Р.1.4 Механічна обробка зварних швів
Механічна обробка зварних з’єднань та відповідних зон у місцях змінного перерізу має забезпечувати отримання плавних переходів від металу шва до основного металу для зменшення концентраторів напруження і підвищення витривалості конструкції. При цьому обробку слід виконувати без надмірного послаблення перерізу на мінімальну глибину, необхідну для отримання чистої поверхні (номінально на глибину до 1 мм). На обробленій поверхні не має бути рисок, видимих неозброєним оком. Напрям зачищення має збігатися з напрямом найбільших розтягувальних зусиль.
При механічній обробці зварних з’єднань послаблення перерізу по товщині прокату, впоперек і вздовж зусилля в елементі не повинно перевищувати 1 мм при товщині прокату до 25 мм і 4 % товщини для прокату завтовшки більше 25 мм.
Механічну обробку для стикових швів не виконують за дотримання наступних умов:
- геометричні розміри швів відповідають вимогам ГОСТ 8713, ГОСТ 11533 (автоматичне зварювання під флюсом), ГОСТ 14771, ГОСТ 23518 (механізоване зварювання в захисних газах), ГОСТ 5264, ГОСТІ 1534 (ручне дугове зварювання);
Р.2 З’єднання на звичайних болтах
Р.2.1 Утворення отворів
Отвори в елементах конструкцій із болтовими з’єднаннями мають бути утворені свердлінням або лазерним різанням. Лазерне різання виконується для товщини металу до 20 мм і діаметрів отворів від 12 мм. Допускається утворювати отвори діаметром більше ніж 50 мм за допомогою термічного різання з обов’язковим подальшим механічним розточуванням.
Отвори, що утворені свердлінням, мають бути циліндричної форми. Шорсткість поверхні має відповідати Rz40...80.
Для заповнених болтами отворів фаски на кромках знімати не потрібно. Для вільних отворів слід знімати фаску 2 мм х 2 мм.
Р.2.2 Класи точності болтів
Для елементів мостових споруд застосовуються болти підвищеної і нормальної точності, що відповідають класам А і В. Болти грубої точності (клас С) можуть застосовуватися тільки для допоміжних конструкцій.
Для болтів підвищеної точності (класу А) діаметр отвору має дорівнювати діаметру болтів з відхилами, наведеними в таблиці Р.9.
|
Номінальний діаметр отвору, мм |
Відхил, мм |
|
Більше ніж 12 і до 18 (включно) |
+0,24; 0 |
|
Більше ніж 18 і до 30 (включно) |
+0,28; 0 |
|
Більше ніж ЗО і до 48 (включно) |
+0,34; 0 |
|
Більше ніж 48 і до 80 (включно) |
+0,40; 0 |
Для болтів нормальної точності (класу В) номінальний діаметр отвору має бути більшим за діаметр болта на 1 мм з відхилами, наведеними у таблиці Р.10.
Таблиця Р.10 - Допустимі відхили діаметрів отворів для болтів нормальної точності
|
Характеристика |
Діаметри і відхили, мм |
|||||
|
Номінальний діаметр болта |
16 |
18 |
20 |
22 |
24 |
27 |
|
Номінальний діаметр отвору |
17 |
19 |
21 |
23 |
25 |
28 |
|
Відхил діаметра отвору |
+0,4 -0,2 |
+0,5 -0,2 |
+0,5 -0,2 |
+0,5 -0,2 |
+0,5 -0,2 |
+0,6 -0,2 |
|
Овальність у межах відхилів по діаметру |
0,4 |
0,4 |
0,4 |
0,5 |
0,5 |
0,6 |
|
Косина |
До 3 % товщини листа або пакета, але не більше ніж 2 мм |
|||||
|
Максимальний діаметр після продавлювання |
13 |
15 |
17 |
19 |
21 |
23 |
Для з’єднань без контрольованого натягу болтів слід застосовувати як звичайні метизи згідно з Г.8, так і високоміцні згідно з Г.9 додатка Г.
Р.2.3 Розрахунки з’єднань на звичайних болтах
Розрахункове зусилля Nb, яке сприймається одним болтом, визначається за формулами -назрізNb =RbsA-ns -mbl(Р.8)
-назминанняNb = Rbp -d ■'Zt-mbl(P.9)
-нарозтягNb=Rbt'Abn(рл°)
де Rbs, Rbf) і Rb( - розрахункові опори болтових з’єднань зрізу, зминанню і розтягу (таблиця Р. 13); d - діаметр стержня болта;
А = л І 14 - площа стержня болта;
АЬп - площа перерізу болта нетто; для болтів із метричною нарізкою значення АЬп приймається згідно з ГОСТ 1759.4 (площі наведено в таблиці Г.11 додатка Г);
Y,t - найменша сумарна товщина елементів, що зминаються, в одному напрямку;
ns - число розрахункових зрізів одного болта;
mb j - коефіцієнт умов роботи з’єднання (таблиця P. 11).
Таблиця Р.11 - Значення коефіцієнта умов роботи з’єднання
|
Характеристика з’єднання |
Коефіцієнт умов роботи з’єднання шЬ] |
|
Багатоболтове в розрахунках на зріз та зминання при болтах: - підвищеної точності; |
1,0 |
|
- нормальної та грубої точності |
0,9 |
Число болтів п у з’єднанні при дії поздовжньої сили N, що проходить через центр ваги з’єднання, визначається за формулою
п> (Р.11)
m'mb'Nb, min
де Nb min - найменше із значень розрахункового зусилля для одного болта, що обчислені за формулами (Р.8), (Р.9) та (Р.10);
ть - коефіцієнти умов роботи (таблиця Р.12).
Таблиця Р.12 - Значення коефіцієнта умов роботи
|
Характеристика з’єднання |
Коефіцієнт ть |
|
Стик елемента або його частини, усі частини перерізу яких перекриті однобічними накладками |
0,9 |
|
Стик елемента або його частини з двосторонніми накладками за наявності частини перерізу, безпосередньо не перекритої |
0,9 |
|
Прикріплення елемента у вузлі одиночною фасонкою |
0,9 |
|
Прикріплення частини перерізу через один лист |
0,9 |
|
Прикріплення частини перерізу через два листи і більше |
0,8 |
|
Прикріплення частини перерізу через прокладку, яка прикріплена за межами з’єднання не менше ніж на 1/4 повного зусилля, що може бути сприйнято її перерізом |
0,9 |
|
Прикріплення виступної полиці швелера, кутника або горизонтального листа коробчастого перерізу кутниковим оцупком |
0,7 |
При дії в площині з’єднання згинального моменту розподіл зусиль на болти слід приймати пропорційно відстані від центра ваги з’єднання до болта, що розглядається.
Болти, що працюють на зріз від одночасної дії поздовжньої сили і моменту, слід перевіряти на зусилля, що визначається як рівнодійна зусиль, знайдених окремо від поздовжньої сили і моменту.
Болти, що працюють одночасно на зріз і розтяг, перевіряються окремо на зріз і окремо на розтяг.
Розрахункові опори болтових з’єднань зрізу, зминанню і розтягу визначаються за формулами, наведеними в таблиці Р.13.
Таблиця Р.13 - Формули розрахункових опорів болтових з’єднань
|
Напружений стан |
Розрахункові опори одноболтових з’єднань |
|||
|
|
зрізу та розтягу болтів |
Зминання з’єднань із сталі класу міцності до С440 включно |
||
|
|
3,6; 4,6; 5,6 |
4,8; 5,8 |
8,8; 9,8; 10,9 |
|
|
Зріз |
Rbs =0-38 Rbun |
Rbs ~ 0- 4 Rbun |
Rbs =0’40Rbun |
|
|
Розтяг |
Rbt = 0,42 Rbun |
Rbt =° >4 Rbun |
Rht =0,50 Rbun |
|
|
Зминання для болтів класу точності А |
- |
|
- |
Rbp =(0.6 + 410^^ |
|
Зминання для болтів класів точності В і С |
- |
|
- |
Rbp ^0,6+340^)^ |
Болти, що з’єднують стінки і пояси складених балок, розраховуються за формулами - за відсутності місцевого тиску
(Р.12)
Q-S ^ ,т т
< N
І
Ь.пііп
при впливі на пояс місцевого тиску q
Q-S
т
(Р.13)
Уг
+ 9 *Nb,
крок поясних болтів;
' Ь min - найменше із значень розрахункового зусилля для одного болта, що обчислені
де а
^Ь,шш
за формулами (Р.8), (Р.9);
S - статичний момент брутто пояса балки відносно нейтральної осі;
І - момент інерції перерізу брутто балки відносно нейтральної осі.
Розрахунковий опір фундаментних болтів розтягу Rba знаходять за формулою
(Р.14)
Р.З З’єднання на високоміцних болтах
Розрахункове зусилля Qbh , яке сприймається кожною поверхнею тертя з’єднуваних елементів, стягнутих одним високоміцним болтом (одним болтоконтактом), визначають за формулою
Р • ц
Qbh =—’(Р-15)
У bh
де Р- зусилля натягу високоміцного болта;
р- коефіцієнт тертя, прийнятий за таблицею Р.14;
ybh- коефіцієнт надійності, що приймається за таблицею Р. 15.
Таблиця Р.14 - Значення коефіцієнта тертя р
|
№ |
Спосіб обробки контактних поверхонь |
Коефіцієнт тертя ц |
|
1 |
Піщаноструменевий, дробоструменевий двох поверхонь без наступної консервації |
0,58 |
|
2 |
Піщаноструменевий, дробоструменевий однієї поверхні з консервацією полімерним клеєм та посипанням карборундовим порошком; другої поверхні - сталевими щітками без консервації |
0,50 |
|
3 |
Газополуменевий двох поверхонь без консервації |
0,42 |
|
4 |
Сталевими щітками двох поверхонь без консервації |
0,35 |
|
5 |
Дробоструменевий двох поверхонь без консервації |
0,38 |
|
6 |
Дробометальний двох поверхонь із наступним газополуменевим нагрівом поверхонь у кільцевих зонах навколо отворів під шайбами до температури 250-300 °С |
0,61 |
Таблиця Р.15 - Значення коефіцієнта надійності уbh
|
Число болтів у з єднанні |
Значення коефіцієнта надійності ybh при обробці контактних поверхонь у відповідності зі способами обробки за таблицею Р.14 |
|||||
|
|
спосіб 1 |
спосіб 2 |
спосіб 3 |
спосіб 4 |
спосіб 5 |
спосіб 6 |
|
2-4 |
1,57 |
1,25 |
1,96 |
2,51 |
1,44 |
1,40 |
|
5-19 |
1,36 |
1,16 |
1,58 |
1,85 |
1,32 |
1,30 |
|
>20 |
1,18 |
1,07 |
1,29 |
1,41 |
1,21 |
1,19 |
P = Rbh-Abh'mbh’(рлб)
де Rbh =0,7 Rbun - розрахунковий опір високоміцного болта розтягу.
Характеристичне значення тимчасового опору високоміцного болта R, знаходять відповідно до додатка Г. Для болтів згідно з ГОСТ 22356 Rbun - 1100 МПа;
mbh = 95 - коефіцієнт умов роботи високоміцних болтів при 'іх натягу з контролем крутного
моменту.
Застосування інших способів обробки контактних поверхонь (наприклад, фарбування) допускається за умови отримання коефіцієнта тертя р у результаті випробувань зразків з обов’язковим врахуванням ефекту повзучості з’єднань під навантаженням. Коефіцієнт надійності jbh знаходять за статистичною обробкою даних випробувань і він має бути не менше ніж 1,25.
Число п високоміцних болтів у з’єднанні при дії поздовжньої сили N, яка проходить через центр ваги з’єднання, визначається за формулою
N-у
п> Yr ,(Р.17)
m-Qbh 'ns
де Qbh - розрахункове зусилля на один болтоконтакт, визначуване за формулою (Р.15);
ns - число контактних поверхонь у з’єднанні.
При дії в площині з’єднання згинального моменту або поздовжньої сили зі згинальним моментом зусилля, яке припадає на високоміцний болт, слід визначати відповідно до вказівок із розподілу зусиль у з’єднанні із звичайними болтами.
Високоміцні болти, що з’єднують стінки і пояси складених балок, розраховують за формулами:
a~^nsQbh~>(Р-18)
ІУг
де я - крок поясних болтів;
п5 - число контактів у з’єднанні;
Qbh - розрахункове зусилля на один болтоконтакт.
У випадку, коли спільна робота проїзної частини і поясів головних ферм забезпечується спеціальними горизонтальними діафрагмами, розрахунок прикріплення поздовжніх балок до поперечних слід виконувати на поперечну силу і момент з урахуванням вимог 15.2.4; при цьому зусилля в болтах, що прикріплюють вертикальні кутники до стінки поперечної балки, необхідно визначати, як для фланцевих з’єднань.
Розрахунок болтових і фрикційних з’єднань прикріплень балок проїзної частини прогонових будов із решітчастими головними фермами допускається виконувати тільки на поперечну силу, вводячи додаткові коефіцієнти умов роботи ть згідно з таблицею Р.16.
|
Характеристика прикріплення і місця розташування болтів |
Особливості конструкції вузла |
Коефіцієнт умов роботи mh |
|
У всіх прогонових будовах |
||
|
Вертикальні кутники прикріплення поперечної балки до вузла головної ферми: болти в полицях кутників, що прикріплюються до ферми |
Конструкція не сприймає опорнго моменту |
0,85 |
|
|
Конструкція сприймає опорний момент |
0,9 |
|
те саме до поперечної балки |
Незалежно від конструкції |
0,9 |
|
Спільна робота проїзної частини і поясів ферм не забезпечується |
||
|
Вертикальні кутники прикріплення поздовжньої балки до поперечної: болти в полицях кутників, що прикріплюються до ферми |
Конструкція не сприймає опорнго моменту |
0,7 |
|
|
Конструкція сприймає опорний момент |
0,9 |
|
те саме до поздовжньої балки |
Незалежно від конструкції |
0,9 |
