монтажні з’єднання

Види монтажних з'єднань

Монтажні з'єднання - це взаємні примикання конструктивних елементів, що виконуються при їх монтажі.

Монтажні з'єднання поділяють на стики, вузли і шви.

Під стиком розуміють місця з'єднання між собою одних і тих же конструктивних елементів: колон, панелей, ригелів, підкранових балок. Різновидом стику є шов, який представляє собою горизонтальне або вертикальне з'єднання, довжина якого значно перевищує його поперечний переріз (наприклад, шов між стіновими панелями або плитами перекриттів). На відміну від стиків і вузлів шви в основному не сприймають розрахункові зусилля. Однак, є приклад конструктивних рішень (просторові рішення, диски покриттів і перекриттів, в яких шви сприймають розрахункові зусилля.

Монтажні вузли - це з'єднання між собою конструктивних елементів, наприклад, колон з фундаментами, ригеля з колоною, кроквяних ферм з колонами. Монтажні вузли і стики діляться на несучі і ненесучі. Несучі стики сприймають і передають навантаження і повинні забезпечувати необхідну міцність з'єднання. До таких стиках відносяться з'єднання колон з фундаментами, двох колон між собою, підкранових балок з колонами, ферм з колонами.

Несучі стики в залежності від переданих ними навантажень поділяють на шарнірні і жорсткі. Шарнірні передають тільки поздовжні і поперечні сили, жорсткі, крім того, можуть передавати і згинальні моменти. Несучі стики розраховують на сприйняття монтажних і експлуатаційних навантажень. Марку бетону або розчину для таких стиків встановлюють розрахунковим шляхом. Для цього застосовують бетон, приготований на швидкотверднучих цементах або портландцементе, марки не нижче 400.

Ненесучі стики на відміну від несучих не сприймають навантажень. Прикладами таких стиків є з'єднання перегородок і стін, панелей огорожі між собою, плит перекриттів і покриттів.

Залежно від способу виконання монтажні з'єднання поділяють на "сухі", замонолічених і змішані.

"Сухі" з'єднання виконують на зварюванні, болтах, заклепках, а також із застосуванням високоміцних дюбелів, самонарезающих гвинтів і комбінованих заклепок, т. Е. Без замонолічування зазорів між сполучаються елементами.

Замонолічених з'єднання представляють собою закладення між сполучаються деталями бетонними сумішами або розчином. Прикладом такого з'єднання є з'єднання залізобетонних колон з фундаментами, колон з ригелями і ін. Замонолічених з'єднання більш трудомісткі в порівнянні зі зварними або болтовими, так як для їх виконання потрібні додаткові витрати на укладання бетонної суміші і час на твердіння бетону або розчину.

При роботі взимку вживають додаткових заходів, щоб забезпечити набір міцності бетону в стику несучих конструкцій не менше 70 проц. від проектної.

У змішаних з'єднаннях конструкції спочатку кріплять болтами або зварюванням, а потім замоноличивают бетонної сумішшю або розчином. До змішаних сполук відносяться стики колон по їх висоті, примикання плит до ригелів перекриття і до фермам покриття та ін. Змішані з'єднання найбільш трудомісткі і складні по виконанню.

Монтажні з'єднання повинні бути міцними, жорсткими і довговічними, а також технологічними при монтажі та закладенні. Крім того вони повинні забезпечувати незмінність взаємного положення елементів, що стикуються.

З урахуванням функціонального призначення зведених будинків і споруд до стиків, вузлів і швах пред'являють додаткові вимоги щодо герметичності, тепло- і звукопровідність.

До закладенні стиків дозволяється приступити тільки після вивірки встановлених елементів, приймання по акту зварних швів і антикорозійного захисту металевих елементів. Бетонні і розчинні суміші для закладення несучих стиків готують на швидкотверднучих цементах або портландцементе марки не нижче 400. Стики, які не сприймають розрахункових зусиль, допускається закладати розчинами марки не нижче 50.

болтові з'єднання

Типи болтів. На болтах зазвичай з'єднують металеві, рідше залізобетонні конструкції. Для з'єднання металевих конструкцій застосовують такі типи болтів: нормальної, грубою, підвищеної точності і високоміцні з відповідними гайками та шайбами.

Болти грубої точності штампують з круглою вуглецевої сталі діаметром не більше 20 мм. Їх ставлять в отвори з зазором 2-3 мм. Такі болти мають підвищену деформативність і в многоболтових з'єднаннях погано працюють на зріз, тому не допускається застосування їх в з'єднаннях з знакозмінними зусиллями. Болти грубої точності застосовують, як правило, в вузлах з опертям одного елемента на інший, з передачею через опорний столик, а також в з'єднаннях, де вони не працюють або працюють тільки на розтягування.

Болти підвищеної точності обробляють обточуванням на токарному верстаті з допуском + 0,1 мм. Такі болти виготовляють діаметром 10-48 мм і довжиною до 300 мм.

Високоміцні болти (інакше їх називають фрикційними) призначені для передачі зусиль, що діють на з'єднання, за допомогою тертя. Такі болти виготовляють з високоміцних сталей і термічно обробляють в готовому вигляді. Болти ставлять в отвори, на 2-3 мм перевищують діаметр болта, але гайки затягують тарувального ключем. Такі сполуки прості, але досить надійні і застосовуються в відповідальних спорудах.

Діаметри для болтів підвищеної точності призначають рівними номінальних діаметрів болтів. Отвори для таких болтів мають тільки плюсові відхилення, що забезпечує установку болта без труднощів. На відміну від болтів нормальної і грубої точності робоча частина стержня болта підвищеної точності не має нарізки, що забезпечує досить повне заповнення отвори і хорошу роботу на зріз. Щоб відрізнити високоміцні болти від інших, на їх головку наносять опуклу маркування.

Збірка з'єднань. Збірка болтових з'єднань включає в себе наступні операції: підготовка стикуються поверхонь, суміщення отворів під болти, попереднє стягування деталей, що з'єднуються стику, розсвердлювання отворів (при необхідності) до проектного розміру, установка болтів і остаточне складання.

Підготовка стикуються поверхонь полягає в очищенні сполучених елементів від іржі, бруду, масла і пилу. Крім того, виправляють нерівності, вм'ятини, погнутости, а також видаляють напилком або зубилом задирки на кромках деталей і отворів. Особливо ретельно ці операції виконують при з'єднанні деталей на високоміцних болтах, де щільне примикання всіх елементів, що стикуються є одним з основних умов надійності роботи болтового з'єднання.

Поверхні очищають сухим кварцовим або металевим піском за допомогою піскоструминної установки; випалюванням газовими пальниками, сталевими щітками, хімічною обробкою.

Піскоструминне очищення ефективніше інших способів, так як забезпечує високий коефіцієнт тертя, що стикуються поверхонь, однак цей спосіб найбільш трудомісткий.

Найбільш часто застосовують вогневої спосіб обробки з використанням універсальних пальників, які працюють як на природному газі, так і на киснево-ацетиленового суміші, і створюють температуру 1600-1800 ° С, що забезпечує спалювання жирових плям і відшаровування окалини і іржі.

Один із способів очищення болтів, гайок і шайб полягає в тому, що їх занурюють в бак з киплячою водою, а потім в ємність, заповнену неетилованим бензином з 10-15% мінерального масла. Після випаровування бензину на поверхні металовиробів залишається тонка суцільна плівка мастила.

Точність суміщення отворів монтажних деталей досягається за допомогою прохідних оправок, що представляють собою стрижень з циліндричними частинами. Діаметр оправок повинен бути на 0,2-0,5 мм менше діаметра отвору.

Для фіксації взаємного розташування елементів, які монтує і попередження їх зсуву 1/10 загального числа отворів заповнюють пробками, діаметром рівним діаметру отворів. Довжина пробок повинна перевищувати сумарну товщину, що з'єднуються. Після постановки пробок оправлення вибивають. Пакети з'єднуються стягують постійними або тимчасовими болтами, які ставлять через кожне третє отвір, але не рідше ніж через 500 мм.

Отвори свердлять ручними пневматичними і електричними машинами.

Пневматичні машини бувають прямі, що застосовуються для роботи в місцях, де немає обмежень за габаритами, і кутові, пристосовані для роботи в обмежених місцях. Пневматичними установками рассверливают отвори діаметром до 20 мм.

Електричні машини працюють від мережі змінного струму напругою 220 В. На відкритому повітрі такі машини застосовують в комплекті з захисно-відключає пристроєм, а в закритих сухих приміщеннях - заземляють, монтажник працює електричними інструментами в рукавичках і стоячи на гумовому килимку. Найбільш безпечні машини - з подвійною ізоляцією; їх можна застосовувати без додаткових заходів захисту і при роботі на відкритому повітрі.

Після розсвердлювання отворів, вільних від складальних болтів, болти вигвинчують, а на їх місце ставлять постійні болти.

Гайки всіх болтів (постійних і тимчасових) закручують ручними ключами (звичайними або Трещеточний). При цьому один робочий утримує головку болта від обертання, а другий затягує гайку. На болтах нормальної і підвищеної точності встановлюють шайби - одну під головку болта і не більше двох - під гайку. При великому числі болтів в одному з'єднанні застосовують електричні гайковерти. Болти встановлюють від середини стику до країв. З боку гайки повинно залишатися не менше однієї нитки різьблення з повним профілем. Якість затягування перевіряють, постукуючи болти молотком масою 0,3-0,4 кг. При цьому болти не повинні зміщуватися і тремтіти.

Від самовідгвинчування гайки оберігають контргайками або пружинними шайбами. Однак при динамічних і вібраційних навантаженнях цих заходів недостатньо, тому в процесі експлуатації слід систематично контролювати стан монтажних з'єднань і підтягувати гайки на ослаблих болтах.

З'єднання на високоміцних болтах бувають зсувостійкість і з несучими болтами. У зсувостійкість з'єднаннях болти безпосередньо не беруть участь у передачі зусиль: всі зусилля, прикладені до сполучаються елементів, сприймаються тільки за рахунок сил тертя, що виникають між площинами зсуву. У поєднанні з несучими болтами поряд з силами тертя між площинами зсуву в передачі зусиль беруть участь і самі болти, що дозволяє підвищити несучу здатність одного болта в 1,5-2 рази в порівнянні з болтом в зсувостійкість з'єднаннях.

Поверхні елементів в цих випадках обробляють, як під звичайні болтові з'єднання. Перед постановкою болтів, шайб і гайок видаляють консервирующую мастило. Для цього їх в гратчастої тари опускають в киплячу воду, а потім в ємність з сумішшю 15% мінерального масла і 85% неетильованого бензину.

При цьому особливу увагу приділяють натягу, що з'єднуються. Існує кілька способів визначення зусиль натягу болтів. На будівельному майданчику часто застосовують метод непрямої оцінки зусиль натягу через крутний момент, яких необхідно докласти до гайки.

Крутний момент М визначають з виразу: М = КР · а, де Р - Зусилля натягу болта, Н; d - номінальний діаметр болта, мм; К - коефіцієнт закручування болта.

Натяг болтів контролюють вибірково: при числі болтів в з'єднанні до 5 - всі болти, при 6-20 - не менше 5 болтів і при більшій кількості - не менше 25% болтів в з'єднанні. Якщо при контролі виявляється, що хоча б один болт не задовольняє встановленим вимогам, то перевіряють всі болти. Головки перевірених болтів фарбують, а всі з'єднання зашпаклевивают по контуру.

Заклепувальні з'єднання

Заклепка є циліндричний стержень з виштампуваними заставної головкою з круглою каліброваної сталі. Форми головок бувають: напівкругла, підлозі потайна, конічна. В процесі клепки на другому кінці стрижня формується замикає головка.

За призначенням заклепувальні з'єднання підрозділяються на міцні, щільні і прочноплотним. Міцні з'єднання застосовують при складанні і монтажі колон, ферм, балок; щільні - цистерн, резервуарів; прочноплотним - для виготовлення ємностей, що знаходяться під тиском.

Заклепувальні з'єднання застосовують при виготовленні важких підкранових балок, мостів, елементів прогонових і інших конструкцій, для яких необхідно забезпечити високу вібраційну міцність. Найчастіше використовують заклепки діаметром 12-30 мм, які ставлять в отвори, діаметр яких на 1-1,5 мм більше діаметра заклепки.

За розрахунковий діаметр заклепки приймають діаметр отвору, так як при утворенні замикає головки стрижень головки осаджується і потовщується.

Довжину заклепки вибирають з урахуванням товщини з'єднується пакета і довжини стержня, що йде на освіту замикає головки і заповнення зазору між отвором і стрижнем.

У самих заклепках і в клепаних з'єднаннях виникають зрізують, що стискають і згинальні напруги; найбільш небезпечні з них зрізують і стискають.

Клепку виконують гарячим і холодним способами. Гарячу клепку виробляють, як правило, в заводських умовах. Для цього застосовують електричні або пневматичні клепальні скоби. Заклепку, нагріту до 900-1100 ° С (помаранчевий колір), вставляють в отвір, що з'єднуються. При охолодженні заклепка коротшає і щільно стягує склепати пакет. В умовах монтажного майданчика клепку ведуть холодним способом із застосуванням пневматичних молотків. Операції виконують в такій послідовності: виготовлення деталей з отворами; установка в частину отворів тимчасових болтів (не менше 1/3 від числа всіх заклепок); розсвердлювання (при необхідності) отворів в збірних деталях; безпосередньо клепка. При установці заклепок їх утримують ручними підтримками.

Заклепки розташовують в один або кілька рядів. Відстань між осями поздовжнього ряду заклепок, тобто встановлених уздовж прикладеного зусилля, називають кроком, а в поперечному ряду - доріжкою. Залежно від числа заклепок в з'єднанні і їх розташування монтажну клепку поділяють на вузлову і рядову. Вузловий вважають клепку, якщо у вузлі не більше 15 заклепок, рядовий - клепку при числі заклепок у вузлі більше 15.

Для розсвердлювання отворів застосовують пневматичні свердлильні машини.

Якість поставлених заклепок перевіряють зовнішнім оглядом, вимірами і остуківаніем. При зовнішньому огляді засвідчуються, що немає перекосів, а при остуківаніі, що отвір цілком заповнене стрижнем. Для цього застосовують контрольний молоток масою 0,3-0,4 кг. Удари наносять по боковій поверхні головок в напрямку, перпендикулярному її осі.

Слабкі заклепки замінюють. Щоб витягти заклепку, одну з її головок зрубують зубилом або зрізають кисневим різаком, після цього вибивають стрижень заклепки пневматичним молотком і вибиванням. Щоб заклепка легше виходила з отвору, його з боку зрубаної головешки заливають гасом.

Заклепки в конструкціях з алюмінієвих сплавів виготовляють із сплавів тих же марок, що і сполучаються елементи, і ставлять тільки в холодному стані. Контакт алюмінієвих сплавів з іншими металами неприпустимий, оскільки в місцях зіткнення виникає електрохімічна корозія.

При клепанні на висоті стежать за стійкістю і міцністю риштовання. При роботі на дерев'яних помостах на них повинно бути відро з водою або піском.