СТАНДАРТ НАЦИОНАЛЬНОГО ОБЪЕДИНЕНИЯ СТРОИТЕЛЕЙ
______________________________________________________________________________
Строительные конструкции металлические
БОЛТОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Классификация, правила и контроль монтажа,
требования к результатам работ
_____________________________________________________________________________
(Наименование стандарта)
______________________________________________________________________________
Дата введения –
-
Область применения
Настоящий стандарт распространяется на выполнение и контроль качества несущих и ограждающих металлических строительных конструкций с монтажными соединениями на болтах, в том числе высокопрочных, как с предварительным натяжением, так и без предварительного натяжения болтов, предназначенных для стационарных, сборно-разборных и передвижных зданий и сооружений различного назначения, воспринимающих постоянные, временные и особые нагрузки типа подвижных, вибрационных, взрывных, сейсмических в климатических районах с расчетной температурой до минус 60оС и сейсмичностью до 9 баллов, эксплуатируемых как в слабоагрессивных, так и в среднеагрессивных и агрессивных средах с применением защитных металлических и лакокрасочных покрытий.
Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты (своды правил):
СТО НОСТРОЙ 1.1-2010 «Стандарты национального объединения строителей. Порядок разработки, утверждения, оформления, учета, изменения и отмены»
СП 53-101-98 «Изготовление и контроль качества стальных строительных конструкций»
СП 16.13330.2011 «Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-23-81*»
СП 48.13330.2011 «Организация строительного производства»
СП 49.13330.2011 «Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования. Актуализированная редакция СНиП 12-03»
СНиП 2.03.06-85 «Алюминиевые конструкции»
СНиП 2.09.03-85 «Сооружения промышленных предприятий»
СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции»
СНиП 3.03.11-85 «Защита стальных конструкций от коррозии»
ГОСТ 8.310-90 «Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная служба стандартных справочных данных. Основные положения»
ГОСТ 8.541-86 «ГСИ. Государственный первичный эталон и государственная схема для средств измерений крутящего момента силы»
ГОСТ 9.307-89 «Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия цинковые горячие. Общие требования и методы контроля»
ГОСТ 1759.0-87 «Болты, винты, шпильки и гайки. Технические условия»
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 23118-99 «Конструкции стальные строительные. Общие технические условия»
ГОСТ 23683-89 «Парафины нефтяные твердые. Общие технические условия»
ГОСТ 24379.0-80 «Болты фундаментные. Общие технические условия»
ГОСТ 24379.1-80 «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 Р 9.316-2006 «Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия термодиффузионные цинковые. Общие требования и методы контроля»
ГОСТ Р 51254-99 «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»
ТУ 1282-162-02494680-2007 «Болты высокопрочные с гарантированным моментом затяжки резьбовых соединений для строительных стальных конструкций»
Рекомендации по применению высокопрочных болтов, покрытых составом на основе парафина, в монтажных соединениях стальных конструкций
Термины и определения
Термины, используемые в настоящем СТО, применены в соответствии с ГОСТ 4.253, ГОСТ 2601, ГОСТ 28548, СП 16.13330.2011, СНиП 2.03.06 и СНиП 3.03.01.
Обозначения и сокращения
Аb - площадь сечения болта брутто;
Аbn - площадь сечения болта нетто;
db - номинальный диаметр болта;
do - номинальный диаметр отверстия;
Кз - коэффициент закручивания болтов;
Кн - коэффициент надежности;
- коэффициент трения;
ℓ - длина;
Мз - момент закручивания болтов;
Р - осевое усилие натяжения болтов;
Rbun - наименьшее временное сопротивление болта разрыву;
m - масса груза;
n - показания измерительного прибора;
t - толщина.
Области применения соединений
Изготовление и монтаж металлических строительных конструкций с соединениями на болтах осуществляют предприятия и организации, имеющие право на изготовление и монтаж конструкций соответствующих групп согласно классификации, предусмотренной СП 16.13330 приложение В и СНиП 2.03.06.
Стандарт распространяется на изготовление и монтаж конструкций с соединениями на болтах следующих видов:
фрикционных, в которых сдвигающие усилия воспринимаются силами трения, действующими на контактных поверхностях соединяемых элементов в результате натяжения болтов на расчетное усилие;
срезных, в которых сдвигающие усилия воспринимаются сопротивлением болтов срезу, а соединяемых элементов – смятию;
фрикционно-срезных, в которых учитывается вся совокупность сопротивлений – болтов срезу, соединяемых элементов смятию и трению;
фланцевых, в которых предварительно затянутые болты работают на растяжение при жестких фланцах или на растяжение с изгибом при гибких фланцах;
болтосварных, применяемых при усилении конструкций с фрикционными или сварными соединениями посредством приварки деталей или постановки высокопрочных болтов с предварительным натяжением, в которых сдвигающие усилия воспринимаются одновременно трением и сварными швами;
болтозаклепочных, применяемых при ремонте клепаных конструкций, в которых снижение несущей способности компенсируется силами трения после замены дефектных заклепок высокопрочными болтами, затянутыми на проектное усилие.
Фрикционные (сдвигоустойчивые) соединения следует применять 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.
Срезные соединения следует применять в конструкциях, работающих при статической нагрузке, а также во вспомогательных конструкциях зданий и сооружений.
Фрикционно-срезные соединения следует применять в конструкциях, работающих при статической нагрузке, а также при воздействии знакопеременных усилий, когда меньшее из них может быть передано силами трения.
Фланцевые соединения следует применять 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 ≥ 0,8.
В зависимости от климатического района строительства промышленного здания или сооружения, условий их эксплуатации (рассчитываемых или не рассчитываемых на усталость), условий работы болтов (на срез или растяжение), классы прочности болтов следует назначать по таблице 1.
Таблица 1
Расчетная температура климатического района строительства, оС
|
Условия работы болтов
|
Класс прочности болтов
|
Марка стали
болтов
|
Требования к болтам
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
В конструкциях, не рассчитываемых на выносливость
|
t ≥ -45
|
растяжение или срез
|
5.6
|
20, 30, 35
|
По ГОСТ Р 52627
|
5.81
|
10, 20
|
8.8
|
35, 35Х
|
10.9
|
40Х, 20Г2Р
|
высокопрочные
10.9; 12.9
|
20Х2НМТРБ
40Х «Селект»
|
По ГОСТ Р 52644
|
-45 > t ≥ -60
|
растяжение
|
5.6
|
20,30, 35
|
По ГОСТ Р 52627 с гарантированной характеристикой ударной вязкости
|
8.8
|
35, 35Х
|
10.9
|
40Х, 20Г2Р
|
высокопрочные
10.9
|
40Х «Селект»
|
По ГОСТ Р 52644, исполнение ХЛ
|
срез
|
5.6
|
20, 30, 35
|
По ГОСТ Р 52627 с гарантированной характеристикой ударной вязкости
|
8.8
|
35, 35Х
|
По ГОСТ Р 52627 с гарантированной характеристикой ударной вязкости
|
10.9; 12.9
|
40Х
|
высокопрочные
10.9; 12.9
|
20Х2НМТРБ
40Х «Селект»
|
По ГОСТ Р 52644, исполнение ХЛ
|
Окончание таблицы 1
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
В конструкциях, рассчитываемых на выносливость
|
t ≥ -45
|
растяжение
|
5.6
|
20, 30, 35
|
По ГОСТ Р 52627 с гарантированной характеристикой ударной вязкости
|
8.8
|
35, 35Х
|
10.9
|
40Х
|
высокопрочные
10.9
|
40Х «Селект»
|
По ГОСТ Р 52644, исполнение ХЛ
|
срез
|
5.6
|
20, 35, 35
|
По ГОСТ Р 52627 с гарантированной характеристикой ударной вязкости
|
8.8
|
35, 35Х
|
10.9
|
40Х, 20Г2Р
|
высокопрочные
10.9
|
40Х «Селект»
|
ГОСТ Р 52644
|
-45 > t -55
|
растяжение
|
5.6
|
20, 30, 35
|
По ГОСТ Р 52627 с гарантированной характеристикой ударной вязкости
|
8.8; 10.9
|
35, 35Х, 40Х
|
срез
|
5.6
|
20, 30, 35
|
8.8
|
35, 35Х
|
10.9
|
40Х, 20Г2Р
|
высокопрочные
10.9
|
40Х «Селект»
|
По ГОСТ Р 52644, исполнение ХЛ
|
-55 > t -60
|
растяжение
|
8.8;
10.9
|
35, 35Х
|
По ГОСТ Р 52627 с гарантированной характеристикой ударной вязкости
|
срез
|
5.6
|
30, 35
|
8.8
|
35, 35Х
|
высокопрочные
10.9
|
40Х «Селект»
|
По ГОСТ Р 52644, исполнение ХЛ
|
12.9
|
20Х2НМЕРБ
|
Болты, гайки и шайбы 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 ЛЭП;
конструкций, эксплуатируемых в среднеагрессивной среде по классификации СНиП 2.03.11, совместно с лакокрасочными покрытиями;
элементов железнодорожных, городских и надводных мостов, газопроводов;
фланцевых и соединений на болтах, рассчитываемых на растяжение;
особо ответственных конструкций, бассейнов, водных стадионов;
элементов конструкций, эксплуатируемых в условиях морской атмосферы (болты, гайки и шайбы с кадмиевым покрытием).
В качестве защитного металлического покрытия болтов, гаек и шайб, как правило, следует применять термодиффузионное по ГОСТ Р 9.316 или горячее цинковое покрытие по ГОСТ 9.307 с применением центрифугирования и прорезания гаек с помощью метчиков по требованию заказчика:
в слабоагрессивных средах в качестве самостоятельного покрытия;
в среднеагрессивных средах – с дополнительным лакокрасочным покрытием.
Для конструкций, эксплуатируемых в слабоагрессивных средах, допускается применять болты, гайки и шайбы с металлическими покрытиями по ГОСТ 1759.0 табл.5 с цифровыми условными обозначениями – цинковое, хроматированное (01), кадмиевое, хроматированное (02), цинковое (09) с дополнительным лакокрасочным покрытием.
Для конструкций, эксплуатируемых в агрессивных средах, следует применять болты, гайки и шайбы из коррозионностойких, жаростойких, жаропрочных и теплоустойчивых сталей по ГОСТ 1759.0 табл.1.
Сортамент применяемых крепежных изделий
Для соединений металлических строительных конструкций следует применять 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, 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.
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 мм до 48 мм.
Обозначение класса прочности болтов состоит из двух цифр – первая соответствует 1/100 номинального значения временного сопротивления разрыву в Н/мм2, вторая 1/10 отношения номинального значения предела текучести к временному сопротивлению в процентах. Произведение указанных двух цифр соответствует 1/10 номинального значения предела текучести в Н/мм2.
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.
Маркировка болтов и гаек обязательна с указанием клейма завода-изготовителя и класса прочности изделия. На высокопрочных болтах дополнительно наносится условное обозначение плавки.
Болты, гайки и шайбы, предназначенные для различных видов соединений, должны удовлетворять требованиям, указанным в таблице 2.
|
