Расчет фундаментных болтов

Нагрузки, действующие на болты, по характеру воздействия подразделяются на статические и динамические.

Расчетные сопротивления растяжению металла болтов следует принимать для стали марок 3пс6, ВСт3сп5, ВСт3Гсп5 - 1400 кгс/см²; О9Г2С - 1700 кгс/см²; 10Г2С1 -1900 кгс/см².

Шпильки расчетных болтов назначаются из углеродистых и низколегированных сталей при эксплуатации болтов при расчетной температуре:

а) -40°С и выше - из стали марок ВСт3пс6,ВСт3пс5(ГОСТ380-71);

б) ниже минус 40°С до минус 65°С - из стали марок ВСр3сп5,
ВСт3Гсп5, 09П2С и 10Г2С1 (ГОСТ 19281-73).

Расчетное сопротивление болтов усталостному разрушению при динамических нагрузках определяют по формуле: , (7.1.)

где - коэффициент, учитывающий масштабный фактор, принимаемый по табл.7.1.

Таблица 7.1.

Диаметр резьбы болтов	М 10-М 12	М 16	М 20-М 24	М 30-М 36	М 24-М 48	М 56-М 72х6	М 80х6-М 90х6	М 100х6-М 125	М 104х6
Коэффициент		1,1	1,2	1,4	1,6	1,8		2,2	2,5

- коэффициент, учитывающий число циклов нагружений, принимаемый по табл.7.2.

Таблица 7.2

Число циклов нагружения	0,05х10	0,2х10	0,8х10	2х10	5х10 и более
Коэффициент	3,15	2,25	1,57	1,25

Глубина заделки болтов в фундаменты Н для шпилек из стали с расчетным сопротивлением растяжению кгс/см² и марки бетона фундамента 150 с расчетным сопротивлением растяжению R_p - 6,3 кгс/см² приведена в таблице на стр.36.

При других расчетных сопротивлениях стали шпилек болтов или марках бетона фундаментов глубина заделки Н для глухих и съемных болтов, устанавливаемых в массив фундаментов (типы 1-8) определяются по формуле (7.2.) но не менее 8 d, а для болтов, устанавливаемых на готовых фундаментах в просверленные скважины (типы 9 — 12) и в колодцах (типа 14) по формуле (7.3.).

, (7.2)

, (7.3)

где Н - глубина заделки болтов в бетон, принимаемая по табл. на стр.36;

R_P - расчетное сопротивление растяжению бетона фундамента, кгс/см²;

- расчетное сопротивление растяжению металла болтов принятой марки стали, кгс/см²;

1400 - расчетное сопротивление растяжению металла болта из стали марки ВСт3сп5 (ГОСТ 380-71) кгс/см²;

6,3 - расчетное сопротивление растяжению бетона марки 150, кгс/см².

Наименьшие допускаемые расстояния между осями болтов с и от оси крайних рядов болтов до граней фундамента 1 приведены в табл. на стр.36.

Подбор площади сечения болтов производится по прочности из условия не раскрытия стыка в системе «фундамент-оборудование» и проверяется на выносливость усталостному разрушению.

Подбор площади сечения болтов по прочности следует производить по формуле:

, (7.4)

где V3 - величина усилия затяжки болта, определяемая по формуле (8);

Х- коэффициент нагрузки, принимаемый по табл. на стр.36;

Р - расчетная нагрузка, действующая на болт.

В случае, если задана нагрузка от оборудования, то величина расчетной нагрузки Р определяется для наиболее нагруженного болта по формуле:

, (7.5.)

где - расчетная вертикальная нагрузка от оборудования;

М - расчетный опрокидывающий момент от оборудования;

G - масса оборудования;

- расстояние от оси поворота оборудования до наиболее удаленного болта в растянутой зоне стыка;

- расстояние от оси поворота до i - го болта;

n - количество болтов.

Для болтов, устанавливаемых без контроля усилия затяжки, подбор площади сечения болтов по прочности допускается производить по формуле:

, (7.6)

Съемные болты с изолирующей трубкой (типа болтов 6-8) устанавливать без контроля усилия затяжки не допускается.

При динамических нагрузках площадь сечения болтов, вычисленную по формуле (4) и (5), необходимо проверить на выносливость по формуле:

, (7.7)

Площадь сечения болтов для восприятия сдвигающих усилий определяется по формуле:

, (7.8)

где - величина усилия, затяжки болтов, определяется по формуле 7.9.

Величина усилия затяжки фундаментных болтов при вертикальных статических и динамических нагрузках должна назначаться по формуле:

, (7.9)

где - коэффициент стабильности затяжки принимаем равным 2.

Величина усилия затяжки болтов для восприятия горизонтальных сил в плоскости стыка должна быть назначена по формуле:

, (7.10)

где Q - расчетная сдвигающая нагрузка, действующая в плоскости стыка “фундамент-оборудование”;

G - масса оборудования;

f - коэффициент трения, принимаемый равным 0,3 при бесподкладочном способе установки оборудования;

n - количество болтов. n - 0,2 при других способах установки.

Пояснения к табл. на стр.36:

Различают три вида конструкции стыков “фундамент-оборудование”:

а) с применением пакетов плоских металлических подкладок,
клиньев, башмаков и т.п. с подливкой бетонной смеси после
закрепления оборудования (вид №1);

б) с опиранием оборудования на бетонную подливку при
«бесподкладочных» методах монтажа (вид №2)

в) с опиранием оборудования непосредственно на фундамент
(вид№3). Расчетные площадки поперечных сечений болтов в
зависимости от их диаметра приведены в таблице 7.3.

Таблица 7.3.

Пример: Определить диаметр фундаментных болтов с отгибом (тип 1) и глубину их заделки в бетон фундамента при следующих исходных данных:

Р = 4 тс; сталь шпилек болтов ВС3пс6 ( = 1400 кгс/см²);

марка бетона фундамента M l50; вид стыка 1.

1. По таблице 11 для данного болта и способа опирания
оборудования находят: Х =0,55; k_cт = 2; H =25 d.

2. Необходимое усилие предварительной затяжки
фундаментных болтов определяется по формуле:

тс

3. Необходимую площадь сечения болтов по прочности
определяют по формуле:

4. По табл.7.3. принимается болт с резьбой диаметром МЗО
F=5,19 см² .

5. Проверяется сечение болта на выносливость:

Расчетное сопротивление болта определяется по формуле:

кгс/см²

Необходимая площадь сечения болта, определяют по формуле:

см²

Принимают болты диаметром М30 и глубину заделки в бетон Н =25∙30=750 мм

Проверяется необходимая площадь сечения болтов по прочности:

=4,14 см²

Проверяем сечение болта:

см²

Задание

2.1. Ознакомиться с основными типами фундаментных болтов
и областью их применения.

2.1.1. Ознакомиться с методикой расчета фундаментных болтов. Получить у преподавателя вариант расчета (таблица 7.4.).

2.2. Выполнить расчеты, составить программу для расчета на
компьютере.

Таблица 7.4.

Дата добавления: 2015-05-06; Просмотров: 6623; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!