ГОСТ 24379.1-2012 Болты фундаментные. Конструкция и размеры / 24379 1 2012

Что такое фундаментные болты-анкеры

Конструкции такого рода в первую очередь имеют промышленное назначение и предназначены для фиксации на бетон металлических конструкций – станков, машин и другого промышленного оборудования. По сути, они выполняют роль закладных. И данная статья расскажет вам подробно о размерах, длине, весе фундаментных болтов (анкеров).

О том, что собой являет фундаментный анкер, расскажет это видео:

Строение изделия

Принципиально конструкция фундаментного болта не отличается от обычного анкера:

• штырь с насечкой – заводится в стену сооружения или является крепежным элементом для механизма;
• якорная часть – расширение, замоноличенное в бетонное основание;
• верхняя часть анкера может сильно отличаться по форме и определяется назначением.

Принцип крепления, обеспечивающий удержание конструкции, также полностью соответствует понятию анкер – якорь. Действовать могут 3 силы:

• трение – крепеж воспринимает нагрузку от конструкции и передает ее монолитному основанию за счет сил трения, возникающих при распирании. Что, собственно, и обуславливает обязательное наличие расширяющейся части;
• упор – нагрузка, воспринимаемая крепежом и компенсируемая сопротивлением самого материала;
• склеивание – нагрузка, компенсированная за счет напряжения в месте контакта материала основания и анкера. Этот фактор действует в химических анкерах фундаментных и в тех случаях, когда конструкционная форма не предусматривает упора.

Конструкцию и размерные параметры фундаментных болтов-анкеров регламентирует ГОСТ 24379.1-80 и ГОСТ 24379.0-80.

Поскольку крепеж предназначен для фиксации тяжелых конструкций в очень плотных материалах, его прочность должна быть выдающейся. Обычно для этого применяют качественную или высококачественную углеродистую сталь, а также низколегированную. Возможно выполнение анкеров из нержавеющей стали, но, как правило, такие изделия производятся на заказ. Крепеж допускается применять только оцинкованный.

Преимущества и недостатки

Изделия такого рода отличаются узкой специализацией. В своей области фундаментные болты не знают конкуренции, однако в других сферах не применяются.

К преимуществам анкеров можно отнести:

• очень высокую несущую способность;
• большое разнообразие конструкций. Способы крепления оборудования разные, так что изделия выпускаются с большим диапазоном конструктивных отличий;
• предполагается 2 метода монтажа. Что позволяет использовать болты и при строительстве, и на более поздних стадиях;
• большой размерный ряд – в зависимости от целей выпускаются изделия длиной от 15 см до 5 м;
• несмотря на то что для изготовления используется качественная сталь, стоимость изделий относительно доступна.

Недостатки изделия:

• фундаментный анкер не универсален. Область его применения ограничена монтажом конструкций на бетонное основание;
• использование его требует определенных знаний, поскольку здесь важен точный расчет с учетом материала фундамента, особенностей конструкции, метода монтажа и многого другого.

Далее рассмотрены типы фундаментных болтов.

Применение таких метизов

Область использования фундаментного анкера обусловлена его качествами: высокой несущей нагрузкой и долговечностью. Ограничивается применение материалом основания.

Монтировать крепеж можно только в тяжелые плотные материалы:

• бетон – тяжелый и особо тяжелый;
• природный камень;
• полнотелый кирпич, в пустотелый крепление запрещается.

Несмотря на специфичность очень многие работы выполняются с применением анкеров, причем как крупные промышленные, так и бытовые:

• в первую очередь, это монтаж промышленного оборудования: станков, машин, прессового и электротехнического оборудования и так далее;
• при ремонте фундаментов – болтами новые фрагменты скрепляют со старыми;
• при монтаже балочного ростверка – при этом анкер фиксируют в свае, а к нему закрепляют затяжки. Такой метод, кроме надежности обеспечивает еще и отсутствие холодовых мостиков;
• анкеры монтируют цоколь при укладке с тем, чтобы использовать их в качестве крепежа облицовочного материала. Этот вариант надежней, чем закладка крюков под облицовку;
• в быту фундаментный болт чаще всего используют при креплении навесного габаритного оборудования. Анкер прочнее и долговечнее, чем саморезы с дюбелями.

Популярные марки изделий

Изготовлением фундаментных болтов занимаются множество предприятий. Эта продукция достаточно проста в изготовлении и вполне востребована. К наиболее известным из иностранных компаний можно отнести Simpson Strong-Tie, Hillman Group, USP. В России крупнейшими и «Невские ресурсы».

• Стоимость изделий зависит и от размеров, и от качества стали, и от конструкции.
• Прямой фундаментный болт из углеродистой стали обойдется в 70 р. за кг. Такой же крепеж из нержавеющей стали стоит от 613 р. за кг.
• Болт с коническим концом стоит от 320 р. за кг. А только плоская анкерная плита для болта обойдется уже в 3202 р. за шт.
• Составной фундаментный болт стоит от 355 до 5750 р. за шт.

Фундаментный анкер – специальный вид крепежа, рассчитанный на фиксацию тяжелых конструкций к плотному материалу. Он незаменим при креплении оборудования, например, или строительных конструкций, но в других областях практически не применяется.

Шайба фундаментная увеличенная

• Материал: 40х, Ст3, Ст20, Ст35, Ст45, 09Г2С и др.
• Покрытие: без покрытия, оцинковка, с термодиффузионным покрытием
• Диаметр: М12, М16, М20, М24, М30, М36, М42, М48, М56, М64, М72, М80, М90, М100, М110, М125, М140

Особенности конструкции болтов

При разработке болта анкерного с гайкой ГОСТ 24379 .1−2012 специалисты стремились создать крепёжное изделие, способное выдерживать большие нагрузки.

Важнейшим элементом такой системы является резьбовая шпилька. Именно от неё зависит несущая способность анкера. Гайка навинчивается сверху, нижняя часть оси имеет вид конуса.

После шпильки важной деталью конструкции считается специальная втулка., её боковая поверхность имеет продольные прорези, напоминающие своеобразные лепестки. Втулка полностью закрывает шпильку. Свободной остаётся лишь одна верхняя часть, где находится гайка.

Работы анкерной конструкции осуществляется достаточно просто.

Приспособление помещается в заранее подготовленное отверстие. Гайка начинает закручиваться, шпилька втягивается во втулку, которая своим конусом разжимает лепестки. Надёжное крепление осуществляется благодаря распорной втулке, полученной методом литья, на её поверхности отсутствуют сварочные швы, ослабляющие приспособление. Для ограничения вращения гайки на большую глубину надевается специальная стопорная шайба.

Механизмы, анкерного типа относятся к универсальному виду, поэтому их используют и для монтажа самых разных предметов:

• Кондиционеров.
• Вентиляции.
• Крепления металлических балок и прочее.

Ещё одним важным параметром устройства считается его размер. При выборе анкера очень важно предусмотреть массу закрепляемой детали. При фиксации большого веса анкер должен быть длинным, а сечение шпильки большим. Конечно, учитывается также толщина конструкции, куда будет устанавливаться анкер.

Сегодня заводы изготавливают шпильки для таких приспособлений, минимальная длина которых равна 18 мм. Максимальная величина шпильки не превышает 400 мм. Диаметр анкерного болта определяется размером распорной втулки. Согласно действующему ГОСТу минимальный диаметр начинается с 6,5 мм. Для длинных шпилек, этот размер может быть увеличен до 20 мм.

Пособие к СНиП 2-09-03

1. Документы
2. Пособие к СНиП 2-09-03

Центральный научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт промышленных зданий и сооружений

(ЦНИИ промзданий)

Пособие

по проектированию анкерных болтов для крепления строительных конструкций и оборудования

(к СНиП 2.09.03)

Рекомендовано к изданию решением секции несущих конструкций научно-технического совета ЦНИИпромзданий.

Содержит основные положения по расчету болтов и креплений строительных конструкций и строительного оборудования. Рассмотрены прогрессивные типы болтов и даны рекомендации по их применению. Отражены вопросы, касающиеся образования скважин в бетоне и железобетоне, установки и затяжке болтов, выверки оборудования и конструкций.

Для инженерно-технических работников проектных институтов, монтажных и строительных организаций, а также заводов изготовителей.

1. Общие указания

1.1. Настоящее Пособие составлено к СНиП 2.09.03 «Сооружения промышленных предприятий» и применяется при креплении анкерными болтами (далее болтами), включая болты и дюбели распорного типа, строительных конструкций и оборудования к бетонным, железобетонным и кирпичным элементам (фундаментам, силовым полам, стенам и т.д.), эксплуатируемых при расчетной температуре наружного воздуха до минус 65 включительно и при нагреве бетона фундамента до 50°С.

Примечание. Расчетная зимняя температура наружного воздуха принимается как средняя температура воздуха наиболее холодной пятидневки в зависимости от района строительства согласно СНиП 2.01.01.

Расчетные технологические температуры устанавливаются заданием на проектирование.

1.2. При нагреве бетона фундамента свыше 50°С в расчетах должно учитываться влияние температуры на прочностные характеристики материала фундамента, болтов, подливок, клеевых составов и т.п.

1.3. Болты, предназначенные для работы в условиях агрессивной среды к повышенной влажности, должны проектироваться с учетом дополнительных требований, предъявляемых СНиП 3.04.03.

1.4. Требования настоящего Пособия не исключают, при наличии соответствующего обоснования, применение других способов закрепления оборудования на фундаментах (например, на виброгасителях, на клею и др.).

1.5. Рекомендации настоящего Пособия должны также соблюдаться при выполнении работ по установке и закреплению строительных конструкций и технологического оборудования в процессе монтажа.

2. Основные типы болтов и область их применения

2.1. По конструктивному решению болты подразделяются на следующие типы: изогнутые; с анкерной плитой; составные с анкерной плитой; съемные с анкерным устройством; прямые; с коническим концом.

2.2. По способу установки болты подразделяются на устанавливаемые до бетонирования фундаментов и устанавливаемые на готовые фундаменты или другие конструктивные элементы в просверленные или готовые «колодцы».

Болты изогнутые и с анкерной плитой, устанавливаемые в фундаменты до бетонирования, приведет на рис. 1.

Рис. 1. Болты, устанавливаемые в фундаменты до бетонирования

а ¾ изогнутые; б, в, г ¾ с анкерной плитой; д, е ¾ составные с анкерной плитой

Болты съемные, устанавливаемые после бетонирования фундаментов в специальные анкерные устройства, заранее предусмотренные в теле фундамента, приведены на рис. 2.

Рис. 2. Болты съемные, устанавливаемые после бетонирования фундаментов

а ¾ с плоской анкерной плитой (М12‑М48); б ¾ с литой анкерной плитой (М56‑М125); в ¾ со сварной анкерной плитой (М56‑М100)

Болты изогнутые, устанавливаемые в колодцах, приведены на рис 3.

Рис. 3. Болты, устанавливаемые в «колодцах», заранее предусмотренных в фундаментах

Болты прямые, устанавливаемые в просверленные скважины готовых фундаментов и закрепляемые синтетическим клеем (эпоксидным, силоксановым) или с помощью цементно-песчаной смеси методом виброзачеканки, приведены на рис. 4.

Рис. 4. Болты прямые, устанавливаемые в просверленные скважины готовых фундаментов

а ¾ закрепляемые синтетическим клеем (а. с. № 209305); б ¾ закрепляемые с помощью цементно-песчаной смеси способом виброзачеканки (а. с. № 419305)

Болты распорного типа с коническим концом, устанавливаемые в просверленные скважины готовых фундаментов и закрепляемые с помощью разжимных цанг или цементно-песчаным раствором способом вибропогружения, приведены на рис. 5.

Рис. 5. Болты, распорного типа с коническим концом, устанавливаемые в просверленные скважины готовых фундаментов

а ¾ закрепляемые с помощью разжимной цанги (а .с. № 539170); б, в ¾ закрепляемые цементно-песчаным раствором способом вибропогружения (а. с. № 737573 и а. с. № 763525)

Распорные дюбели (далее дюбели), устанавливаемые в просверленные скважины строительных элементов (стены, колонны и т.п.) и закрепляемые с помощью распорных устройств, приведены на рис. 6.

Рис. 6. Дюбели распорные, устанавливаемые в просверленные скважины готовых конструкций

а, б ¾ дюбель-шпильки распорные (М8-М24) (а.с. №1225936); в ¾ дюбель-втулка, распорная (М6-М20); 1 ¾ распорная шпилька; 2 ¾ разжимная цанга; 3 ¾ гайка; 4 ¾ распорная втулка; 5 ¾ разжимная пробка; 6 ¾ крепежный болт

2.3. По условиям эксплуатации болты подразделяются на расчетные и конструктивные.

К расчетным относятся болты, воспринимающие нагрузки, возникающие при эксплуатации строительных конструкций или работы оборудования.

К конструктивным относятся болты, предусматриваемые для крепления строительных конструкций и оборудования, устойчивость которых против опрокидывания или сдвига обеспечивается собственным весом конструкции или оборудования. Конструктивные болты предназначаются для рихтовки строительных конструкций и оборудования во время их монтажа и для обеспечения стабильной работы конструкций и оборудования во время эксплуатации, а также для предотвращения их случайных смещений.

Уровень динамичности устанавливается в зависимости от типа и характера оборудования.

2.4. Болты для крепления конструкций и оборудования должны изготавливаться в соответствии с ГОСТ 24379.0 «Болты фундаментные. Общие технические условия» и ГОСТ 24379.1 «Болты фундаментные. Конструкция и размеры».

Классификация болтов в соответствии с указанными стандартами приведена в табл. 1.

Таблица 1

2.5. Болты изогнутые (см. рис. 1, а) предназначаются для крепления строительных конструкций и технологического оборудования в тех случаях, когда высота фундамента не зависит от глубины заделки болтов в бетон.

2.6. Болты с анкерной плитой (см. рис. 1, б, в, г), имеющие меньшую глубину заделки по сравнению с болтами изогнутыми, рекомендуется применять в тех случаях, когда высота фундамента определяется глубиной заделки болтов в бетон.

2.7. Болты составные с анкерными плитами (см. рис. 1, д, е) применяются в случаях установки оборудования методом поворота или надвижки (например, при монтаже вертикальных цилиндрических аппаратов химической промышленности). В этих случаях муфта и нижняя шпилька с анкерной плитой устанавливается в массив фундамента во время бетонирования, а верхняя шпилька ввертывается в муфту на всю длину резьбы после установки оборудования через отверстия в опорных частях.

Длина ввинчивания шпильки в муфту должна быть не менее 1,6 диаметра резьбы болта.

2.8. Болты изогнутые и с анкерной плитой устанавливаются до бетонирования фундаментов на специальных кондукторных устройствах, строго фиксирующих их проектное положение в процессе бетонирования.

2.9. Болты съемные (см. рис. 2) рекомендуется применить главным образом для крепления тяжелого прокатного, кузнечно-прессового, электротехнического и другого оборудования, вызывающего большие динамические нагрузки, а также в тех случаях, когда болты в процессе эксплуатации оборудования подлежат возможной замене.

При установке съемных болтов в массив фундамента закладывается только анкерная арматура (анкерные устройства), а шпилька устанавливается свободно в трубе после устройства фундамента.

2.10. Болты изогнутые, устанавливаемые в «колодцах» готовых фундаментов (см. рис. 3) с последующим замоноличиванием колодца бетоном, рекомендуются для крепления оборудования и строительных конструкций в тех случаях, когда не могут быть установлены болты в просверленные скважины.

2.11. Болты прямые на синтетических клеях (эпоксидном или силоксановом) и закрепляемые с помощью цементно-песчаной смеси способом виброзачеканки (см. рис. 4) рекомендуются для крепления строительных конструкций и технологического оборудования с уровнем асимметрии цикла r ³ 0,6 ¾ для болтов на синтетических клеях и r ³ 0,8 ¾ для болтов на виброзачеканке.

Болты, закрепляемые с помощью эпоксидного клея, могут эксплуатироваться при расчетной температуре наружного воздуха до минус 40°С и при нагреве бетона до 50°С, болты, закрепляемые силоксановым клеем, ¾ соответственно до минус 40°С и до 100°С.

2.12. Болты распорного типа, закрепляемые с помощью разжимной цанги (см. рис. 5, а), и распорные дюбели (см. рис. 6) предназначаются для крепления строительных конструкций и оборудования, испытывающих статические и вибрационные нагрузки (r ³ 0,9).

2.13. Болты с коническим концом, закрепляемые цементно-песчаным раствором способом вибропогружения (см. рис. 5, б, в), рекомендуются для крепления строительных конструкций и технологического оборудования, за исключением оборудования, вызывающего значительные динамические и ударные нагрузки (кузнечно-прессовое оборудование, прокатные клети, электродвигатели большой мощности и др.).

Примечание. Болты с коническим концом исполнения 2 изготовляются высадкой, исполнения 3 ¾ навинчиванием конической втулки.

2.14. Болты, устанавливаемые в просверленные скважины готовых фундаментов, не допускается применять для крепления несущих колонн зданий, оборудованных мостовыми кранами, а также для высотных зданий и сооружений, для которых ветровая нагрузка является основной.

Для крепления указанных конструкций допускается применять болты с коническим концом, устанавливаемые способом вибропогружения.

При этом глубина заделки болтов должна быть не менее 20 d.

При мероприятиях, обеспечивающих надежность и долговечность анкеровки (увеличенная глубина заделки, дополнительные анкерующие устройства и т.д.), допускается крепление указанных конструкций болтами других типов, устанавливаемыми в просверленные скважины готовых фундаментов, по согласованию с организацией ¾ разработчиком этих болтов.

2.15. Для крепления технологического оборудования допускается устанавливать в скважинах болты диаметром свыше 48 мм при соответствующем технико-экономическом обосновании и при наличии бурового оборудования.

2.16. Распорные дюбели предназначаются для закрепления главным образом сантехнического, электротехнического и вентиляционного оборудования, а также элементов отделки, облицовки и пр.

Конструкции и размеры распорных дюбелей приведены в прил. 1.

2.17. Дюбели предназначаются для конструктивного закрепления различного мелкого оборудования, а также металлоконструкций, деталей декоративной отделки и других элементов на фундаментах, стенах и других строительных конструкциях из бетона, железобетона и кирпича.

Техническая документация на дюбели разработана ВНИИмонтажспецстроем.

2.18. Узлы крепления болтами с разжимной цангой и распорными дюбелями допускается вводить в эксплуатацию сразу после установки болтов и дюбелей.

3. Расчет болтов

3.1. Нагрузки, действующие на болты, по характеру воздействия подразделяются на статические и динамические. Величина, направление и характер действующих нагрузок от оборудования на болты должны быть указаны в задании на проектирование фундаментов под оборудование.

3.2. Мака сталей расчетных болтов, эксплуатируемых при расчетной зимней температуре наружного воздуха до минус 65°С включительно, должна назначаться в соответствии с указаниями табл. 2.

Таблица 2

Примечание. Болты допускается изготовлять из других марок сталей, механические свойства которых не ниже свойств сталей марок, указанных в табл. 2.

3.3. Болты для крепления строительных конструкций при температуре наружного воздуха от минус 40° С и выше должны изготовляться из углеродистой стали марки ВСт3кп2 (ГОСТ 380), а для крепления оборудования ¾ из углеродистой стали марки ВСт3пс2 (ГОСТ 380) или из конструкционной стали марки Ст20 (ГОСТ 1050).

Для болтов диаметром 56 мм и более допускается применять при тех же температурных условиях низколегированную сталь марок 09Г2С-2 и 10Г2С1-2 (ГОСТ 19281).

3.4. Для крепления сосудов и аппаратов, предназначенных для обработки и хранения взрывоопасных продуктов, а также для крепления аппаратов колонного типа при расчетной зимней температуре наружного воздуха до минус 30°С включительно, следует применять сталь марки ВСт3пс3 (вместо стали марки ВСт3пс2); при температуре наружного воздуха от минус 31 до 40°С ¾ сталь марки Ст20 по ГОСТ 1050.

3.5. При расчетной зимней температуре наружного воздуха до минус 65°С низколегированные марки сталей 09Г2С-8 и 10Г2С1-8 должны иметь ударную вязкость не ниже 30 Дж/см2 (3 кгс×м/см2) при температуре испытания минус 60°С.

3.6. Конструктивные болты во всех случаях допускается изготовлять из стали марки ВСт3кп2 по ГОСТ 380.

3.7. Расчетные сопротивления металла болтов растяжению Rва следует принимать по табл. 3.

Таблица 3

3.8. Все болты должны быть затянуты на величину предварительной затяжки F, которая для статических нагрузок должна приниматься равной: f = 0,75 Р, для динамических нагрузок F = 1,1р, где Р ¾ расчетная нагрузка, действующая на болт.

Для строительных конструкций (стальных колонн зданий и т.п.) затяжку болтов допускается осуществлять стандартными ручными инструментами с предельным усилием (до упора) на болт.

3.9. Площадь поперечного сечения болтов (по резьбе) должна определяться из условия прочности по формуле

Asa = ко Р/ Rва (1)

где ко = 1,35 ¾ для динамических нагрузок; ко = 1,05 ¾ для статических нагрузок.

Для съемных болтов с анкерными плитами, устанавливаемых свободно в трубе, коэффициент ко для динамических нагрузок принимается равным 1,15.

3.10. При действии динамических нагрузок сечение болтов, вычисленное по формуле (1), следует проверить на выносливость по формуле

Asa = 1,8 c m ко Р/ a Rва (2)

где c ¾ коэффициент нагрузки, принимаемый по табл. 4, зависящий от конструкции болта; m ¾ коэффициент, учитывающий масштабный фактор, принимаемый по табл. 5, в зависимости от диаметра болта; a ¾ коэффициент, учитывающий число циклов нагружения, принимаемый по табл. 6.

Таблица 4

* В скобках дана глубина заделки для болтов диаметром менее 16 мм.

* В скобках даны значения коэффициента к статических нагрузок.

Таблица 5

Таблица 6

3.11. При расчете креплений строительных конструкций усилие предварительной затяжки и площадь сечения болтов следует определять как для статических нагрузок, если в проекте нет специальных указаний.

3.12. При групповой установке болтов для крепления оборудования (рис.7) величина расчетной нагрузки Р, приходящаяся на один болт, должна определяться для наиболее нагруженного болта по формуле

, (3)

где N ¾ расчетная нормальная сила; М ¾ расчетный изгибающий момент; n ¾ общее количество болтов; y1 ¾ расстояние от оси поворота до наиболее удаленного болта в растянутой зоне стыка; yi ¾ расстояние от оси поворота до i-го болта, при этом учитываются как растянутые, так и сжатые болты.

Рис. 7. Расчетная схема определения усилий при групповой установке болтов для крепления технологического оборудования

Ось поворота, допускается принимать проходящей через центр тяжести опорной поверхности оборудования.

3.43. Для сквозных стальных колонн, имеющих раздельные базы, величину расчетной растягивающей нагрузки, приходящейся на один болт, следует определять по формуле

Р = (М ‑ Nв) / nh, (4)

где М и N ¾ изгибающий момент и продольная сила в сквозной колонне на уровне верха фундамента; h ¾ расстояние между осями ветвей колонны; n ¾ количество болтов крепления ветви колонны; в ¾ расстояние от центра тяжести сечения колонны до оси сжатой ветви.

3.14. Для баз стальных колонн сплошного типа (рис. величину расчетной нагрузки, приходящейся на один растянутый болт, следует определять по формуле

Р = (Rв вs x ‑ N) / n (5)

где N ¾ продольная сила в колонне; Rв ¾ расчетное сопротивление бетона фундамента осевому сжатию, принимается в зависимости от класса бетона по табл. 7; n ¾ количество растянутых болтов, расположенных с одной стороны базы колонны; вs ¾ ширина опорной плиты базы колонны; x ¾ высота сжатой зоны бетона под опорной плитой базы колонны, определяется по формуле

, (6)

где la ¾ расстояние от равнодействующей усилий в растянутых болтах до противоположной грани плиты; С ¾ расстояние от оси колонны до оси болта; е0¾ эксцентриситет приложения нагрузки.

Рис. 8. Расчетная схема усилий в опорном сечении для стальных колонн сплошного типа

Таблица 7

Высота сжатой зоны х ограничивается условием

х £ xR la, (7)

где

xR = . (8)

В формуле (8) Rв и Rва в МПа.

В тех случаях когда х > xR la, следует повысить класс бетона фундамента либо увеличить опорную плиту, либо предусмотреть косвенное армирование.

3.15. Величину усилия предварительной затяжки болтов ¾ для восприятия горизонтальных (сдвигающих) усилий в плоскости сопряжения оборудования с фундаментом для сдвигоустойчивых соединений (не допускающих смещения опорной конструкции на величину зазора между стержнем болта и стенками отверстия в стакане) следует определять по формуле

F1 = к (Q ‑ Nf) / nf (9)

где Q ¾ расчетная сдвигающая сила, действующая в опорной плоскости; N ¾ нормальная сила; f ¾ коэффициент трения, принимаемый равным 0,25; n ¾ количество болтов; к ¾ коэффициент стабильности затяжки, принимаемый по табл. 4.

3.16. При совместном действии вертикальных и горизонтальных (сдвигающих) сил величину усилия затяжки F0 следует определять по формуле

F0 = F + F1 / к. (10)

Площадь поперечного сечения болта по резьбе в этом случае определяется по формуле

Аsa = (к ко Р + F1) / к Rва (11)

где к ¾ коэффициент стабильности затяжки, принимаемый по табл. 4.

3.17. В сдвигодопускающих соединениях сдвигающая сила Q воспринимается за счет сопротивления стержня болта срезу и определяется по формуле

Q £ 0,6 Аsa Rва n. (12)

При совместном действии осевых Р и сдвигающих Q усилий их допустимые величины могут быть определены по формулам:

Р £ 0,6 Аsa Rва n; (13)

Q £ 0,4 Аsa Rва n; (14)

где n ¾ количество болтов.

Величина усилия предварительной затяжки болтов F2 в этом случае должна назначаться по формуле

F2 = к Аsa Rва / 2. (15)

3.18. Сдвигающую силу Q, действующую в плоскости изгибающего момента, для сквозных стальных колонн, имеющих раздельные базы под ветви колонны, допускается воспринимать силой трения под сжатой ветвью колонны и определять из условия

Q £ f / h, (16)

где обозначения те же, что в формуле (4).

Сдвигающую силу стальных колонн сплошного типа, а также для сквозных колонн при действии сдвигающей силы перпендикулярно плоскости изгибающего момента (связевые колонны) допускается воспринимать силой трения от действия продольной силы и силы затяжки болтов и определять по формуле

Q £ f (п Аsa Rва / 4 +N), (17)

где N ¾ минимальная продольная сила, соответствующая нагрузкам, от которых определяется сдвигающая сила; п ¾ количество болтов для крепления сжатой ветви колонны или количество сжатых болтов, расположенных с одной стороны базы колонн (для колонн сплошного типа); f ¾ коэффициент трения, принимаемый равным 0,25; Аsa ¾ площадь сечения одного болта.

3.19. Болты необходимо затягивать, как правило, с контролем величины крутящего момента Мкр, Н×м, значение которого следует определять по формуле

Мкр = F x, (18)

где F ¾ усилие предварительной затяжки болтов; x ¾ коэффициент, учитывающий геометрические размеры резьбы, трение на торце гайки и в резьбе, принимаемый по табл. 8.

Таблица 8

3.20. Минимальную глубину заделки болтов из стали марки ВСт3кп2 в фундаменте (размер Н) для бетона класса В12,5 следует принимать по табл. 4.

При других марках сталей болтов или другом классе бетона глубину заделки Но следует определять по формуле

Но³ Н т1. т2, (19)

где т1 ¾ отношение расчетного сопротивления растяжению бетона класса В12,5 к расчетному сопротивлению бетона принятого класса; т2 ¾ отношение расчетного сопротивления растяжению металла болтов принятой марки стали к расчетному сопротивлению растяжению стали марки ВСт3кп2.

Для болтов диаметром 24 мм и более, устанавливаемых в скважинах готовых фундаментов, коэффициент т1 следует принимать равным единице.

Значения расчетных сопротивлений бетона растяжению Rвt в зависимости от класса бетона даны в табл. 9.

Таблица 9

Для тех же материалов минимальную глубину заделки дюбель-втулки распорной (см. рис. 6,в) следует принимать H = 6 d , с учетом величин следующих расчетных параметров: коэффициента нагрузки c = 0,4; коэффициента стабильности затяжки к = 1,3 (при динамических воздействиях к = 1,9); расстояния между осями дюбелей ¾ не менее 5 d, от края фундамента до оси дюбеля ¾ 6 d.

3.21. Глубина заделки распорных дюбелей, устанавливаемых в мягкие материалы (кирпич, керамзитобетон), должна быть увеличена на 2 d по сравнению с глубиной заделки аналогичных дюбелей, устанавливаемых в конструкции из бетона класса В12,5.

3.22. Для конструктивных болтов с отгибами глубину заделки в бетон допускается принимать равной 15 d, для болтов с анкерными плитами ¾ 10 d, а для болтов, устанавливаемых в скважины, ¾ 5 d.

3.23. Наименьшие допустимые расстояния между осями болтов и от оси крайних болтов до граней фундамента приведены в табл. 4.

Расстояния между болтами, а также от оси болтов до грани фундамента допускается уменьшать на 2 d при соответствующем увеличении глубины заделки на 5 d.

Расстояния от оси болта до грани фундамента допускается уменьшить еще на один диаметр при наличии специального армирования вертикальной грани фундамента в месте установки болта.

Во всех случаях расстояние от оси болта до грани фундамента не должно быть меньше 100 мм для болтов диаметром до 30 мм включительно, 150 мм для болтов диаметром до 48 мм и 200 мм для болтов диаметром более 48 мм.

3.24. При установке спаренных болтов, например для закрепления несущих стальных колонн зданий и сооружений, должна предусматриваться общая анкерная плита с расстоянием между отверстиями, равным проектному размеру между осями болтов, или следует устанавливать одиночные болты с «разбежкой» по глубине. Глубину заделки спаренных болтов при расстоянии между их осями 8 d и более следует назначать 15 d, при расстоянии менее 8 d ¾ равной 20 d.

Расстояние от края плиты до оси болта следует назначать не менее 2 d, при этом площадь анкерной плиты должна быть не менее 32 d2.

3.25. Расчетные площади поперечных сечений болтов (по резьбе) в зависимости от их диаметра приведены в табл. 10.

Таблица 10

3.26. Диаметры конструктивных болтов должны быть указаны в задании на проектирование фундаментов. При отсутствии указаний диаметры конструктивных болтов назначаются в соответствии с диаметром отверстий в опорных частях оборудования.

Примеры расчета болтов даны в прил. 2 настоящего Пособия.

4. Образование скважин в бетоне и железобетоне

4.1. Образование скважин в бетоне и железобетоне производится механизированным инструментом, технические характеристики которого приведет в прил. 3 настоящего Пособия.

4.2. Образование скважин в бетоне и железобетоне следует производить по разметке либо через отверстия под фундаментные болты в станинах предварительно выверенного оборудования.

4.3. Разметка мест установки болтов производится: а) общепринятыми методами геодезической разбивки, при этом рекомендуется оси оборудования и оси отверстий намечать керном по масляной краске; б) по шаблону (снятого с анкер-плана) с использованием его как кондуктора; в) путем предварительной установки оборудования с накерниванием мест расположения болтов через отверстая в станине.

4.4. Разметка отверстий должна производиться в строгом соответствии с размерами на чертежах.

Погрешность разметки отверстий под болты должна быть не более 50% величины допускаемых отклонений расположений осей фундаментных болтов.

Точность разметки осей отверстий должна быть не ниже величины, определяемой следующей зависимостью:

, (20)

где dх и dу ¾ величины отклонений от номинальных размеров, координирующих положение оси отверстий; D ¾ диаметр отверстия под болт в станине оборудования; d ¾ диаметр фундаментного болта.

4.5. Технология образования скважин должна отвечать требованиям действующих технических условий на производство работ и правилам техники безопасности.

4.6. Для образования скважин диаметром более 60 мм пневмоперфораторами бурение рекомендуется производить в два этапа. Сначала просверливается скважина диаметром 50¾60 мм, а затем ¾ требуемого диаметра.

4.7. Бурение скважин в железобетоне с верхним армированием при необходимости может производиться с прорезкой арматуры, попавшей в сечение скважины, при помощи кислородно-ацетиленовых резаков или электродуговым способом.

4.8. Для сверления скважин под конические болты и дюбели (см рис. 5, 6) следует применять электро- и пневмоперфораторы или сверлильные машины, оснащенные алмазными кольцевыми сверлами.

4.9. При сверлении алмазными коронками и коронками, оснащенными твердыми сплавами, необходима подача воды для охлаждения в зону резания. расход воды зависит от диаметра пробуриваемой скважины. При диаметре скважины до 25 мм расход воды составляет 1,5 л/мин, а при диаметре более 25 мм ¾ до 2,5 л/мин.

4.10. Диаметр скважины для прямых болтов на синтетических клеях (эпоксидном или силоксановом) должен быть на 8-12 мм больше диаметра болта.

4.11. Диаметр скважин для прямых болтов, закрепляемых с помощью цементно-песчаной смеси способом виброзачеканки, определяется размерами уплотнительного устройства (см. прил. 5).

4.12. Диаметр скважин для конических болтов, закрепляемых с помощью разжимной цанги, и допустимые отклонения размеров скважин принимаются по табл. 11.

Таблица 11

Крепёжные детали для фундаментов

Фундаментные болты ГОСТ 24379 .1−2012 применяются для бетонных работ.

После установки они создают прочное сцепление, от которого зависит насколько надёжным будет крепление, а также долговечность постройки.

Такие устройства используются для различных видов работ:

• Ремонта фундаментных оснований.
• Соединения пристройки и дома.
• Фиксации сборного ростверка.
• Монтажа тяжёлого стационарного оборудования.