Домой Теоретические знания Расчет фундаментного болта

Теоретические знания

Расчет фундаментного болта

Условия и рекомендации по установке

Фундаментный метиз держится за счет:

Трение создаёт нагрузка, которая действует на крепёж. Фундамент склеивается с болтом клеем или раствором от этого компенсируется сила воздействия, происходит её равномерное распределение. Приобретение необходимых элементов выполняется после определения расчетом диаметров, длин и требуемого количества для надежного скрепления. Детали небольшие по длине понадобятся на участках, не подвергающихся ударам и вибрациям. Увеличение массы воздействия на место соединения требуют болты по диаметрам 6 см., а при действующих динамических сил, параметры увеличивают.

Типаж элементов зависит от климата региона. В Северных районах с низкой температурой используют для производства низколегированную сталь.

Точный и правильный монтаж строители выполняют по предварительно составленной подробной схеме. Предусматривают распределение крепежных деталей с расстоянием между соседними элементами и их погружением в глубину. Чтобы фундаментное основание не деформировалось, установку проводят, отступая от его края. По нормативам расположение болтов не должно быть меньше величины погружения.

Надежной установкой считается процедура монтажа в момент оформления фундамента, бетон крепко держит метиз, который соединяет конструкцию. Укладывают в незастывший раствор болты вертикально с одинаковой глубиной. После застывания бетона их перевязывают друг с другом с помощью металлических планок. Погружение должно соответствовать фундаментной толщине, опускают изделие, не превышая половину значения этого параметра.

Производство выполняют и в готовом фундаментном блоке. Для установки сверлят отверстия с диаметрами, превышающими размер болта. Мастер знает распределение арматуры в основании и при выполнении процедуры обходит эти участки, чтобы не разрушить конструкцию. После завершения процесса, углубления заливают бетонной смесью или клеящим средством.

Клей строители считают более надежным способом для сцепления. Затем устанавливают вертикально крепежную деталь.

Подобные монтажные работы используют, когда их производство необходимо, но не планировалось. Для этой цели понадобятся метизы с коническими концами с утолщением на стержне. Во время затяжки детали происходит расширение цанги с надежным сцеплением. Крепление применимо при легких объектах, не создающих вибрационных процессов во время работы.

Правильно подобранные фундаментные болты позволяют безаварийно работать целым предприятиям. Исключить внештатные ситуации помогут грамотные расчетные операции в данной области. Справочники, нормативная документация всегда укажут верное направление, в них совмещена работа исследовательских групп, основанная на примерах из практики аварийных ситуаций.

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить нам.

Расчет фундаментных болтов, характерные особенности использования Расчет фундаментных болтов, указания по необходимым параметрам, проектным данным, представлены в строительных нормах и правилах. В руководстве к ним имеются

Источник:

Определение величины предварительной затяжки анкерных болтов

Величину усилия предварительной затяжки болтов — 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:

где Q — расчетная сдвигающая сила, действующая в опорной плоскости; N — нормальная сила; f — коэффициент трения, принимаемый равным 0,25; n — количество болтов; к — коэффициент стабильности затяжки, принимаемый по табл. 3.

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

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

где к — коэффициент стабильности затяжки, принимаемый по табл. 3

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

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

где n — количество болтов.

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

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:

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:

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

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

где F — усилие предварительной затяжки болтов; x — коэффициент, учитывающий геометрические размеры резьбы, трение на торце гайки и в резьбе, принимаемый по табл. 7

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

Анкерные болты цена за штуку

Стоимость одного анкера зависит от его вида, материала и назначения. Например, фундаментный анкер диаметром М12 с длиной 150 стоит 25 рублей, а крепеж М16 с длиной 150 – 45 рублей за 1 штуку, М30 с диаметром 250 – 240 рублей, М48 с диаметром 1400 – 1810 рублей.

На расчет анкерных болтов влияет вид, материал и размер крепежа, величина нагрузки и прочность основания. Если известны все эти данные, то можно даже без специальных знаний правильно выбрать анкерный болт, который поможет во время строительных или других работ.

Анкер потолочный. Об этом виде анкера читайте тут.

А здесь статья про распорные анкера.

В этом разделе http://ru-house.net/sistemy/uteplenie/ вы найдете много полезных статей об утеплении дома.

Материалы из раздела
Анкерные болты

Анкерные болты: выдающиеся производители

Разжимной анкер: основные достоинства и монтаж

Виды анкеров: диапазон выбора анкерных соединений устроит и строителя, и землеустроителя

Фасадный анкер: советы по выбору и монтажу

Как сделать правильный расчет анкерных болтов?

Открытая библиотека для школьников и студентов. Лекции, конспекты и учебные материалы по всем научным направлениям.

Военное дело РАСЧЕТ АНКЕРНЫХ БОЛТОВ

3.16. Расчетные сопротивления металла болтов растяжению R_ba следует принимать по табл. 60 прил. 2 СНиП II-23-81.

3.17. Диаметры, площади сечения болтов по резьбе и расчетные сопротивления разрыву следует принимать по табл. 3.

П р и м е ч а н и е. Расчетные площади определены по СТ СЭВ 182-75.

3.18. Площадь поперечного сечения болтов по резьбе А_sa следует определять по формуле

где Р — расчетная нагрузка, действующая на болт,

R_ba — расчетное сопротивление материала болта.

3.19

Важно заметить, что для сквозных стальных колонн, имеющих раздельные базы (черт. 22), величина расчетной нагрузки Р, приходящаяся на один болт, определяется по формуле

P = (0,5 N — M/h) / n , (87)

где N, М — соответственно продольная сила и изгибающий момент в сквозной колонне,

h — расстояние между осями ветвей сквозной стальной колонны,

n — число болтов крепления ветви.

Черт. 22. Схема сквозной стальной колонны

Расчет анкерных болтов при групповой установке

При групповой установке болтов для крепления оборудования (рис.1) величина расчетной нагрузки Р, приходящаяся на один болт, должна определяться для наиболее нагруженного болта по формуле:

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

Рис. 1. Расчетная схема определения усилий при групповой установке болтов для крепления технологического оборудования

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

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

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

Для баз стальных колонн сплошного типа (рис. 2) величину расчетной нагрузки, приходящейся на один растянутый болт, следует определять по формуле:

где N — продольная сила в колонне; R_в — расчетное сопротивление бетона фундамента осевому сжатию, принимается в зависимости от класса бетона по табл. 6; n — количество растянутых болтов, расположенных с одной стороны базы колонны; в_s — ширина опорной плиты базы колонны; x — высота сжатой зоны бетона под опорной плитой базы колонны, определяется по формуле:

где l_a — расстояние от равнодействующей усилий в растянутых болтах до противоположной грани плиты; С — расстояние от оси колонны до оси болта; е₀— эксцентриситет приложения нагрузки.

Рис. 2. Расчетная схема усилий в опорном сечении для стальных колонн сплошного типа

Таблица 6

Высота сжатой зоны х ограничивается условием:

В формулах R_в и R_ва в МПа.

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

Вес анкерных болтов

Все модели крепежных соединений выполнены из металлических сплавов. Применяются для монтажа оборудования и других конструкций к монолитным основаниям: кирпичным, каменным, бетонным. Удельный вес анкерных болтов зависит от конструкции деталей соединения. Вот некоторые из видов болтов: распорный, с кольцом, с гайкой, с крюком и т.д.

Распорные анкерные конструкции изготовлены по одной технологии. Разница между ними в параметрах, формах изделий и характерных приспособлениях. В маркировке стоит запись в мм: 12*10*100* – это значит 12/резьба (до 20), 10/диаметр (до 24), 100/длина (до 400).

 с гайкой (2.0 – 2.5),
 анкерный (0.1 – 118),
 клиновый (2.2 – 402.5),
 рамный (1.5 – 80.4),
 двухраспорный (580.0),
 с кольцом (2.0 – 90.0),
 с крюком (2.0 – 118.0).

Первое место в производстве (строительстве, машиностроении, кораблестроении и др.) занимает анкерный болт hilti для сборки всех основных конструкций. Высокопрочная сталь наделяет изделия повышенными качествами прочности, что подтверждают сертификаты и соответствующие ГОСТы.

Детали анкерного крепежа – шпильки: HAS, HIT, HST, универсальные по своей конструкции и использованию. Они совместимы для установки комбинированного крепежа в различных климатических зонах. Удерживают крепление тяжести, больших и громоздких конструкций, к железобетонному основанию. Особый спрос в сегменте этого рынка идет на анкер размером (20 – 120 мм), диаметром (40 – 20 мм). Расчет нагрузочной выносливости анкера так же зависит и от диаметра резьбы.

Расчет анкерных болтов Анкер – крепежный болт для удерживания на несущем основании любой конструкции. Удержание анкера в основе конструкции упирается на три рабочих момента.

Источник:

Расчет вырыва анкеров

Рис 1 — установка клеевого анкера (химия)

Ссылка — стоимость анкерной техники (сравнение)

Ссылка — защита строительных конструкций от коррозии

Подбирая тип и размер анкера, необходимо учитывать несущую поверхность основания (бетон например) и ожидаемые нагрузки.

Область применения анкерной техники: установка колонн, балки, светопрозрачных конструкций, шумо- и ветрозащитные экраны, барьерные ограждения, динамические нагрузки, бетон с трещинами (растянутая зона), ферм.

Базовый материал: газобетонные блоки. пустотелый кирпич, пенобетонный блоки, ячеистый бетон, кирпич полнотелый, бетон, натуральный камень, бетон с трещинами (растянутая зона), влажный бетон.

Что рекомендуют нормативы

Расчет анкерных болтов на выдергивание предотвратит разрушение закрепленной строительной конструкции.

В общих указаниях строительных нормативов, над разработкой которых занимались ведущие специалисты, деятели науки и техники, представлены рекомендации о крепеже технологических объектов с применением фундаментных болтов.

Они оснащены специальными крепежными элементами, которые позволяют болту устойчиво находиться в материале из кирпича, камня, железобетона.

Шпилькой с резьбой на одном участке и фиксирующим устройством на другом крепится конструкция из различных составляющих.

Съёмные изделия производят стальные, высокопрочные, они способны выдерживать высокую нагрузку и разрывное усилие.

Для пользователей ИТР в проектных институтах, организаций выполняющих монтаж и строительство, заводов изготавливающих метизы, разработано пособие по применению креплений с помощью анкерных болтов в соответствии со СНиП утвержденного 2 сентября 2003 г. Учитывают расчетную зимнюю температуру в зависимости от региона использования метизов по рекомендациям СНиП от 2 января 2001г. Применение креплений в агрессивных средах согласуют с требованиями в СНиПе от 3 апреля 2003 г.

Устанавливают метизы в фундамент в соответствии с условиями и их параметрами, по общим техническим разработкам и ГОСТом 24379.1-80. Конструктивные размеры представлены ГОСТом 24379.1-2012.

1. Геометрическая схема ригеля

Геометрическая
схема отправочной марки фермы приведена
на рис. 5.1.

Рис.5.1.
Фрагмент схемы фермы: В₁
— i-й стержень верхнего пояса фермы;

Н1 — I-й стержень нижнего пояса фермы; р1 — I-й стержень раскоса фермы;

C₁
— i-й
стержень стойки фермы

.2. Расчетные усилия в
элементах фермы

Расчетные
усилия определяются в результате
статического расчета фермы как
шарнирно-стержневой системы (см. раздел
3). Усилия определяются от нагрузок,
используемых при расчете колонны, а
также от монтажной нагрузки и от веса
снега на половине ригеля. В прил.2 табл.10
приведен пример выдачи результатов
расчета на ЭВМ. Для удобства работы с
усилиями результаты расчета автоматически
систематизируются и заносятся в табл.11
прил.2 и из них выбираются расчетные
усилия.

5.3. Подбор сечений элементов фермы

Требуемая
площадь сечения элемента
от продольной силыподбирается по формулам:

для
растянутых элементов
(5.1)

для
сжатых элементов
(5.1а)

где
для растянутых элементов нижнего и
верхнего поясови(данный
коэффициент учитывает ослабление
сечения пояса отверстиями под болты
крепления связей), для остальных элементов
расчетная длинаэлемента, для элементов верхнего и
нижнего поясови опорного раскосав плоскости фермы равна геометрической
длине (расстоянию между узлами), для
остальных элементов —от геометрической длины;гибкость, для элементов поясов задается
ориентировочно в пределахдля остальных элементов задаетсякоэффициент продольного изгиба
центрально-сжатых элементов. Определяется
по [2,
табл.72] в зависимости от

Сечения
элементов фермы принимаются (при
раскреплении ее связями из плоскости
фермы через узел) следующие:

1)
для 1-го элемента верхнего пояса
из двух равнополочных уголков

2)
для остальных элементов верхнего пояса
— из двух неравнополочных уголков
меньшими полками вместе :

3)
для элементов нижнего пояса — из двух
неравнополочных уголков меньшими
полками вместе ;

4)
для опорного раскоса
из двух неравнополочных уголков большими
полками вместе ;

5)
для стойки
из двух равнополочных уголков ;

6)
для остальных элементов — из двух
равнополочных уголков .

После
подбора уголков по сортаменту (см. табл.
6 и 7 прил. 1) определяются геометрические
характеристики сечений элементов фермы:
площади, радиусы инерции, гибкости,
а для сжимаемых элементов коэффициенты
продольного изгиба
в плоскости фермы.

После
уточнения
для принятой толщины уголков производятся
проверки прочности, для растянутых
элементов и устойчивости для сжатых
элементов и в случае необходимости
делается снова подбор сечения. Растянутые
элементы проверяются (по площадинетто)
по формуле:

(5.2)

сжатые
элементы (5.2а)

где

площадь сечения одного принятого
растянутого уголка: 
— диаметр отверстий под болты крепления
связей;
толщина принятого уголка;площадь
сечения двух принятых сжатых уголков;
для всех элементов фермы (в том числе и
для опорных раскосов) за исключением
сжатых элементов решетки при их гибкостиВ этом случае

В
процессе подбора и проверок сечений
элементов фермы необходимо контролировать,
чтобы гибкость
не превышала предельно допустимой
гибкостиВеличины предельных гибкостей элементов
фермы приведены в табл.15 прил.1.

Проверка
устойчивости и 3 плоскости фермы не
производится, так как при рекомендуемых
типах сечений стержни являются
равноустойчивыми в обеих плоскостях.

Сечения
стержней рекомендуется, подбирать в
табличной форме (см. пример расчета.
прил.2). Подбор сжатых элементов
производится методом последовательных
приближений, и в таблицу вносятся все
попытки (результаты каждого
приближения).

Виды продукции и требования к ним

Расчет анкерных болтов на срез позволяет специалистам сделать правильный выбор при фиксации особых объектов с жесткими требованиями на прочность. С их помощью осуществляется надежное соединение конструктивных элементов технических средств к фундаментам сооружений. От прочного сцепления создается надежное строение с длительным эксплуатационным сроком.

В период ремонтных работ болты используют:

для реконструкции старого основания с присоединением пристройки
фиксируют ростверк со сваей, устанавливают стационарную технику
подвешивают тяжелое оборудование

Производство фундаментных метизов основано на выпуске следующих видов:

Составного анкерного, их используют при креплении поворотных установок. Нижнюю шпильку, плиту и муфту размещают перед бетонной заливкой. Прикручивают верхний элемент, закрепляет сборку сварочный шов.
Фундаментного изогнутого метиза. В его состав входят гайки, шпильки, шайбы. Он отличается от аналогов изогнутым концом. Производители представляют их под буквой Г и с отклоненными шпильками. Прямоугольное искривление применяют до формирования основания, «лебедь» устанавливают в готовый фундамент.
Для полнотелых оснований под постройкой применяют крепеж с помощью анкерных болтов с плитами для несущих и металлических систем. Такой болт варьируется в длине с максимумом в пределах 4 м, и минимумом от 0.2 м. Подобные метизы использует как гражданское, так и промышленное строительство, их устройство происходит перед заливкой бетона. Нестандартный вид крепежного элемента способствует применению его в различных сферах хозяйственной деятельности в любых фундаментных материалах.
Съемного, на его стержне с одного конца нарезана резьба. Другим наконечником, с помощью крепления он держит груз в бетонном растворе зафиксированный плитой. Его используют строители зданий разных предназначений в сооружениях из железобетона, кирпича, камня. Установка предусматривает размещение анкерной арматуры, закручивание происходит с окончанием монтажных работ.
Анкерного прямого со стандартной шпилькой. Устанавливают в приготовленные заранее отверстия, применяют вместе с дополнительными клеящими веществами. Эти болты при диаметре 40мм и длине 160 см, стальные с высокой прочностью, выдерживают нагрузку прикрепленного технического средства, конструктивного элемента к неэластичному фундаменту.
Конического — с конусным окончанием стержня, способным самостоятельно расклиниваться, его монтаж проводят с помощью цанги или заделывают цементным раствором. Это прочные и устойчивые крепления.

Объекты для использования фундамента не имеют границ, для этого производятся расчеты, определяется тип и требуемых размер. Параметр длины может заказать потребитель, если понадобится крепежные элементы для конкретного сооружения.

Рекомендации по расчету анкерных болтов