Для соединения стальных конструкций используются болтовые соединения, имеющие ряд преимуществ, в частности – простота монтажа и возможность контроля качества. В тех же случаях, когда ослабление сечения конструкции является критичным, применяют сварные соединения.
Болтовые соединения можно разделить на виды:
- одно- и многоболтовые;
- фрикционные и не устойчивые к сдвигу.
Для фрикционных соединений используются болты с большой прочностью, позволяющие затягивать гайку с таким усилием, что деформационное усилие на сдвиг компенсируется силами трения. В случае небольшого усилия при затягивании гайки, деформация на сдвиг не компенсируется силами трения, а напрямую воздействует на болт.
По классу точности болты можно разделить на три класса:
- класс точности А – болты устанавливают в рассверленные отверстия без зазора, причем диаметр отверстия не должен превышать диаметр болта более, чем на 0,3 мм;
- класс нормальной точности B и грубой точности и С – используется для соединений, в которых диаметр отверстий превышает на 2-3 мм диаметр болтов. Болты с классом точности B имеют отклонение фактического диаметра не более 0,52 мм, отклонение же диаметра болтов класса точности C от фактического может составлять до 1 мм.
Болты, изготовленные из углеродистой стали, имеют различные классы прочности – 3.6; 3.8; 4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.6; 8.8; 9.8; 10.9; 12.9.
Первая цифра обозначает предел прочности болта при растяжении, измеряемый в 100 МПа (3.6 – 3*100=300 МПа), вторая – предел текучести в процентах, из данного отношения можно вычислить предел текучести ( 4.8 – 400*80%/100%= 320 МПа). Класс прочности болта указывается на его торцевой или боковой поверхности производителем. Используемые для болтового соединения гайки должны иметь такой же класс прочности, как и болты, допускается применение более высоких классов прочности.
Для резьбовых соединений используются болты нормальной или повышенной точности, согласно ГОСТ 7798, ГОСТ 7805 и ГОСТ 1759.4, соответственно, с крупным шагом, диаметрами от 12 мм до 48 мм, и различных классов прочности. Гайки подбирают по ГОСТ 5915 (нормальной точности), ГОСТ 5927 и ГОСТ 1759.5 (повышенной точности и различных классов прочности). Для обеспечения высокопрочных соединений, выбора крепежа осуществляют согласно ГОСТ 22353– ГОСТ 22356, диаметров от 12 мм до 48 мм.
Расчет диаметров и количества болтов осуществляется исходя из обеспечения заданной прочности соединения или узла. Для ненагруженных соединений используются болты с меньшими диаметрами, нежели для нагруженных. Кроме этого следует учитывать суммарную толщину соединяемых деталей, которая не должна превышать заданного предела.
