Пособие по проектированию анкерных болтов для крепления строительных конструкций и оборудования icon

Пособие по проектированию анкерных болтов для крепления строительных конструкций и оборудования




НазваниеПособие по проектированию анкерных болтов для крепления строительных конструкций и оборудования
страница1/4
Дата конвертации03.08.2013
Размер1 Mb.
ТипДокументы
источник
  1   2   3   4

Центральный научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт промышленных зданий и сооружений

(ЦНИИпромзданий)

Пособие

по проектированию анкерных болтов для крепления строительных конструкций и оборудования

(к СНиП 2.09.03)

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

Содержит основные положения по расчету болтов и креплений строительных конструкций и строительного оборудования. Рассмотрены прогрессивные типы болтов и даны рекомендации по их применению. Отражены вопросы, касающиеся образования скважин в бетоне и железобетоне, установки и затяжке 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 креплении анкерными болтами (далее болтами), включая болты и дюбели распорного типа, строительных конструкций и оборудования к бетонным, железобетонным и кирпичным элементам (фундаментам, силовым полам, стенам и т.д.), эксплуатируемых при расчетной температуре наружного воздуха до минус 65 включительно и при нагреве бетона фундамента до 50°С.

Примечание. Расчетная зимняя температура наружного воздуха принимается как средняя температура воздуха наиболее холодной 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 прочностные характеристики материала фундамента, болтов, подливок, клеевых составов и т.п.

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

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

1.5. Рекомендации настоящего Пособия должны также соблюдаться при выполнении работ по установке и закреплению строительных 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 с анкерной плитой; съемные с анкерным устройством; прямые; с коническим концом.

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

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













Рис. 1. Болты, устанавливаемые в фундаменты до бетонирования

а ¾ изогнутые; б, в, г ¾ с анкерной плитой; д, е ¾ составные с анкерной плитой

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







Рис. 2. Болты съемные, устанавливаемые после бетонирования фундаментов

а ¾ с плоской анкерной плитой (М12 М48); б ¾ с литой анкерной плитой (М56 М125); в ¾ 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 ¾ закрепляемые синтетическим клеем (а. с. № 209305); б ¾ закрепляемые с помощью цементно-песчаной смеси способом виброзачеканки (а. с. № 419305)

Болты распорного типа с коническим концом, устанавливаемые в просверленные скважины готовых фундаментов и закрепляемые 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 ¾ закрепляемые с помощью разжимной цанги (а .с. № 539170); б, в ¾ закрепляемые цементно-песчаным раствором способом вибропогружения (а. с. № 737573 и а. с. № 763525)

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



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

а, б ¾ дюбель-шпильки распорные (М8-М24) (а.с. №1225936); в ¾ дюбель-втулка, распорная (М6-М20); 1 ¾ распорная шпилька; 2 ¾ разжимная цанга; 3 ¾ гайка; 4 ¾ распорная втулка; 5 ¾ разжимная пробка; 6 ¾ крепежный болт

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

К расчетным относятся болты, воспринимающие нагрузки, возникающие при эксплуатации строительных конструкций или работы 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 для обеспечения стабильной работы конструкций и оборудования во время эксплуатации, а также для предотвращения их случайных смещений.

Уровень динамичности устанавливается в зависимости от типа и характера оборудования.

2.4. Болты для крепления конструкций и оборудования должны изготавливаться в соответствии с ГОСТ 24379.0 "Болты фундаментные. 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

Рисунок


Тип болта

Номинальный диаметр резьбы d, мм

ГОСТ 24379.1




а

Изогнутые

12-48

Тип. 1

Исполнение 1




б

С анкерной

16-48




Исполнение 1




в

плитой

56-140

Тип. 2

Исполнение 2

1

г




100-140




Исполнение 3




д

Составные с

24-48




Исполнение 1




е

анкерной плитой

56-64

Тип. 3

Исполнение 2




а

Съемные с

24-48




Исполнение 1

2

б

анкерным

56-125

Тип. 4

Исполнение 2




в

устройством

56-100




Исполнение 3

3




Изогнутые в колодцах)

12-48

Тип. 1

Исполнение 2

4




Прямые на клею и с цемен­тно-песчаной
















виброзачеканкой

12-48

Тип. 5

¾




а

С коническим







Исполнение 1

5

б

концом

12-48

Тип. 6

Исполнение 2




в










Исполнение 3

2.5. Болты изогнутые (см. рис. 1, а) предназначаются для крепления строительных конструкций и технологического оборудования 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 случаях муфта и нижняя шпилька с анкерной плитой устанавливается в массив фундамента во время бетонирования, а верхняя шпилька ввертывается 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 кондукторных устройствах, строго фиксирующих их проектное положение в процессе бетонирования.

2.9. Болты съемные (см. рис. 2) рекомендуется применить 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 шпилька устанавливается свободно в трубе после устройства фундамента.

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

2.11. Болты прямые на синтетических клеях (эпоксидном или силоксановом) и закрепляемые с помощью цементно-песчаной смеси способом виброзачеканки (см. рис. 4) рекомендуются для крепления строительных конструкций и технологического оборудования с уровнем асимметрии цикла r ³ 0,6 ¾ для болтов на синтетических клеях и r ³ 0,8 ¾ для болтов на виброзачеканке.

Болты, закрепляемые с помощью эпоксидного клея, могут эксплуатироваться при расчетной температуре наружного воздуха до минус 40°С и при нагреве бетона до 50°С, болты, закрепляемые силоксановым клеем, ¾ 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 (r ³ 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 ¾ навинчиванием конической втулки.

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

Для крепления указанных конструкций допускается применять болты с коническим концом, устанавливаемые способом вибропогружения.

При этом глубина заделки болтов должна быть не менее 20 d.

При мероприятиях, обеспечивающих надежность и долговечность анкеровки (увеличенная глубина заделки, дополнительные анкерующие устройства и т.д.), допускается крепление указанных конструкций болтами других типов, устанавливаемыми в просверленные скважины готовых фундаментов, по согласованию с организацией ¾ разработчиком этих болтов.

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

2.16. Распорные дюбели предназначаются для закрепления главным образом сантехнического, электротехнического и вентиляционного 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 также металлоконструкций, деталей декоративной отделки и других элементов на фундаментах, стенах и других строительных конструкциях из 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 после установки 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 проектирование фундаментов под оборудование.

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

Таблица 2

расчетная зимняя температура наружного воздуха, °С

От ¾40°С и выше

От ¾40 до ¾50°С

От ¾51 до ¾65°С

марка стали

ВСт3кп2, ВСт3пс2, Ст20

09Г2С-6, 10Г2С1-6

09Г2С-8, 10Г2С1-8

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

3.3. Болты для крепления строительных конструкций при температуре наружного воздуха от минус 40° С и выше должны изготовляться из углеродистой стали марки ВСт3кп2 (ГОСТ 380), а для крепления оборудования ¾ из углеродистой стали марки ВСт3пс2 (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 сталь марок 09Г2С-2 и 10Г2С1-2 (ГОСТ 19281).

3.4. Для крепления сосудов и аппаратов, предназначенных для обработки и хранения взрывоопасных продуктов, а также для крепления аппаратов колонного типа при расчетной зимней температуре наружного воздуха до минус 30°С включительно, следует применять сталь марки ВСт3пс3 (вместо стали марки ВСт3пс2); при температуре наружного воздуха от минус 31 до 40°С ¾ сталь марки Ст20 по ГОСТ 1050.

3.5. При расчетной зимней температуре наружного воздуха до минус 65°С низколегированные марки сталей 09Г2С-8 и 10Г2С1-8 должны иметь ударную вязкость не ниже 30 Дж/см2 (3 кгс×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 Rва следует принимать по табл. 3.

Таблица 3




Расчетное сопротивление металла растяжению Rва, МПа

Диаметр болта, мм

ВСт3пс2,

ВСт3кп2,

Ст20

09Г2С

10Г2С1

10 ¾ 30

145

185

190

36 ¾ 56

145

180

180

64 ¾ 80

145

175

170

90 ¾ 100

145

170

170

110 ¾ 140

145

170

165

3.8. Все болты должны быть затянуты на величину предварительной затяжки ^ F, которая для статических нагрузок должна приниматься равной: f = 0,75 Р, для динамических нагрузок F = 1,1р, где Р ¾ расчетная нагрузка, действующая на болт.

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

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

Asa = ко Р/ Rва (1)

где ко = 1,35 ¾ для динамических нагрузок; ко = 1,05 ¾ для статических нагрузок.

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

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

Asa = 1,8 c m ко Р/ a Rва (2)

где c ¾ коэффициент нагрузки, принимаемый по табл. 4, зависящий от конструкции болта; m ¾ коэффициент, учитывающий масштабный фактор, принимаемый по табл. 5, в зависимости от диаметра болта; a ¾ коэффициент, учитывающий число циклов нагружения, принимаемый по табл. 6.

Таблица 4

Конструкции болтов

С отгибом

С анкерной плитой

Прямые

Конические (распорные)

Диаметр болтов (по резьбе) d, мм

12 ¾ 48

Глухих 12 ¾ 140

Съемных 56 ¾ 125

12 ¾ 48

6 ¾ 48

1

2

3

4

5

6



Эскизы














Глубина заделки Н принята из условия Rва = 145 КПа

Максималь­ная глубина заделки Н

25 d

15 d

30 d

10 d

10 d (8d)*

Минималь­ное рассто­яние между осями болтов

6 d

8 d

10 d

5 d

8 d

Минималь­ное рассто­яние от оси болтов до грани фун­дамента

4 d

6 d

6 d

5 d

8 d

Коэффици­ент нагруз­ки c

0,4

0,4

0,25

0,6

0,55

Коэффици­ент стабиль­ности затяж­ки к

1,9 (1,3)**

1,9 (1,3)

1,5

2,5 (2)

2,3 (1,8)

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

* В скобках даны значения коэффициента к статических нагрузок.

Таблица 5

Диаметр болта, мм

10-12

16

20-24

30-36

42-48

56-72

80-90

100-125

140

m

0,9

1

1,1

1,3

1,6

1,8

2

2,2

2,5

Таблица 6

Число циклов нагружения

0,05×106

0,2×106

0,8×106

2×106

5×106 и более

a

3,15

2,25

1,57

1,25

4

3.11. При расчете креплений строительных конструкций усилие предварительной затяжки и площадь сечения болтов следует определять 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 на один болт, должна определяться для наиболее нагруженного болта по формуле

, (3)

где ^ N ¾ расчетная нормальная сила; М ¾ расчетный изгибающий момент; n ¾ общее количество болтов; y1 ¾ расстояние от оси поворота до наиболее удаленного болта в растянутой зоне стыка; yi ¾ 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.

3.43. Для сквозных стальных колонн, имеющих раздельные базы, величину расчетной растягивающей нагрузки, приходящейся на один болт, следует определять по формуле

Р = (М   ) / nh, (4)

где М и N ¾ изгибающий момент и продольная сила в сквозной колонне на уровне верха фундамента; h ¾ расстояние между осями ветвей колонны; n ¾ количество болтов крепления ветви колонны; в ¾ 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

Р = (Rв вs x   N) / n (5)

где N ¾ продольная сила в колонне; Rв ¾ расчетное сопротивление бетона фундамента осевому сжатию, принимается в зависимости от класса бетона по табл. 7; n ¾ количество растянутых болтов, расположенных с одной стороны базы колонны; вs ¾ ширина опорной плиты базы колонны; x ¾ высота сжатой зоны бетона под опорной плитой базы колонны, определяется по формуле

, (6)

где la ¾ расстояние от равнодействующей усилий в растянутых болтах до противоположной грани плиты; С ¾ расстояние от оси колонны до оси болта; е0 ¾ эксцентриситет приложения нагрузки.





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

Таблица 7

Класс бетона

В10

В12,5

В15

В20

В25

В30

Rв, МПа

5,8

7,3

8,7

11,5

14,5

17

Высота сжатой зоны х ограничивается условием

х £ xR la, (7)

где

xR = . (8)

В формуле (8) Rв и Rва в МПа.

В тех случаях когда х > xR la, следует повысить класс бетона фундамента либо увеличить опорную плиту, либо предусмотреть косвенное армирование.

3.15. Величину усилия предварительной затяжки болтов ¾ для восприятия горизонтальных (сдвигающих) усилий в плоскости сопряжения оборудования с фундаментом для сдвигоустойчивых соединений (не допускающих смещения опорной конструкции на величину зазора между стержнем болта и стенками отверстия в стакане) следует определять по формуле

F1 = к (Q   Nf) / nf (9)

где Q ¾ расчетная сдвигающая сила, действующая в опорной плоскости; N ¾ нормальная сила; f ¾ коэффициент трения, принимаемый равным 0,25; n ¾ количество болтов; к
  1   2   3   4



Похожие:

Пособие по проектированию анкерных болтов для крепления строительных конструкций и оборудования iconЦентральный ордена трудового красного знамени научно-исследовательский и проектный институт строительных металлоконструкций им. Мельникова
По контролю состояния строительных металлических конструкций зданий и сооружений в агрессивных средах, проведению обследований и...
Пособие по проектированию анкерных болтов для крепления строительных конструкций и оборудования iconПособие по проектированию защиты от коррозии бетонных и железобетонных строительных конструкций
Ордена трудового красного знамени научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт бетона и железобетона...
Пособие по проектированию анкерных болтов для крепления строительных конструкций и оборудования iconПособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов
Рекомендовано к изданию решением секции несущих конструкций научно-технического совета цниипромзданий Госстроя СССР
Пособие по проектированию анкерных болтов для крепления строительных конструкций и оборудования iconСправочное пособие к сниП
Центральный научно–исследовательский институт строительных конструкций им. В. А. Кучеренко (цнииск им. В. А. Кучеренко) Госстроя...
Пособие по проектированию анкерных болтов для крепления строительных конструкций и оборудования iconУчебное пособие по курсовому проектированию Под ред д. г м. н., проф. В. Ю. Керимова
Учебное пособие предназначено для студентов-геологов нефтегазового профиля 2 курса. Умение читать и анализировать геологическую карту,...
Пособие по проектированию анкерных болтов для крепления строительных конструкций и оборудования iconГосударственный проектный и научно-исследовательский институт по проектированию учреждений здравоохранения “Гипронииздрав” пособие по проектированию учреждений здравоохранения
Рекомендовано к изданию научной секцией Научно-технического Совета “Гипронииздрава”
Пособие по проектированию анкерных болтов для крепления строительных конструкций и оборудования iconМинстрой россии торговый дом «Инженерное оборудование» пособие по проектированию автономных инженерных систем одноквартирных и блокированных жилых домов
Пособие по проектированию автономных инженерных систем од­ноквартирных и блокированных жилых домов (водоснабжение, канализа­ция,...
Пособие по проектированию анкерных болтов для крепления строительных конструкций и оборудования iconСправочное пособие к снип отопление и вентиляция жилых зданий
Центральный научно исследовательский и проектно экспериментальный институт инженерного оборудования городов, жилых и общественных...
Пособие по проектированию анкерных болтов для крепления строительных конструкций и оборудования iconПриказ от 27 ноября 1995 г. N 17-126 об утверждении и введении в действие примерного перечня строительных машин, оборудования

Пособие по проектированию анкерных болтов для крепления строительных конструкций и оборудования iconМетодические указания по дипломному проектированию для студентов
Методические указания по дипломному проектированию для студентов специальности "Менеджмент", " Управление проектом " / Сост. Бронникова...
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©sov.opredelim.com 2000-2015
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы

Разработка сайта — Веб студия Адаманов