Болт высокопрочный ГОСТ Р 52644-2006 для мостовых металлоконструкций стали 40Х

Автор статьи:

Болты входят в число самых распространенных и популярных элементов крепления в различных областях деятельности, начиная от машиностроения и строительства, и заканчивая мелким домашним ремонтом. Болт выглядит как стержень из металла с нанесенной резьбой и головкой, форма которой обеспечивает надежный захват инструментом для обеспечения крутящего момента. Самые распространенные варианты таких метизов имеют шестигранные головки — под ключ подходящего размера.

Маркировка высокопрочных болтов

Существует много классификаций, в которых приняты различные обозначения высокопрочных болтов. Но наиболее значимая характеристика, по которой их различают и делят на группы, это прочность болтов по отношению к физическому давлению. Стойкость к такому воздействию характеризует функциональный потенциал метиза и его срок службы. Она также распространяется на способность крепежного соединения противостоять изменениям температуры и другим явлениям искусственного и природного характера.

Вот некоторые из используемых обозначений:

Метизы, имеющие класс прочности 8.8, производятся из закаленной стали и подходят для большинства строительных и монтажных работ. Болты более высокого класса прочности рассчитаны не только на постоянную нагрузку, но и на переменное давление, поэтому применяются в конструкциях повышенной сложности, а также там, где планируется регулярный монтаж и демонтаж отдельных элементов.

Эксплуатация высокопрочных болтов (сферы, области и примеры)

Применение высокопрочных болтов часто встречается в таких сферах как строительство, изготовление дорожной техники, приборо- и машиностроение, а также других областях, связанных с производством. Высокий спрос на них обусловлен тем, что такие метизы практически не имеют ограничений по эксплуатации и применяются и в токсичных агрессивных средах, и при низких температурах (до −60С).

Высокопрочные крепежные элементы выдерживают как постоянные нагрузки, так и переменные, с перемещаемым центром тяжести, и даже сильные вибрации. Поэтому с помощью этих метизов строят здания, изготавливают промышленную аппаратуру, тяжелую технику (в том числе и военную) и спецтранспорт узкого назначения (краны, погрузчики и т. п.).

Как выбрать?

Нетрудно понять, что грамотный выбор болтов довольно сложен

Придется обращать внимание на условия будущего применения и условную расчетную нагрузку на стыке. При этом четко различают прочность при растягивании и при рвущем усилии

Необходимая маркировка должна быть как в сопроводительной документации, так и на шляпке самого металлического изделия. Дополнительно принято подразделять болты на следующие категории:

• машиностроительную;
• мебельную;
• дорожную;
• лемешную (сельскохозяйственную);
• норийную (для транспортеров сыпучих материалов).

И есть еще ряд узкоспециальных примеров.

Большинство потребителей выбирает крепеж традиционной шестигранной формы. Но могут встречаться изделия с потайной головкой. Полукруглая головка отличается тем, что «ус» либо подголовник не дадут крутиться в нормальном положении. Изделия для особо сложных условий применения оснащаются прессшайбой.

О том, как отполировать мебельный болт из нержавеющей стали, вы можете узнать из видео ниже.

Таблица высокопрочных болтов (стандарты)

Производителей высокопрочных болтов не так много, поскольку для изготовления этих метизов необходимо сырье высокого качества, а технологии производства сложны. Сталь высокопрочных болтов должна отвечать большому списку требований и ограничений. Большинство заводов по производству таких крепежей имеют собственные конструкторские отделы для разработки нестандартных индивидуальных заказов, особенно под класс прочности 12.9. Кроме того, такие предприятия обычно снабжены лабораториями контроля качества для тщательной работы с сырьем и тестирования готовой продукции.

Правила монтажа высокопрочных болтов

Перед началом работ всегда производится предварительный анализ технических условий эксплуатации будущей конструкции. На выбор нужного метиза будут влиять следующие факторы:

1. Характеристики дополнительной фурнитуры.
2. Коэффициент закручивания.
3. Соответствие технических и механических свойств метиза той среде, в которой он будет работать.
4. Устойчивость к различным внешним воздействиям.
5. Свойства стали, из которой он сделан.
6. Шаг и тип резьбы.

На условия правильного выбора влияют также размеры, форма головки болта, наличие термической обработки и защитного покрытия. Всегда отталкивайтесь от целей, под которые вам нужен метиз. Дальнейший порядок действий таков:

1. Отверстия в соединяемых элементах совмещают и жестко закрепляют элементы с помощью сборочных пробок. Обычно пробками скрепляют десятую часть отверстий — этого вполне достаточно для надежной фиксации.
2. В отверстия, свободные от пробок, вставляют высокопрочные болты и производят их натяжение в соответствии с правилами и с усилием, указанным в технических документах.
3. Затем извлекают сборочные пробки, устанавливают оставшиеся болты и натягивают все детали до проектной силы. После этого рабочую поверхность можно грунтовать.

Пользуйтесь тарировочном ключом, который позволяет контролировать и регулировать силу натяжения болтов.

4.2. Срезные соединения

4.2.1. При действии продольной силы, проходящей через центр тяжести соединения, распределение этой силы между болтами следует принимать равномерным. При действии на соединение изгибающего момента распределение усилий между болтами следует принимать пропорционально расстояниям от центра тяжести соединения до рассматриваемого болта (при треугольных эпюрах распределения усилий между болтами, рис. 2).

Рис. 2

4.2.2. Болты, работающие на срез от одновременного действия продольной силы и изгибающего момента, необходимо проверять на равнодействующее усилие.

4.2.3. Расчетное усилие (кН), которое может бить воспринято одним болтом, следует определять по формулам:

на срез —

N

bs = 0,1·
R
bs·
γ
b1·
A
·
n
b,(4)

на смятие —

N

bp = 0,1·
R
bp·
γ
b1·γb2·γ(t)·
a
b,(5)

Обозначения, принятые в формулах (4, 5):

γ

b1 — коэффициент условий работы, учитывающий не одновременность включения болтов в работу, который следует принимать по табл. 4;

γ

b2 — коэффициент условие работы, учитывающий расстояния вдоль усилия от края элемента до центра ближайшего отверстия и между центрами отверстий, который следует принимать по табл. 5;

A

=
nd
2/4 — расчетная площадь, сечения стержня болта, см2;

n

b — число расчетных срезов одного болта;

γ(t) — коэффициент, учитывающий толщину соединяемых элементов, определяемый

(6)

t

— наименьшая суммарная толщина элементов, снимаемых в одном направлении;

d

b — номинальный наружный диаметр стержня болта, см.

Таблица 4

Таблица 5

Примечание.

Расстояние
b
должно быть больше расстояния
a
по крайней мере на 0,5
d
. В противном случае
a
=
b
-0,5
d
.

Расчетные усилия, которые могут быть восприняты одним болтом многоболтового соединения на срез с одной плоскостью среза, приведены в .

Расчетные усилия, которые могут быть восприняты одним болтом М24 многоболтового соединения на смятие (при R

bp = 1,48·
R
un, а = 2
d
;
b
= 2,5
d
), приведены в .

4.2.4. Количество n

болтов в соединении при действии продольной силы
N
(кН) следует определять по формуле

(7)

где Q

b — меньшее из расчетный усилий для одного болта
N
bs и
N
bp, вычисленных согласно требованиям настоящих рекомендаций.

4.2.5. Возникающие при работе соединений перемещения смятия каждого элемента и от действия нормативных нагрузок следует определять:

а) при N

bp≤
N
bs — по табл. 6.

Обозначения, принятые в табл. 6:

Q

расч. — сила, действующая на соединение от расчетных нагрузок;

Q

норм. — то же от нормативных нагрузок.

Примечание.

При определении перемещений смятия каждого соединяемого элемента для промежуточных значений
K
=
Q
расч/
Q
норм допускается линейная интерполяция.

Допускается принимать величины перемещений смятия каждого соединяемого элемента u

, от действия нормативных нагрузок меньше приведенных в табл. 6, при этом расчетные сопротивления одноболтовых соединений смятию следует определять по формуле

R

bp =
K
·
f
·
R
un,(8)

где f

— коэффициент, равна

f

= 1,08×
u
— при 0 u ≤ 0,8 мм,(9)

f

= 0,57+0,4×
u
-0,032×
u
2 — при 0,8
u
≤ 3,8 мм(10)

Коэффициент f

в зависимости от перемещений смятия каждого соединения элемента
u
приведен в ;

б) при N

bs
N
bp— по формулам 9, 10 и по ; заменяя в формуле ()
N
bp на
N
bs.

4.2.6. Прочность элементов, ослабленных отверстиями в срезных соединениях, следует проверять с учетом полного ослабления сечений отверстиями.