамзитобетон), должна бытьувеличена на 2d по сравнению с глубиной заделки аналогичных дюбелей, устанавливаемых в конструкции из бетона класса В12,5.

3.22. Для конструктивных болтов с отгибами глубину заделки в бетон допускается принимать равной 15d, для болтов санкерными плитами - 10d, а для болтов, устанавливаемых в скважины, - 5d.

3.23. Наименьшие допустимые расстояния между осями болтов и от оси крайних болтов до граней фундамента приведены втабл. 4.

Расстояния между болтами, а также от оси болтов до грани фундамента допускается уменьшать на 2d при соответствующемувеличении глубины заделки на 5d.

Расстояния от оси болта до грани фундамента допускается уменьшить еще на один диаметр при наличии специальногоармирования вертикальной грани фундамента в месте установки болта.

Во всех случаях расстояние от оси болта до грани фундамента не должно быть меньше 100 мм для болтов диаметром до 30 ммвключительно, 150 мм для болтов диаметром до 48 мм и 200 мм для болтов диаметром более 48 мм.

3.24. При установке спаренных болтов, например, для закрепления несущих стальных колонн зданий и сооружений, должнапредусматриваться общая анкерная плита с расстоянием между отверстиями, равным проектному размеру между осями болтов, илиследует устанавливать одиночные болты с "разбежкой" по глубине. Глубину заделки спаренных болтов при расстоянии между ихосями 8d и более следует назначать 15d, при расстоянии менее 8d - равной 20d.

Расстояние от края плиты до оси болта следует назначать не менее 2d, при этом площадь анкерной плиты должна быть не менее32d .

3.25. Расчетные площади поперечных сечений болтов (по резьбе) в зависимости от их диаметра приведены в табл. 10.

Таблица 10

-------------------------T----------------------------------------

Диаметр резьбы болтов d ¦ Расчетная площадь поперечного сечения

¦ болтов по резьбе А , см2

¦ sa

-------------------------+----------------------------------------

М10 ¦0,571

М12 ¦0,842

М16 ¦1,57

М20 ¦2,45

М24 ¦3,52

М30 ¦5,60

М36 ¦8,26

М42 ¦11,2

М48 ¦19,72

М56 ¦20,29


М64 ¦26,75

М72 х 6 ¦34,58

М80 х 6 ¦43,44

М90 х 6 ¦55,91

М100 х 6 ¦69,95

М110 х 6 ¦85,56

М125 х 6 ¦111,91

М140 х 6 ¦141,81

-------------------------+----------------------------------------

3.26. Диаметры конструктивных болтов должны быть указаны в задании на проектирование фундаментов. При отсутствииуказаний диаметры конструктивных болтов назначаются в соответствии с диаметром отверстий в опорных частях оборудования.

Примеры расчета болтов даны в Прил. 2 настоящего Пособия.

4. Образование скважин в бетоне и железобетоне

4.1. Образование скважин в бетоне и железобетоне производится механизированным инструментом, технические характеристикикоторого приведены в Прил. 3 настоящего Пособия.

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

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

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

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

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

, (20)

где и - величины отклонений от номинальных размеров, координирующих положение оси отверстий;

D - диаметр отверстия под болт в станине оборудования;

d - диаметр фундаментного болта.

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

4.6. Для образования скважин диаметром более 60 мм пневмоперфораторами бурение рекомендуется производить в два этапа.Сначала просверливается скважина диаметром 50 - 60 мм, а затем - требуемого диаметра.

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

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

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


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

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

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

Таблица 11

------------------T-----T-----T-----T-----T-----T-----T-----T-----

Диаметр болта, мм ¦ 12 ¦ 16 ¦ 20 ¦ 24 ¦ 30 ¦ 36 ¦ 42 ¦ 48

------------------+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----

Диаметр скважины, ¦ 16 ¦ 22 ¦ 28 ¦ 32 ¦ 40 ¦ 50 ¦ 60 ¦ 68

мм ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

------------------+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----

Допустимые ¦ +1 ¦ +1,5 ¦ +2

отклонения, мм ¦ ¦ ¦

------------------+-----------------+-----------+-----------------

4.13. Диаметр скважин для конических болтов, закрепляемых цементно-песчаным раствором методом вибропогружения,

определяется диаметром коронок для сверления скважин и принимается в соответствии с табл. 12.

Таблица 12

------------------T-----T-----T-----T-----T-----T-----T-----T-----

Диаметр болта, мм ¦ 12 ¦ 16 ¦ 20 ¦ 24 ¦ 30 ¦ 36 ¦ 42 ¦ 48

------------------+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----

Диаметр коронки ¦ 30 ¦ 30 ¦ 40 ¦ 43 ¦ 52 ¦ 60 ¦ 70 ¦ 80

D (диаметр ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

кор ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

скважины), мм ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

------------------+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----

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

Таблица 13

------------------------T-----------------T-----------------------

Эскиз колодца ¦ Диаметр болтов, ¦ Размеры колодца, м

¦ мм +------------T----------

¦ ¦ В ¦ L

------------------------+-----------------+------------+----------________________________________________________________________________________________________________________Не является официальным изданием предназначено для ознакомительных целей. Бесплатно предоставляется клиентам компании«Древград» - деревянные дома.

Рис. ¦12 ¦100 ¦300

+-----------------+ +----------

¦16 ¦ ¦400

+-----------------+------------+----------

¦20 ¦150 ¦500

+-----------------+ +----------

¦24 ¦ ¦600

+-----------------+------------+----------

¦30 ¦200 ¦750

+-----------------+ +----------

¦36 ¦ ¦900

+-----------------+------------+----------

¦42 ¦250 ¦1050

+-----------------+ +----------

¦48 ¦ ¦1200

------------------------+-----------------+------------+----------

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

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

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

5. Установка болтов

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

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

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

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


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

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

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

Толщину клеевого слоя следует принимать от 4 до 6 мм.

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

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

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

Состав и технология приготовления синтетического клея (эпоксидного и силоксанового), а также рекомендации по установкеболтов даны в Прил. 4.


Рис. 10. Технологическая схема установки болтов на клею

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

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

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


Рис. 11. Технологическая схема установки болтов способом виброзачеканки

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

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

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

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

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


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

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

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

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

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

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

Рис. 13. Технологическая схема установки болтов способом вибропогружения

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


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

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

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

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

Рис. 14. Технологическая схема установки дюбель-втулки распорной

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

5.11. Отклонения осей забетонированных болтов, анкерной арматуры и болтов, устанавливаемых на готовых фундаментах, отпроектного положения не должны превышать +/- 2 мм в плане и +/- 10 мм по высоте.

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

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

6. Выверка оборудования и конструкций

Способы опирания оборудования на фундамент

6.1. Установка оборудования на фундамент осуществляется следующим способом:

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

б) с выверкой на временных опорных элементах, подливкой зазора "оборудование-фундамент" и с опиранием при закреплении


на массив затвердевшего материала подливки (бесподкладочный монтаж, рис. 15, а).

Рис. 15. Опорные элементы для выверки и установки оборудования

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

опорные башмаки; 8 - жесткие опоры

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

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

6.2. При установке оборудования с использованием в качестве постоянных опорных элементов пакетов плоских металлическихподкладок, опорных башмаков и т.п. соотношение суммарной площади контакта опор А с поверхностью фундамента и суммарной

площади поперечного сечения болтов должно быть не менее 15.

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

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

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


Выверка оборудования

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

Отклонения ус�

f>k dhgkljmdpbc b h;hjm>hhk 31-4.2000 j_dhf_g^h\zgh d ba^zgbx j_r_gb_f

Documents