Подготовка болтов, гаек и шайб
Технологический процесс подготовки болтов, гаек и шайб, поставляемых раздельно, в контейнерах или ящиках, предназначенных для соединений с контролируемым натяжением болтов, включает расконсервацию, очистку от грязи и ржавчины, прогонку резьбы отбракованных болтов и гаек и нанесение смазки.
Для болтов, поставляемых комплектно с гайками и шайбами в герметичной таре, гарантирующей сохранение тонкого слоя заводской смазки резьбы на весь период транспортировки и хранения, дополнительной подготовки на монтаже не требуется. В качестве расчетной величины коэффициента закручивания Кз допускается применять значение, рекомендуемое поставщиком для всех применяемых партий крепежных изделий после проведения входного контроля коэффициента закручивания (см. приложение В).
Расконсервацию болтов, гаек и шайб и нанесение смазки на болты и гайки следует производить кипячением в воде (10÷15 мин) с последующей промывкой в горячем состоянии в смеси, состоящей из 70÷75% неэтилированного бензина и 30÷25% минерального масла по ГОСТ Р 51634. Применяемое соотношение бензина и масла должно обеспечивать на поверхности болтов и гаек тонкий слой смазки.
При больших объемах работ применяется пост подготовки метизов, снабженный грузоподъемным оборудованием (рисунок 1).
Подготовленные метизы следует хранить в закрытых ящиках без доступа атмосферных осадков не более 10 дней, так как при более длительном хранении смазка испаряется, увеличивается трение в резьбе, снижается усилие натяжения болтов.
Для прогонки резьбы отбракованных болтов и гаек рекомендуется применять соответствующим образом оборудованные пневматические или электрические гайковерты, а также метчики и плашки соответствующего диаметра.
В случае превышения срока хранения, а также после прогонки резьбы, метизы должны быть обработаны повторно.
Ориентировочный расход бензина на 100 кг метизов составляет 2,2 л, масла – 0,8 л.
1 – ванна промывочная; 2 – подъемное устройство; 3 – ванна для кипячения;
4 – контейнеры; 5 – поддон; 6 – подставка
Рисунок 1 – Пост подготовки метизов
Для смазки резьбы допускается применение твердых сортов парафина по ГОСТ 23683. Очистка болтов, гаек и шайб от заводской консервирующей смазки в данном случае осуществляется кипячением в воде с добавлением моющего средства. Парафин может наноситься на весь комплект (болт, гайка и две шайбы) или только на гайки, предварительно нагретые до температуры не ниже +80оС. Расход парафина составляет 3÷4 г на 1 кг крепежных изделий. Подробная технология приведена в «Рекомендации по применению высокопрочных болтов, покрытых составом на основе парафина, в монтажных соединениях стальных конструкций», Москва, 1989 г.
Подготовка метизов с металлическими покрытиями допускается смазкой резьбы гаек посредством их окунания в емкость с минеральным маслом по ГОСТ Р 51634 не позже чем за 8 часов перед сборкой соединений, с последующим определением величины коэффициента закручивания (Кз) с помощью динамометрических контрольных приборов (приложение В). Установка болтов с нарушенным покрытием, со следами ржавчины или при Кз > 0,2 не допускается.
Подготовка контактных поверхностей
Способ обработки контактных поверхностей фрикционных, фрикционно-срезных и фланцевых соединений указывается в чертежах КМ или КМД.
Рекомендуемые способы обработки и расчетные значения коэффициентов трения приведены в таблице 42 СП 16.13330.
Контактные поверхности элементов соединений на болтах без контролируемого натяжения должны быть очищены от загрязнений металлическими щетками.
Обработанные поверхности следует предохранять от попадания на них грязи, масла и краски, а также от образования льда. Грязь удаляется металлическими щетками, масло – растворителями, краска и лед – нагревом.
В случае превышения срока, с момента подготовки контактных поверхностей до сборки соединения, более 3-х суток, следует производить повторную обработку способом, применявшимся при первичной обработке.
Требования повторной обработки не распространяются на налет ржавчины, образующийся на контактных поверхностях после их очистки, а также в случае попадания на них атмосферных осадков в виде влаги или конденсации водяных паров.
Допускается повторная огневая обработка взамен пневматической (дробеметная, дробеструйная или пескоструйная), при этом в качестве горючего газа может быть использован пропан.
Технологический процесс сборки соединений предусматривает:
осмотр конструкций и проверку соответствия геометрических размеров собираемых элементов требованиям рабочих чертежей (КМ и КМД);
совмещение отверстий и фиксацию в проектном положении элементов и деталей соединения с помощью монтажных оправок;
постановку болтов в свободные от оправок отверстия;
натяжение поставленных болтов на усилие, предусмотренное в проекте;
извлечение оправок, постановку в освободившиеся отверстия болтов и натяжение их на расчетное усилие.
Не допускается установка болтов в отверстия, образованные ручной газовой резкой или сваркой.
Перепад толщин перекрываемых накладками элементов, определяемый до постановки накладок с помощью линейки и щупа, не должен превышать 0,5 мм.
При перепаде толщин соединяемых элементов от 0,5 до 3,0 мм, для обеспечения плавного изгиба накладки, кромку выступающего элемента следует удалить наждачным камнем на расстоянии не менее 30 мм от края. При перепаде более 3,0 мм следует применять прокладки. Применение прокладок должно быть согласовано с разработчиком проекта.
Чернота (несовпадение отверстий в отдельных деталях собранного пакета) не должна превышать разности номинальных диаметров отверстий и болтов и не препятствовать свободной, без перекоса, постановке болтов в отверстия.
В собранном пакете болты заданного в проекте диаметра должны проходить в 100% отверстий. Допускается прочистка 20% отверстий сверлом или коническим райбером, диаметр которого на 1,0 мм превышает номинальный диаметр болта.
Запрещается применение в расчетных соединениях болтов, не имеющих клейма предприятия-изготовителя и маркировки, обозначающей класс прочности.
Каждый болт устанавливается в соединение с двумя круглыми шайбами (одна ставится под головку болта, другая – под гайку). Высокопрочные болты с увеличенным размером головки под ключ, при разности номинальных диаметров отверстий и болтов до 4 мм, допускается устанавливать с одной шайбой под вращаемым элементом (гайкой или головкой болта).
В срезных соединениях допускается установка под гайкой двух шайб.
В момент установки болтов гайки должны свободно, от руки, навинчиваться по резьбе, в противном случае гайку или болт следует заменить, а отбракованные болты и гайки отправить на прогонку резьбы и повторную подготовку.
При расчете соединений на действие монтажных нагрузок работу оправок и болтов допускается учитывать совместно. Количество оправок и болтов на каждой стадии устройства соединений должно приниматься по расчету на действие монтажных нагрузок.
Количество оправок по условию совмещения отверстий должно составлять 10% от количества отверстий в соединении, но не менее 2-х штук, а количество стяжных болтов –15÷20%.
Освобождение оправок допускается после установки во все свободные отверстия болтов и натяжения их на усилие не менее 30% от проектного. Освобождение оправок ведут поочередно с постановкой заменяющих их болтов.
Места и стадии установки оправок указываются в проекте производства работ, а последовательность натяжения болтов – в соответствии с п. 9.5.2.
Длины болтов фрикционных и фланцевых соединений назначают в зависимости от суммарной толщины собираемого пакета в соответствии с таблицей 3. При этом выступающая над гайкой резьба должна составлять не менее одного, а под гайкой оставаться не менее двух витков резьбы с полным профилем.
Длины болтов фрикционно-срезных и срезных соединений подбирают таким образом, чтобы резьба не попадала в плоскости среза и отстояла от ближайшей из них на расстоянии не менее 5 мм или не менее половины толщины элемента, прилегающего к гайке.
Таблица 3
Длина болта, мм
|
Толщина пакета, при условии установки двух шайб, для болтов диаметром, мм
|
12
|
16
|
20
|
22
|
24
|
27
|
30
|
36
|
42
|
48
|
30
|
0÷10
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
40
|
13÷20
|
0÷16
|
0÷12
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
50
|
23÷30
|
16÷26
|
8÷22
|
0÷18
|
0÷14
|
0÷11
|
-
|
-
|
-
|
-
|
60
|
33÷40
|
26÷36
|
18÷32
|
15÷28
|
11÷24
|
6÷21
|
0÷18
|
-
|
-
|
-
|
70
|
43÷50
|
36÷46
|
28÷42
|
25÷38
|
21÷34
|
16÷31
|
10÷28
|
0÷20
|
-
|
-
|
80
|
53÷60
|
46÷56
|
38÷52
|
35÷48
|
31÷44
|
26÷41
|
20÷38
|
8÷30
|
0÷24
|
-
|
90
|
63÷70
|
56÷66
|
48÷62
|
45÷58
|
41÷54
|
36÷51
|
30÷48
|
18÷40
|
8÷34
|
0÷30
|
100
|
73÷80
|
66÷76
|
58÷72
|
55÷68
|
51÷64
|
46÷61
|
40÷58
|
28÷50
|
18÷44
|
6÷40
|
110
|
83÷90
|
76÷86
|
68÷82
|
65÷78
|
61÷74
|
56÷71
|
58÷68
|
38÷60
|
28÷54
|
10÷50
|
120
|
93÷100
|
86÷96
|
78÷92
|
75÷88
|
71÷84
|
66÷81
|
60÷78
|
48÷70
|
38÷64
|
20÷60
|
140
|
-
|
106÷116
|
98÷112
|
95÷108
|
81÷104
|
86÷101
|
80÷98
|
68÷90
|
58÷84
|
40÷80
|
160
|
-
|
126÷136
|
118÷132
|
115÷128
|
111÷124
|
106÷121
|
100÷118
|
88÷110
|
78÷104
|
60÷100
|
180
|
-
|
-
|
138÷152
|
135÷149
|
131÷144
|
126÷141
|
120÷138
|
108÷130
|
98÷124
|
80÷120
|
200
|
-
|
-
|
-
|
155÷168
|
151÷164
|
146÷161
|
140÷158
|
128÷150
|
108÷144
|
100÷140
|
220
|
-
|
-
|
-
|
-
|
171÷184
|
166÷181
|
160÷178
|
148÷170
|
128÷164
|
120÷160
|
Натяжение болтов на проектное усилие производят после выверки в пространстве и проверки геометрических размеров собираемых конструкций.
Натяжение болтов на проектное усилие обеспечивается регулированием усилий по моменту закручивания.
Натяжение болтов следует производить от середины соединения или от наиболее жесткой его части по направлению к свободным краям. Если суммарная толщина соединяемых элементов превышает 2 диаметра болта, количество обходов должно быть не менее двух.
Если при натяжении болта поворот гайки происходит без увеличения крутящего момента, то болт и гайка подлежат замене.
Натяжение болтов допускается как за гайку, так и при необходимости за головку болта. Гайки или головки болтов, затянутых на проектное усилие, отмечают краской или мелом.
Регулирование усилий натяжения болтов осуществляют в следующем порядке:
плотно стягивают пакет посредством натяжения 15÷20% поставленных болтов (стяжных) до 30÷100% от расчётной величины момента закручивания, равномерно распределяя их по полю соединения, при этом расположение стяжных болтов в непосредственной близости от оправок обязательно;
все свободные отверстия заполняют болтами и затягивают их до 30÷100% от расчётного момента закручивания;
оправки заменяют болтами и затягивают все болты соединения на проектное усилие.
При регулировании усилий расчетную величину момента закручивания для различных диаметров и классов прочности болтов определяют по формуле
 (1)
где Р - заданная в проекте величина осевого усилия натяжения болтов;
db - номинальный диаметр болта;
Кз - коэффициент закручивания болтов и гаек, принимаемый равным 0,175 для болтов, поставляемых по ГОСТ Р 52644 и подготовленных в соответствии с п. 9.2.2. Использование результатов Кз, указанных в сертификатах на отдельные партии болтов и гаек, не допускается;
Кн = 1,05 - коэффициент надежности.
Примечание – При больших объемах поставки рекомендуется проведение входного контроля для одной или нескольких партий высокопрочных болтов и гаек с целью подтверждения расчетной величины Кз = 0,175, зависящей от способа нарезки и качества резьбы болтов и особенно гаек.
В связи с отсутствием статистических данных, величину коэффициента закручивания для болтов, гаек и шайб с металлическими, парафиновыми или другими видами покрытий, а также поставляемых по другим стандартам, не указанным в п. 9.5.6 настоящего стандарта, следует устанавливать экспериментально для каждой партии болтов и гаек с помощью динамометрических контрольных приборов на аттестованном оборудовании в соответствии с приложением В.
Значения осевых усилий натяжения болтов, рассчитанные в соответствии с п.п. 6.7 и 14.3.6 СП 16.13330, а также моменты закручивания болтов диаметром 12÷30 мм, рассчитанные по формуле (1), приведены в таблице 4.
Предварительное натяжение болтов до 80÷90% от проектного рекомендуется производить гайковертами с последующей дотяжкой динамометрическими тарированными ключами. При числе болтов в соединении не более 4 и в труднодоступных местах натяжение болтов динамометрическими ключами допускается за один прием.
Таблица 4
Классы
прочности болтов
|
Номинальные диаметры болтов, мм
|
Усилия натяжения болтов, кН
(тс)
|
Моменты закручивания Мз, Нм (кгсּм) при величине коэффициента закручивания Кз = 0,175
|
10.9 по
ГОСТ Р 52644
|
16
20
22
24
27
30
|
118 (12,0)
184 (18,8)
229 (23,4)
266 (27,1)
346 (35,3)
423 (43,2)
|
347 (35)
676 (69)
926 (94)
1171 (120)
1717 (175)
2331 (238)
|
10.9 по
ГОСТ Р 52627
|
12
16
20
|
61 (6,2)
114 (11,6)
178 (18,2)
|
Приложение В
|
8.8 по
ГОСТ Р 52627
|
12
16
20
|
49 (5,0)
91 (9,3)
142 (14,5)
|
Приложение В
|
Передаваемый ключом момент закручивания необходимо регистрировать во время движения ключа в направлении, увеличивающем натяжение болта. Затяжку следует производить плавно, без рывков.
Динамометрические ключи должны быть пронумерованы и протарированы. Тарировку ключей следует производить перед началом смены с применением стенда СТП-2000 или другого типа прибора, либо контрольными грузами в соответствии с указаниями приложения Г. Результаты тарировки должны быть занесены в журнал тарировки ключей (приложение Д).
Отклонение фактической величины момента закручивания от расчетной, указанной в п. 9.5.6, не должно превышать +10%. Недотяжка болтов не допускается.
После сборки и натяжения всех болтов на проектное усилие, соединение предъявляют для контроля ответственному лицу, на видном месте устанавливают клеймо бригады, а результаты заносят в журнал выполнения монтажных соединений на болтах с контролируемым натяжением (приложение А).
Основные технологические операции при выполнении соединений на болтах приведены в обязательном приложении Е «Типовой технологический процесс выполнения соединений на болтах».
Выполнение соединений на болтах
без контролируемого натяжения
При выполнении соединений на болтах без контролируемого натяжения болты, гайки и шайбы устанавливают в соединения без удаления заводской консервирующей смазки, а при её отсутствии резьбу болтов и гаек смазывают минеральным маслом по ГОСТ Р 51634.
Контактные поверхности элементов и деталей перед сборкой соединений должны быть осмотрены и очищены от заусенцев, грязи, рыхлой ржавчины, отстающей окалины и льда. Очистку производят в соответствии с п.п. 9.3.3, 9.3.4. Заусенцы удаляют электрическими или пневматическими шлифовальными машинами.
Сборку соединений выполняют в соответствии с требованиями, изложенными в разделе 9.4. Болты затягивают до отказа монтажными ключами с усилием 294 Н (30 кгс) ÷ 343 Н (35 кгс) и длиной рукоятки 200÷ 250 мм для болтов М12, 300÷350 мм – М16, 350÷400 мм – М20, 400÷450 мм – М22, 500÷550 мм – М24, 550÷600 мм – для болтов М27.
Для предотвращения самоотвинчивания, гайки дополнительно закрепляют постановкой специальных шайб или контргаек. Для болтов, работающих на растяжение, закрепление гаек следует осуществлять исключительно постановкой контргаек. Запрещается приварка гаек к резьбе болтов и к элементам соединений, а также забивка выступающей из гайки резьбы.
В конструкциях, воспринимающих статические нагрузки, гайки болтов, затянутых на усилие (5070% от расчётного предела прочности), допускается дополнительно не закреплять. Обозначения в формуле указаны в приложении В. При этом необходимо выполнение требований, указанных в п. 9.4.15 настоящего стандарта.
Гайки и головки болтов, в том числе фундаментных, после натяжения должны плотно (без зазоров) соприкасаться с плоскостями шайб или элементов конструкций, а стержни болтов выступать из гаек (контргаек) не менее, чем на один виток резьбы с полным профилем. Плотность стяжки собранного пакета подлежит проверке щупом толщиной 0,3 мм, который не должен проникать в зону, ограниченную радиусом 1,3do от центра болта, где do – номинальный диаметр отверстия.
Фундаментные (анкерные) болты должны быть затянуты в соответствии с требованиями СНиП 2.09.03, приложение 2.
Качество затяжки болтов без контролируемого натяжения проверяют остукиванием их молотком массой 0,4 кг, при этом болты не должны смещаться. Затяжку болтов и контроль натяжения допускается производить предельными динамометрическими ключами.
Контроль качества, приёмка
и герметизация соединений
Качество выполнения соединений на болтах проверяют посредством проведения пооперационного контроля. При приемке работ контролируется качество подготовки контактных поверхностей, точность натяжения болтов, плотность стянутого пакета, а также соответствие геометрических размеров собираемых конструкций требованиям рабочих чертежей КМ и КМД.
Качество подготовки контактных поверхностей соединяемых элементов и деталей (накладок, прокладок) контролируют визуальным осмотром непосредственно перед сборкой соединений. Дефектные поверхности или их участки подлежат исправлению в соответствии с разделом 9.3 настоящего стандарта.
Способ контроля фактической величины осевого усилия натяжения болтов назначается таким же, как и при регулировании усилий их натяжения.
Независимо от способа регулирования усилий контролёр (ответственное лицо, п. 9.1.7) должен, прежде всего, произвести наружный осмотр всех поставленных болтов и убедиться, что все болты соединения имеют установленную маркировку и одинаковую длину; под все головки болтов и гайки поставлены шайбы (за исключением п.п. 9.4.7÷9.4.8); выступающие за пределы гайки части болтов имеют не менее одного витка резьбы с полным профилем над гайкой или двух витков резьбы под гайкой (внутри пакета); осевые усилия натяжения болтов соответствуют указанному в проекте; на собранном узле имеется клеймо бригады, выполнявшей эти работы, а результаты занесены в журнал выполнения соединений на болтах с контролируемым натяжением (приложение А).
Количество болтов, подлежащих контролю осевого усилия (момента закручивания), должно составлять:
при числе болтов в соединении до 5 шт. – все болты;
6 и более – 15%, но не менее 5 штук.
При контроле фактическая величина момента закручивания должна быть не менее расчётной и не превышать ее более чем на 10%.
Представитель авторского надзора, если это предусмотрено договором, осуществляет выборочный контроль 1÷2 болтов в соединении.
Представителю заказчика, ведущему приемку выполненных работ, предоставляется право дополнительного контроля 10% болтов динамометрическим ключом.
При несоответствии результатов контроля хотя бы для одного болта, контролируется удвоенное количество болтов. Если и в этом случае будет выявлен недотянутый болт, контролируются все болты данного соединения. Натяжение всех болтов должно быть доведено до расчётной величины.
Плотность стяжки пакета контролируется щупом толщиной 0,3 мм напротив затянутого болта. При этом щуп не должен проникать в зону, ограниченную радиусом 1,3do от оси болта, где do – номинальный диаметр отверстия.
Результаты контроля, независимо от способа регулирования усилий натяжения болтов, должны быть занесены в журнал (приложение А).
В случае отсутствия замечаний, рядом с клеймом бригады устанавливается клеймо ответственного лица. Если болты или гайки подготовлены методом парафинирования, дополнительно устанавливают клеймо «П». Типы и размеры клейм должны соответствовать ГОСТ 25726.
После приемки контролером все соединения должны быть загерметизированы в соответствии с требованиями, указанными в чертежах КМ или КМД. При отсутствии в проекте требований относительно герметизации соединений все поверхности стыков, включая головки болтов, гайки и шайбы, в том числе контуры накладок, должны быть огрунтованы, а зазоры заполнены герметиком или монтажной пеной. Место установки клейм обозначить белой краской размером не менее 100100 мм.
После приемки контролером соединения предъявляются для приемки представителем Заказчика или представителем стройконтроля в соответствии с разделом 11.
В случае отсутствия замечаний представитель Заказчика или представитель стройконтроля ставит подпись в журнале (приложение А) по каждому принятому соединению или узлу.
Требования к исполнительной документации
При производстве монтажных работ необходимо ежедневно вносить записи в журнал монтажных работ, журнал выполнения монтажных соединений на болтах с контролируемым натяжением (приложение А), журнал контрольной тарировки динамометрических ключей (приложение Д).
Производственный контроль качества строительно-монтажных работ надлежит осуществлять в соответствии с СП 48.13330.
При приемочном контроле должна быть представлена следующая документация:
исполнительные чертежи с внесенными отступлениями, согласованными с проектной организацией;
заводские технические паспорта на металлические конструкции и сертификаты на крепежные изделия с результатами приемочных механических испытаний;
акты освидетельствования скрытых работ;
акты промежуточной приемки ответственных конструкций;
исполнительные геодезические схемы положения конструкций;
журналы работ;
документы о контроле качества сварных соединений;
акты испытания конструкций и крепежных изделий (если испытания предусмотрены рабочими чертежами или по требованию ответственных лиц);
другие документы, указанные в дополнительных правилах или рабочих чертежах.
Техника безопасности выполнения работ
При производстве монтажных работ по сборке металлических конструкций и натяжению высокопрочных болтов необходимо руководствоваться положениями СП 49.13330 (актуализированная редакция СНиП 12-03) «Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования».
При работе на высоте необходимо применять средства подмащивания, обладающие собственной расчетной устойчивостью. Для подъема и спуска людей средства подмащивания должны быть оборудованы лестницами.
Персонал, применяющий средства механизации, оснастку и ручные машины, должен быть обучен безопасным методам и приемам работ в соответствии с требованиями инструкций завода-изготовителя и инструкции по охране труда.
При работе с динамометрическими ключами рабочий должен принять положение, исключающее возможность падения или получения травмы. Во избежание самопроизвольного отделения сменных насадок от рычага ключа, не допускается их применение без фиксирующих элементов.
При работе с горючими материалами следует соблюдать требования пожарной безопасности. Не допускается применение этилированного бензина, хранение бензина в открытой таре. Бензин следует хранить в специально отведенных местах, безопасных в пожарном отношении. Количество бензина на рабочем месте не должно превышать сменной потребности. Зона работ должна быть ограждена и оснащена табличками с предупредительными надписями: «Огнеопасно», «Не курить».
|
