Приходится располагать совершенно разные производственные процессы и офисные отделения

СНиП, СанПиН и другие непонятные аббревиатуры: переводим требования к офисам с законодательного на человеческий

Планируя ремонт и обустройство будущего офиса, немногие досконально изучают все нормативные акты, содержащие требования к рабочим офисным местам. Однажды на пороге появятся инспекторы, и штрафом дело может не ограничиться — придется исправлять нарушения и приостановить работу на время ремонта, что влечет за собой расходы.

Неприятности случаются не только с малым бизнесом, ошибаются даже гиганты с огромными ресурсами и штатом юристов за спиной. Так, в 2018 году за нарушение пожарной безопасности оштрафовали «Почту России». Проверка ГосПожНадзора обнаружила в ряде отделений отсутствие автоматической пожарной сигнализации, систем оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре. Так как в отведенный срок недочеты устранены не были, компании пришлось выплатить штраф в размере 75 000 рублей.

Чтобы с вами такого не произошло, мы подготовили статью, в которой подробно рассказали о том, каких норм и требований нужно придерживаться при организации офисных рабочих мест и обустройстве других общественных помещений. Учитываем их в своих проектах, поэтому знаем назубок!

Если вы планируете переезд в новый офис, изучите наше пошаговое руководство, которое поможет сэкономить время и деньги!

Как оборудовать офис в соответствии с санитарными нормами и правилами

В СанПиН и Трудовом кодексе содержатся определенные нормы, которых нужно придерживаться при организации рабочего места для офисного работника.

Их можно разделить на две группы:

  • правила расстановки офисной мебели и техники;
  • требования к микроклимату, освещению, уровню шума и вибрации.

Несоблюдение требований ведет не только к неприятному разговору с инспекторами, но и к низкой эффективности сотрудников. Если людям приходится по восемь часов в день сидеть на неудобных стульях, мерзнуть или находиться в душном помещении, они быстро устают, меньше успевают и чаще болеют.

Чтобы не допустить штрафов и обустроить офис, в котором будет комфортно всем вашим сотрудникам, следует грамотно продумать каждое рабочее место.

Кроме грамотной организации офисных рабочих мест важно позаботиться об освещении, микроклимате и шумоизоляции в помещении.

Придется позаботиться и об организации места для приема пищи ( ст. 108 ТК РФ, СНиП 2.09.0487 ):

  • если в офисе работает до десяти человек, помещение должно иметь площадь не менее 6 м² и быть оснащено обеденным столом;
  • если работников от десяти до тридцати, площадь увеличивается вдвое;
  • если на предприятии работает более тридцати сотрудников, обязательно наличие столовой.

По правилам в столовой должны быть умывальник, микроволновая печь и холодильник. Источник

Контроль за выполнением требований и штрафные санкции

За выполнением норм и правил следит Роспотребнадзор. Работодателю-нарушителю грозит административная ответственность — штраф от двух до двухсот тысяч рублей. Также в соответствии со ст. 5.27.1 ч. 1, 5 КоАП РФ деятельность компании может быть приостановлена на срок до девяноста суток для устранения недочетов.

Требования пожарной безопасности

Они закреплены в нескольких нормативных актах:

В каждом документе содержится множество правил, регламентирующих, из каких материалов должна быть мебель, какие материалы использовать для пола и стен, где разместить кухню, а где должен быть запасной выход. Если сделать все «на глаз», есть риск нарваться на серьезные штрафы.

Требования пожарной безопасности зависят от:

  • площади офиса и его положения в здании;
  • количества сотрудников;
  • наличия складских и производственных помещений, расположенных рядом с офисом;
  • количества электроприборов.

Чтобы организация офисных рабочих мест соответствовала нормам пожарной безопасности , важно обратить внимание на:

  • Отделочные материалы. Чтобы их подобрать, нужно учесть требования СНиП, регламентирующих использование тех или иных материалов в разных типах помещений. Например, в коридорах, на ступенях и лестничных площадках можно использовать только нескользкое покрытие. Подвесные потолки в офисе придется устанавливать на металлическом каркасе, а для «влажных» помещений подойдут только реечные варианты.
  • Электрооборудование. В каждом офисе есть чайники, холодильник, микроволновая печь и другие электроприборы. В соответствии с п. 60 ППБ-01-03 пользоваться ими можно, если они будут оборудованы теплоизоляционной защитой и будут стоять на подставке из негорючих материалов.
  • Наличие систем и средств тушения пожара. Помещение должно быть оборудовано инструментами и материалами, которые помогут на начальных этапах возгорания: огнетушителями, пожарными кранами, огнестойкими тканями. Все они должны находиться в легкодоступных местах.
  • Системы пожарной сигнализации. Офис должен быть оборудован автоматической системой пожарной сигнализации. Если в штате больше десяти человек, следует установить систему оповещения и управления эвакуацией. Если больше 50, оповещение должно быть речевым. Все эти требования закреплены в п. 5.1 табл. 2 НПБ 104-03 .
  • Запасные выходы. Двери на лестничную клетку должны открываться наружу. Количество запасных выходов зависит от площади и размеров коллектива: если на 300 м² работает не более пятнадцати человек, он может быть один.
  • Пути эвакуации. План должен быть как можно более подробным, на нем нужно обозначить пути эвакуации до лестничных клеток или выходов на улицу.

Начинать ремонт до того, как вы ознакомитесь с требованиями, нет смысла. Если не учесть все эти моменты на этапе планировки и обустройства, проверяющие могут не только выписать штраф, но и приостановить работу до устранения нарушений.

Контроль за выполнением требований и штрафные санкции

За выполнением норм и правил следит ГосПожНадзор. Работодателям-нарушителям грозит административная ответственность — штраф от полутора до четырехсот тысяч рублей .

За нарушение требований пожарной безопасности, повлекшее за собой возникновение пожара, причинение тяжкого вреда здоровью или смерть, органы ГосПожНадзора могут приостановить деятельность компании на срок до девяноста суток.

Как создать безопасный офис: памятка владельцу

Обустраивая офис, важно одновременно придерживаться множества норм и правил. Для этого придется изучить:

  • требования пожарной безопасности;
  • Трудовой кодекс;
  • СНиПы, ГОСТы;
  • СанПиН.

Так как государство жестко следит за безопасностью сотрудников на рабочем месте, нельзя упускать из виду даже мельчайшие детали, иначе вас могут оштрафовать, а работу компании приостановить на срок до девяноста дней.

Если нет времени и желания разбираться в многочисленных документах, поручите это специалистам. Например, дизайнеры нашей студии, проектируя помещения, учитывают все требования законодательства к рабочим офисным местам:

  • тщательно изучают помещение;
  • подбирают подходящие материалы и мебель;
  • продумывают, как грамотно все разместить в офисе.

Все данные мы подробно расписываем в альбоме рабочей документации по проекту. Например, всегда включаем план расстановки светильников и расчет освещенности, выполненный в программе DIALux. Учитываем нормы для каждого помещения: от больших офисов со свободной планировкой до архивов и кладовых.

В таком формате наши клиенты получают светотехнический расчет офиса. По нему видно, насколько будет освещена каждая зона.

Подбирая подходящие материалы для отделки, мы не только ориентируемся на нормы законодательства, но и исходим из категории помещения по уровню пожарной опасности.

Например, в ходе работы над проектом коворкинга Avenue PAGE мы получили от архитектора план полов и конструкций и увидели, что на первом этаже нужны будут напольные покрытия двух типов:

— в open space и кафе разрешены любые покрытия класса КМ2. Мы выбрали виниловую плитку, альтернативой могла бы стать ковровая;

— для центральной части, идущей от входа к лифтовым холлам, нужно было подобрать материалы класса КМ1, т.к. это путь эвакуации, к которому предъявляются особые требования . Отделка другого класса при возгорании будет выделять токсичные вещества, что затруднит эвакуацию (нарушение выявила бы первая же проверка). Выбор был небольшой, но удалось найти не только безопасное, но и стильное решение — керамогранит.

В альбом рабочей документации мы включаем детальную информацию: тип напольного покрытия, его характеристики и размер.

Чтобы все схемы были понятны, важные детали расписываем отдельно в альбоме рабочей документации.

На них во время работы могут ориентироваться строители и другие специалисты.

То, чем мы, как дизайнеры, не занимаемся, фиксируем в договоре и пояснительной записке к альбому рабочей документации. Как правило, можем посоветовать партнеров, которые специализируются на решении подобных задач.

Так, дизайнеры не занимаются проектированием инженерных систем и системы вентиляции.

Участие специалистов в разработке проекта офиса позволяет исключить опасность для жизни и здоровья сотрудников, а также минимизировать риск возникновения проблем с проверяющими.

Организация рабочих мест

Рабочее место является первичным звеном производственно-технологической структуры предприятия (организации), той элементарной ячейкой, в которой осуществляется процесс производства, его обслуживание и управление. Именно здесь происходит соединение трех основных элементов этого процесса и достигается его главная цель – производство предметов труда, оказание услуг, либо технико-экономическое обеспечение и управление этими процессами. От того, как организованы рабочие места, во многом зависит эффективность использования самого труда, орудий и средств производства и, соответственно, производительность труда, себестоимость выпускаемой продукции, ее качество и многие другие экономические показатели функционирования предприятия.

Рабочее место представляет собой закрепленную за отдельным рабочим или группой рабочих часть производственной площади, оснащенную необходимыми технологическим, вспомогательным, подъемно-транспортным оборудованием, технологической и организационной оснасткой, предназначенными для выполнения определенной части производственного процесса.

Каждое рабочее место имеет свои специфические особенности, связанные с особенностями организации производственного процесса, многообразием форм конкретного труда. Вид рабочего места определяется такими факторами, как: тип производства, уровень разделения и кооперации труда, место выполнения работы, содержание труда, степень механизации и автоматизации, число единиц оборудования на рабочем месте. Тип производства в свою очередь связан со специализацией рабочих мест, и означает закрепление за каждым из них группы однородных работ (операций).

Рабочее место, закрепленное за одним рабочим, называется индивидуальным рабочим местом; закрепленное за группой (бригадой) рабочих без закрепления за каждым из них индивидуальной рабочей зоны – групповым (бригадным) рабочим местом. По месту выполнения работы различают стационарные и передвижные рабочие места. Большинство рабочих мест в промышленности – стационарные, т.е. такие, у которых рабочая зона неизменна. Передвижные рабочие места, как правило, организуют для вспомогательных рабочих (например, наладчиков, ремонтников), которые в процессе работы перемещаются на производственной площади.

По степени автоматизации и механизации можно выделить рабочие места ручного труда, механизированные, полуавтоматизированные и автоматизированные. В зависимости от количества обслуживаемого оборудования различают: одностаночные (одноагрегатные) и многостаночные (многоагрегатные) рабочие места.

В ряде случаев в зависимости от специфики производства могут применяться другие классификационные признаки, на основе которых составляется характеристика конкретного рабочего места.

Организация рабочего места представляет собой материальную основу, обеспечивающую эффективное использование оборудования и рабочей силы. Главной ее целью является обеспечение высококачественного и эффективного выполнения работы, в установленные сроки на основе полного использования оборудования, рабочего времени, применения рациональных приемов и методов труда, создания комфортных условий труда, обеспечивающих длительное сохранение работоспособности работников. Для достижения этой цели к рабочему месту предъявляются технические, организационные и эргономические требования.

С технической стороны, рабочее место должно быть оснащено прогрессивным оборудованием, необходимой технологической и организационной оснасткой, инструментом, контрольно-измерительными приборами, предусмотренными технологией, подъемно-транспортными средствами.

С организационной стороны, имеющиеся на рабочем месте вышеперечисленное оборудование должно быть рационально расположено в пределах рабочей зоны; найден вариант оптимального обслуживания рабочего места по его своевременному обеспечению сырьем, материалами, заготовками, деталями, инструментом, ремонтом оборудования и оснастки, уборкой отходов, обеспечены безопасные и безвредные условия труда.

С экономической стороны организация рабочего места должна обеспечить оптимальную занятость работника(ов), максимально высокий уровень производительности труда и качество работы.

Эргономические требования имеют место при проектировании оборудования, технологической и организационной оснастки, планировке рабочего места.

Процессу труда работника, независимо от того какие функции он выполняет, свойственны присущие ему закономерности определяющие:

размещение работника в рабочей зоне;

положение рабочей позы;

последовательность, количество и пространственную протяженность составляющих трудовой процесс трудовых движений;

последовательность вхождения человека в работу;

появление, наращивание и снижение утомляемости.

Эргономика исследует влияние, оказываемое на функциональное состояние и работоспособность человека различными факторами производственной среды. Последние учитываются при проектировании оборудования, организационной и технологической оснастки, при обосновании планировки. Правильная планировка должна предусматривать такое размещение работника в зоне рабочего места и такое расположение в ней предметов, используемых им в процессе работы, которые бы обеспечили наиболее удобную рабочую позу; наиболее короткие и удобные зоны движения; наименее утомительные положения корпуса, рук, ног и головы при длительном повторении определенных движений.

Таким образом, задачи в области организации труда в области организации рабочих мест направлены на достижение рационального сочетания вещественных элементов производственного процесса и человека, обеспечение на этой основе высокой производительности и благоприятных условий труда.

Основой для организации рабочего места является его специализация, предполагающая закрепление за ним определенного круга работ или операций по признаку их технологической однородности, сложности, точности обработки, конфигурации и др. Чем выше специализация производства, тем в большей степени появляется возможность приспособить каждое рабочее место по планировке и оснащению к конкретной работе, создать для рабочего наиболее благоприятные условия труда, учитывающие общие производственные требования для данного вида работ и физиологические особенности каждого конкретного исполнителя.

Наиболее неблагоприятные условия специализации в единичном производстве, где происходит постоянная смена выполняемых работ, выпускаемой продукции. Постоянное изменение характера выполняемых работ вынуждает применять универсальное оборудование, разнообразные технологические приспособления, инструменты.

К предметам временного пользования относится все то, надобность в чем связано с конкретно выполняемой операцией:

приспособления для данной операции;

рабочие и мерительные инструменты;

тара для обработки, хранения и передачи данной конкретной продукции и др.

Такая классификация способствует обеспечению необходимого порядка на рабочих местах.

К каждой разновидности элементов оснащения рабочих мест предъявляются определенные требования. Главными требованиями при выборе основного технологического оборудования является: максимальное освобождение работающего от тяжелого физического труда, удобство рабочей позы, удобство и легкость управления оборудованием, безопасность работы, обеспечение комфортных условий труда. Выполнение этих требований зависит от того, как при разработке оборудования, учтены требования эргономики, производственной эстетики и безопасности труда.

Аналогичные требования предъявляются и к вспомогательному оборудованию – подъемно-транспортным устройствам, различным конвейерам, контрольным приборам, испытательным стендам и устройствам и др.

При выборе технологической оснастки руководствуются тем, что ее конструктивные особенности должны соответствовать характеру выполняемых работ и операции, обеспечивать максимальное использование технологических возможностей оборудования Она должна быть удобна для пользования, безопасна в работе, должна обеспечивать минимальные затраты времени при ее монтаже на рабочем месте.

Рабочее место обеспечивается и необходимой справочной, технической и учетной документацией, к которой относятся: чертежи, паспортные данные оборудования, схемы, инструкции по ремонту, уходу и эксплуатации оборудования, наряды и графики обслуживания, карты организации труда и др. Ее наличие является важным условием для организации рационального трудового процесса на рабочем месте. Документация должна быть краткой и исчерпывающей по содержанию, наглядной, легко читаемой и понятной для исполнителя. При необходимости она может служить пособием для обучения рабочих.

Читайте также:  Кровать-подиум своими руками: пошаговая инструкция, чертежи и размеры

В системе мероприятий по организации рабочего места существенное значение имеет рациональная его планировка. Правильная планировка рабочего места позволяет устранить лишние трудовые движения и непроизводительные затраты энергии рабочего, эффективно использовать производственную площадь при обеспечении безопасных условий труда.

Под планировкой рабочего места понимается взаимное (в трехмерном измерении) пространственное расположение на отведенной производственной площади основного и вспомогательного оборудования, технологической и организационной оснастки и самого рабочего (или группы рабочих).

Рациональная планировка рабочего места обеспечивает удобную рабочую позу, возможность применения передовых приемов и методов труда, минимальные траектории движений рабочего их количество, минимальные траектории движений предметов труда, соблюдение строгой последовательности, при которой один элемент работы плавно непосредственно переходит в другой. При этом расположение средств и предметов труда должно удовлетворять основным требованиям, нарушение которых ведет к непроизводительным затратам рабочего времени и энергии работника, преждевременному утомлению и снижению производительности труда, нерациональному использованию производственных площадей:

не создавать тесноты на рабочем месте;

не вызывать излишних движений, наклонов, хождений и перемещения предметов труда, оснастки и готовой продукции;

к рабочему месту должен быть обеспечен свободный доступ для профилактических ремонтов и осмотров, а также аварийного обслуживания;

рационально использовать отведенную под рабочее место производственную площадь;

планировка рабочего места должна учитывать технологические маршруты, маршруты работы, возможность применения наиболее целесообразных в данных условиях транспортных средств.

При проектировании планировки рабочих мест различают внешнюю и внутреннюю планировку. Под внешней планировкой понимается положение данного рабочего места относительно других рабочих мест участка, линии, цеха, грузопотоков, стен, колонн и т.д.

Внутренняя планировка рабочего места представляет собой размещение технологической оснастки и инструмента в рабочей зоне, инструментальных шкафах и тумбочках, правильное расположение заготовок и деталей на рабочем месте. Она должна обеспечить удобную рабочую позу, короткие и малоутомительные движения, равномерное и по возможности одновременное выполнение трудовых движений обеими руками.

Обслуживание рабочих мест является важной частью производственного процесса и имеет своей целью их обеспечения средствами и предметами труда, необходимыми для осуществления производства. Такое обслуживание включает:

своевременное доведение до рабочих производственного задания с соответствующей документацией;

бесперебойное снабжение рабочих мест материалами, заготовками, полуфабрикатами, комплектующими изделиями, инструментом и приспособлениями;

ремонтное обслуживание, наладочные и транспортные работы, контроль качества продукции, поддержание чистоты на рабочих местах.

Эффективность труда вспомогательных рабочих, выполняющих перечисленные выше функции, во многом зависит от того, какая система обслуживания основных рабочих принята на предприятии. Система обслуживания представляет собой комплекс регламентированных по объему, периодичности, срокам и методам мер, определяющих сферу деятельности отдельных групп вспомогательных рабочих по обеспечению рабочих мест основных рабочих материалами, инструментом, документацией и комплексом услуг и работ, необходимых для бесперебойного высокопроизводительного труда. Она должна соответствовать типу производства и характеру труда на рабочих местах основного производства, увязана со структурой производства и управления, обеспечивать комплексность обслуживания.

Система обслуживания рабочих мест базируется на функциональном разделении труда на предприятии, в результате которого основные рабочие максимально высвобождаются от выполнения вспомогательных работ, а каждая функция обслуживания осуществляется определенными профессионально-квалификационными группами вспомогательных рабочих.

Различают следующие функции обслуживания рабочих мест:

производственно-подготовительная – комплектование предметов труда, выдача производственного задания и технической документации, проведение производственного инструктажа;

инструментальная – обеспечение инструментом и приспособлениями, заточка и ремонт инструмента;

наладочная – наладка, переналадка и подналадка оборудования и технологической оснастки. Первоначальная наладка заключается в установке, оснащении и регулировке нового оборудования; переналадка – в смене оснастки и регулировки оборудования при переходе к производству нового изделия; подналадка – в устранении появившихся в ходе выполнения производственного задания нарушений в работе оборудования, приспособлений и оснастки;

контрольная – контроль качества продукции и соблюдение технологического режима, предупреждение брака, обслуживание и ремонт мерительного инструмента и контрольно-измерительной аппаратуры;

транспортно-складская – приемка, учет, хранение и выдача материалов, деталей, инструмента, доставка к рабочим местам предметов и средств труда, вывоз с рабочих мест готовой продукции, а также отходов производства;

поддержания в рабочем состоянии основного и вспомогательного оборудования, включающая его профилактическое обслуживание, все виды ремонтов;

энергетическая – обеспечение рабочего места всеми видами энергии -электричеством, сжатым воздухом, паром и т.д.;

ремонтно-строительная – текущий ремонт производственных помещений строительство мелких вспомогательных помещений, ремонт дорог и подъездных путей;

хозяйственно-бытовая – систематическая уборка производственных помещений и территорий, санитарно-гигиеническое и культурно-бытовое обслуживание.

Все эти функции могут выполняться по различным системам: централизованной, децентрализованной и смешанной.

При централизованной системе, обслуживание осуществляется едиными функциональными службами предприятия.

Децентрализованная система предусматривает, что функции обслуживания выполняются либо производственными, либо обслуживающими рабочими, находящимися в данных подразделениях (цех, участок, линия).

При смешанной (комбинированной) системе одни функции обслуживания выполняются централизованно, другие – децентрализовано.

Значительными организационными и экономическими преимуществами обладает централизованное обслуживание. Оно позволяет более рационально использовать работников обслуживающих служб, концентрировать их усилия в необходимый период на определенных участках обслуживания, механизировать труд и т.д. При этом улучшаются возможности для организации внутрипроизводственного планирования работ по обслуживанию, что повышает его качество, надежность, своевременность, экономичность. Не случайно, на таких предприятиях, как ВАЗ, централизация вспомогательных служб приближается к 100%.

При децентрализованной системе каждый руководитель цеха имеет в своем подчинении вспомогательных рабочих, которые выполняют весь комплекс необходимых работ. Это обеспечивает своевременность и оперативность их выполнения. Однако, как показала практика, при этой системе сложно обеспечить нормальную и стабильную занятость вспомогательного персонала, рациональное его использование в соответствии с квалификацией.

Наибольшее распространение на предприятиях промышленности получила смешанная (комбинированная) система обслуживания, при которой часть функций обслуживания осуществляется централизованно, а другая часть – децентрализовано.

На выбор системы обслуживания влияют масштаб и тип производства, производственная структура предприятия, качественный уровень имеющегося оборудования, сложность выпускаемой продукции, требования к ее качеству, планировка производственных площадей и др. Однако во всех случаях критерием выбора оптимальной системы обслуживания является минимум затрат рабочего времени и материальных ресурсов на обслуживание при высоком качестве последнего.

В чем разница между шарнирным опиранием и жестким защемлением

Для многих начинающих проектировщиков основной проблемой является выбор расчетной схемы: где должны быть шарниры, а где – жесткие узлы? Как понять, что выгодней, и как разобраться, что вообще нужно в конкретном узле конструкции? Это очень обширный вопрос, надеюсь, данная статья немного внесет ясности в столь многогранный вопрос.

Что такое узлы опирания и обозначение этих узлов на схемах

Начнем с самой сути. Каждая конструкция должна иметь опору – как минимум она не должна упасть с высоты, на которой ей положено находиться. Но если копнуть глубже, для надежной работы элемента, нам мало запретить ему падать.

Как может сместиться любой элемент в пространстве? Во-первых, это может быть перемещение по одной из трех плоскостей – по вертикали (ось Z), по горизонтали (оси Х и У). Во-вторых, это может быть поворот элемента в узле вокруг тех же трех осей.

Таким образом, мы имеем целых шесть возможных перемещений (а если учесть еще и направление плюс-минус, то их не шесть, а двенадцать), которые еще называют степенями свободы – и это очень наглядное название. Если конструкция висит в воздухе (нереальная ситуация), то она полностью свободна, ничем не ограничена. Если в каком-то месте под ней появляется опора, не дающая перемещаться по вертикали, значит одна из степеней свободы у элемента в месте опоры ограничена по оси Z. Примером такого ограничения является свободное опирание металлической балки на гладкой, допускающей скольжение поверхности – она не упадет за счет опоры, но может при определенном усилии сдвинуться по оси Х и У, либо повернуться вокруг любой оси. Забегая вперед, уточним важный момент: если у элемента в узле не ограничен поворот, этот узел является шарнирным. Так вот, такой простейший шарнир с ограничением только по одной оси обозначается обычно следующим образом:

Расшифровать такое обозначение просто: кружочки означают наличие шарнира (т.е. отсутствие запрета поворота элемента в этой точке), палочка – запрет перемещения в одном направлении (обычно из схемы сразу становится понятно – в каком именно – в данном случае запрет по вертикали). Горизонталь со штриховкой условно обозначает наличие опоры.

Следующий вариант ограничения степеней свободы – это запрет перемещения в направлении двух осей. Для той же металлической балки это могут быть оси Z и Х, а по У она может переместиться при приложении к ней усилия; повороты ее, как видно, тоже ничем не ограничены.

Как вообще представить отсутствие ограничения поворотов? Если эту балку попытаться закрутить вокруг собственной оси (допустим, опереть на нее перекрытие только с одной стороны – тогда под весом перекрытия балка начнет крутиться), то ничто не помешает этому кручению, балка по всей длине начнет опрокидываться под действием крутящей силы. Точно также если в центре балки приложить вертикальную нагрузку, балка изогнется и в местах опирания свободно повернется вокруг оси У (слева – по часовой стрелке, справа – против). Вот это мы и понимаем как шарнир.

Допустим, есть жесткий узел опирания балки в раме, который обеспечен путем приварки балки к колонне. Но сварной узел рассчитан неверно и шов не выдерживает приложенного усилия и разрушается. Балка продолжает опираться на колонну, но уже может повернуться на опоре. При этом кардинально меняется эпюра изгибающих моментов: на опорах моменты стремятся к нулю, зато пролетный момент возрастает. А балка была рассчитана на защемление и не готова к восприятию возросшего момента. Так и происходит разрушение. Поэтому жесткие узлы всегда должны быть рассчитаны на максимально возможную нагрузку.

Такой шарнир обозначается следующим образом.

Слева и справа обозначения равноценны. Справа оно более наглядное: 1 – горизонтальный стержень ограничен в узле в перемещении по вертикали (вертикальная палочка с кружочками на концах) и по горизонтали (горизонтальная палочка с кружочками на концах); 2 – вертикальный стержень также ограничен в узле в перемещении по вертикали и по горизонтали. Слева также очень распространенное обозначение точно такого же шарнира, только палочки расположены в виде треугольника, но то, что их две, означает, что ограничение перемещений идет по двум осям – вдоль оси элемента и перпендикулярно его оси. Особо ленивые товарищи могут вообще не рисовать кружочки, и обозначать такой шарнир просто треугольником – такое тоже встречается.

Теперь рассмотрим, что же означает классическое обозначение шарнирно опирающейся балки.

Это балка, имеющая две опоры, а в левой еще и ограниченная в перемещении по горизонтали (если бы этого не было, система не была бы устойчивой – есть такое условие в сопромате – у стержня должно быть три ограничения перемещений, в нашем случае два ограничения по Z и одно по Х). Конструктор должен продумать, как обеспечить соответствие опирания балки расчетной схеме – об этом никогда нельзя забывать.

И последний случай для плоской задачи – это ограничение трех степеней свободы – двух перемещений и поворота. Выше было сказано, что для любого элемента степеней свободы шесть (или двенадцать), но это для трехмерной модели. Мы же обычно в расчете рассматриваем плоскую задачу. И вот мы пришли к ограничению поворота – это классическое понятие жесткого узла или защемления – когда в точке опирания элемент не может ни сдвинуться, ни повернуться. Примером такого узла может служить узел заделки сборной железобетонной колонны в стакан – она настолько глубоко замоноличена, что возможности как сместиться, таки и повернуться у нее нет.

Глубина заделки у такой колонны строго расчетная, но даже по виду мы не можем представить, что колонна на рисунке слева сможет повернуться в стакане. А вот правая колонна – запросто, это явный шарнир, и так конструировать защемление недопустимо. Хотя и там, и там колонна погружена в стакан и паз заполнен бетоном.

Больше вариантов защемления будет по ходу статьи. Сейчас разберемся с обозначением защемления. Оно классическое, и особого разнообразие в отличии от шарниров здесь не наблюдается.

Слева показан горизонтальный элемент, защемленный на опоре, справа – вертикальный.

И напоследок – о шарнирных и жестких узлах в рамах. Если узел соединения балки с колонной жесткий, то он показывается либо без условных обозначений вообще, либо с закрашенным треугольничком в углу (как на верхних двух рисунках). Если же балка опирается на колонны шарнирно, на концах балки рисуются кружочки (как на нижнем рисунке).

Как законструировать шарнирный или жесткий узел

Опирание плит, балок, перемычек.

Первое, что следует запомнить при конструировании узлов – зачастую шарнир от защемления отличает глубина опирания.

Если плита, перемычка или балка опирается на глубину, равную или меньшую высоте сечения, и при этом не выполнено никаких дополнительных мероприятий (приварка к закладным элементам, препятствующая повороту и т.п.), то это всегда чистый шарнир. Для металлических балок считается шарнирным опирание на 250 мм.

Если опирание больше двух – двух с половиной высот сечения элемента, то такое опирание можно считать защемлением. Но здесь есть нюансы.

Во-первых, элемент должен быть пригружен сверху (кладкой, например), причем веса этого пригруза должно быть достаточно, чтобы воспринять усилие в элементе на опоре.

Во-вторых, возможно другое решение, когда поворот элемента ограничивается путем приварки к закладным деталям. И здесь нужно четко разбираться в особенностях конструирования жестких узлов. Если балка или приварена внизу (такое часто встречается и в металлоконструкциях, и в сборном железобетоне – к закладным в опоре привариваются закладные в балке или плите), то это никак не мешает ей повернуться на опоре – это лишь препятствует горизонтальному перемещению элемента, об этом мы говорили выше. А вот если верхняя часть балки надежно заанкерена сваркой на опоре (это либо рамные узлы в металле, либо ванная сварка верхних выпусков арматуры в сборных ригелях – в жестких узлах каркаса, либо сварка закладных элементов в узлах опирания балконных плит, которые обязательно должны быть защемлены, т.к. они консольны), то это уже жесткий узел, т.к. явно препятствует повороту на опоре.

Читайте также:  Мебель, которая экономит пространство

На рисунке ниже выбраны шарнирные и жесткие узлы из типовых серий (серия 2.440-1, 2.140-1 вып. 1, 2.130-1 вып. 9). По ним наглядно видно, что в шарнирном узле крепление идет внизу балки или плиты, а в жестком – вверху. Уточнение: в узле опирания плиты анкер не дает жеского узла, это гибкий элемент, который лишь препятствует горизонтальному смещению перекрытия.

Но законструировать узел правильно – это полдела. Нужно еще сделать расчет всех элементов узла, выдержат ли они максимальное усилие, передаваемое от элемента. Здесь нужно рассчитать и закладные детали, и сварные швы, и проверить кладку в случае, если пригруз от нее учитывается при конструировании.

Соединение колонн с фундаментами.

При опирании металлических колонн определяющим фактором является количество болтов и то, как законструирована база колонны. О металле здесь я распространяться не буду, т.к. это не мой профиль. Напишу только, что если в фундаменте для крепления колонны лишь два болта, то это стопроцентный шарнир. Также если стойка приваривается к закладной детали фундамента через пластину, это тоже шарнир. Остальные случаи подробно приведены в литературе, есть узлы в типовых сериях – в общем, информации много, здесь запутаться сложно.

Для сборных железобетонных колонн используется их жесткая заделка в стакан фундамента (об этом речь шла выше). Если вы откроете «Пособие по проектированию фундаментов на естественном основании под колонны зданий и сооружений», там вы сможете найти расчет всех элементов этого жесткого узла и принципы его конструирования.

При шарнирном узле колонна (столб) просто опирается на фундамент безо всяких дополнительных мероприятий или заделана в неглубокий стакан.

Соединение монолитных конструкций.

В монолитных конструкциях жесткий узел или шарнир всегда определяется наличием правильно заанкеренной арматуры.

Если на опоре арматура плиты или балки не заведена в конструкцию опоры на величину анкеровки или даже нахлестки, то такой узел считается шарнирным.

Так на рисунке ниже показаны варианты опирания монолитных плит из Руководства по конструированию ЖБК. Рисунок (а) и (б) – это жесткое соединение плиты с опорой: в первом случае верхняя арматура плиты заводится в балку на длину анкеровки; во втором – плита защемляется в стене также на величину анкеровки рабочей арматуры. Рисунок (в) и (г) – это шарнирное опирание плиты на балку и на стену, здесь арматура заведена на опору на минимально допустимую глубину опирания.

Рамные узлы соединения монолитных ригелей и колонн в железобетоне выглядят еще серьезней, чем опирание плит на балки. Здесь верхняя арматура ригеля заводится в колонну на величину одной и двух длин анкеровки (половина стержней заводится на одну длину, половина – на две).

Если в узле железобетонного каркаса арматура и балки, и колонны проходит насквозь и дальше идет больше чем на длину анкеровки (например, какой-то средний узел), то такой узел считается жестким.

Чтобы соединение колонн с фундаментом было жестким, из фундаментов должны быть сделаны выпуски достаточной длины (не менее величины нахлестки, подробнее – в Руководстве по конструированию), и эти же выпуски должны быть заведены в фундамент на длину анкеровки.

Аналогично в свайном ростверке – если длина выпусков из сваи меньше, чем длина анкеровки, соединение ростверка со сваей жестким считаться не может. Для шарнирного соединения длину выпусков оставляют 150-200 мм, больше не желательно, т.к. это будет пограничное состояние между шарниром и жестким узлом – а ведь расчет делался как для чистого шарнира.

Если нет места для того, чтобы разместить арматуру на длину анкеровки, проводят дополнительные мероприятия – приварку шайб, пластин и т.п. Но такой элемент должен быть обязательно рассчитан на выкалывание (что-то вроде расчета анкеров закладных деталей, его можно найти в Пособии по проектированию ЖБК).

Также на тему шарниров и защемления можно прочитать здесь.

Болтовые соединения стальных конструкций

История болтовых соединений началась в далеком XVIII веке, с тех самых пор, как мир узнал о существовании чугунных конструкций. Доказав свою надежность на практике, болтовые соединения получили широкое признание во всем строительном мире. Сегодня болтовые соединения стальных конструкций применяются в монтажно-сборочных работах, в которых не требуются сложные механизмы и наличие дополнительного оборудования. Эта простота сборки является основным преимуществом болтовых соединений стальных конструкций. Точность и долгий срок работы металлоконструкций зависят от пластичности и прочности болтовых соединений стальных конструкций.

Компании-производители проводят различные расчеты, начиная от момента проектирования и заканчивая сдачей объекта в эксплуатацию. Болтовые соединения стальных конструкций определяют устойчивость всей металлической конструкции, которая зависит от материалов, соответствующих стандартов. Каждое изделие в болтовых соединениях стальных конструкций подвержено статическим или динамическим нагрузкам, а потому имеет свою классификацию и технические характеристики. К примеру, крепежное изделие болт различается по классам точности:

  • повышенный (А) — деформация болтов этой точности составляет 0,25 – 0,30 мм, от стержня болта, в сторону увеличения.
  • нормальный (В) — болты этой точности устанавливаются в отверстия, диаметр которых превышает диаметр стержня болта не более чем 1, 5 мм.
  • грубый (С) — болты и гайки этого класса могут значительно отличаться несовпадением диаметров соединяемых элементов. Зачастую это несовпадение достигает 2-3 мм.

Остановимся несколько подробней на этом моменте. Такое разделение на классы точности болтов напрямую зависит от типа конструкций. Класс точности болтовых соединений стальных конструкций А, В или С указывается на головке болта выпуклыми буквами. Для болтовых соединений стальных конструкций, воспринимающих расчетные усилия, используются болты класса точности А и В. Соответственно, болты и гайки грубой точности класса С, применяются в нерасчетных монтажных соединениях. Самыми прочными и невосприимчивыми к сдвигающей силе, являются болты класса А. Болтовые соединения стальных конструкций, в которых применяются болты точности А, не поддаются деформации и всегда прочны. Поэтому болты класса А очень часто используют в болтовых соединениях стальных конструкций в самых труднодоступных местах. Существующая разница между диаметрами болтов класса В и С объясняется тем, что болтовые соединения стальных конструкций не работают одновременно. И, все-таки, необходимо помнить, что болты любой точности применяются для фиксации болтовых соединений стальных конструкций, где каждый элемент опирается друг на друга. Потому все работы с болтовыми соединениями стальных конструкций требуют максимальных расчетов и усердия.

Помимо классов точности, в болтовых соединениях стальных конструкций есть еще одна классификация болтов, называемая «Классы прочности болтов». Здесь болты характеризуют по механическим свойствам. Прежде всего, классификация прочности опирается на материал, из которого изготовлен болт. Обозначаются классы прочности болтов цифрами с разделительными точками между ними — 4.6, 4.8, 5.8, 6.6, 8.8, 9.8 и т.д.

Если первую цифру, обозначающую класс прочности, умножить на десять то получится число, равное минимальному временному сопротивлению материала в кН/см2. Произведение первого и второго числа обозначает предел текучести в кН/см2. Вторая цифра, умноженная на десять, позволит нам узнать процентное соотношения предела текучести σy к пределу прочности σu. Классификация прочности болтов зависит от условий эксплуатации болтовых соединений стальных конструкций. В болтовых соединениях стальных конструкций используется три вида болтов, различаемых по ГОСТу:

  • Обычные (ГОСТ 22356 – 70)
  • Высокопрочные (ГОСТ 22356 – 77)
  • Анкерные (ГОСТ 24379.1 – 80)

Процесс сборки болтовых соединений стальных конструкций происходит поэтапно:

  • На первом этапе — подготавливаются стыкуемые поверхности. Иными словами, болтовые соединения стальных конструкций очищаются от ржавчины, масел, грязи и пыли. Кроме того, исправляются все неровности, спиливаются или срубаются заусеницы, образовавшиеся на кромках отверстий и деталей.
  • На втором этапе — совмещаются отверстия под болты. Чтобы соединить отверстия в болтовых соединениях стальных конструкций используют элементы с диаметром, чуть меньшим диаметра самих отверстий. Необходимая плотность в болтовых соединениях стальных конструкций достигается с помощью временных и постоянных болтов, подтягивая их один за другим следующим образом: первый болт устанавливается посередине болтового соединениях стальной конструкции, остальные за ним, на одинаковом расстоянии от центра и по краю.
  • Третий этап — называется «стяжка элементов стыка». Здесь происходит стягивание болтов, согласно проекту, после выверки конструкций.
  • На четвертом этапе в болтовые соединения стальных конструкций устанавливаются постоянные болты, в той же последовательности, как при стягивании.
  • После чего начинается окончательная затяжка высокопрочных болтов в соединениях стальных конструкций до необходимого натяжения.

Прочность и пластичность стальных конструкций — основной показатель, влияющий на работу металлических конструкций на всем сроке их эксплуатации. Чем выше технологические характеристики болтовых соединений стальных конструкций, тем качественней показатель прочности всей металлоконструкции. Есть еще много нюансов, о которых нужно знать Заказчику, решившемуся построить здание или сооружение из металлических конструкций. Но все тонкости производства металлических конструкций могут знать только профессионалы своего дела. Наша компания занимается производством металлических конструкций, их проектированием, сборкой и монтажом. На все Ваши вопросы мы можем ответить письменно ли по телефону! Звоните нам! Наши специалисты, с удовольствием примут в разработку Ваш Заказ и помогут реализовать «под ключ» весь проект!

Болты и болтовые соединения металлоконструкций

Болтовые соединения как способ сборки крупногабаритных металлоконструкций использовались гораздо раньше изобретения сварки. Простота монтажа и высокая надежность в работе способствовали широкому распространению этого способа соединения в строительстве с использованием крупногабаритных металлоконструкций.

Болтом называют соединительный элемент, имеющий головку, стержень, часть которого гладкая, а другая имеет резьбу для навинчивания гайки. Гладкая часть «правильного» болта должна иметь длину на 2-3 мм короче толщины соединяемых металлоконструкций. Также в соединениях применяются шайбы, обеспечивающие лучшую фиксацию гайки.

Для соединения строительных металлоконструкций применяют болты грубой, нормальной и повышенной точности, а также высокопрочные, самонарезающие и фундаментные или анкерные болты.

Точность болтовых соединений.

Болты грубой (класс C) и нормальной (класс B) точности отличаются допусками на отклонение диаметра от номинала. Для болтов грубой точности это 1 мм, а нормальной – 0,52 мм при диаметре до 30 мм.

Болты грубой и нормальной точности применяются в условиях монтажа. Болты этих классов точности ставят в отверстия, образованные продавливанием или сверлением в отдельных элементах и диаметр этих отверстий должен быть на 2-3 мм больше диаметра болта.

Разница диаметров болта и отверстия облегчает посадку болта и упрощает создание соединения и это большое преимущество использования таких болтов. Однако, неполное совпадение осей отверстий в отдельных элементах металлоконструкций и болтов не позволяет добиться плотной посадки болта в отверстии.

Неплотность посадки болта в отверстии повышает вероятность деформирования такого болтового соединения на сдвиг и увеличивает неравномерность работы отдельных болтов в соединении. Поэтому болты грубой и нормальной точности не могут быть использованы в ответственных соединениях, работающих на сдвиг, а только лишь как крепежные элементы конструкций или в случаях, когда основная нагрузка происходит от растяжения.

Болтами повышенной (класс A) точности соединяют элементы металлоконструкций, отверстия в которых просверлены на проектный диаметр в собранном виде или продавлены по кондукторам в отдельных элементах или деталях, или просверлены на меньший диаметр с последующей рассверловкой до проектного диаметра в собранных элементах.

Диаметры таких отверстий не должны отличаться от диаметра болта более чем на 0,3 мм. Плюсовой допуск для диаметра болта и минусовой для отверстия не разрешается. Гладкая часть болта без резьбы обтачивается до строго цилиндрической формы.

Высокопрочные болты.

Обычные болты изготавливаются из углеродистой стали горячей или холодной высадкой и, при необходимости, подвергаются термообработке. Высокопрочные болты изготавливают из легированной стали и также могут быть термообработаны.

Высокопрочные болты изготавливают нормальной точности, их ставят в отверстия, превышающие диаметр самого болта. При этом гайки таких болтов затягивают тарировочным ключом, позволяющим создавать заданную силу натяжения и контролировать её.

Большая допустимая сила натяжения высокопрочного болта позволяет плотно стягивать соединяемые элементы металлоконструкций, обеспечивая монолитность соединения. При действии на такое соединение сдвигающих сил между соединяемыми элементами возникают силы трения, препятствующие сдвигу этих элементов относительно друг друга.

Таким образом, высокопрочный болт, работая на осевое растяжение, обеспечивает передачу сил сдвига трением между соединяемыми элементами, именно поэтому подобное соединение часто называют фрикционными. Для увеличения сил трения поверхности соединяемых элементов должны быть тщательно очищены от грязи, жировых отложений, ржавчины и окалины. Как минимум это делается металлическими щетками, но в идеале пескоструйными или дробеструйным аппаратом.

Особенность соединений высокопрочными болтами при фрикционном соединении – необходимость одинаковой толщины соединяемых элементов металлоконструкций. Это обусловлено тем, что даже небольшая разница толщины соединяемых элементов не позволит добиться плотного прилегания и равномерности силы трения, и несущая способность болта резко уменьшается.

Компромиссным решением может быть размещение тонких стальных пластинок, покрытых с двух сторон полимерным клеем с корундовым порошком. Это позволяет выровнять перепад плоскостей стыкуемых деталей и обеспечивает высокий коэффициент трения.

Помимо сдвигоустойчивых фрикционных соединений высокопрочные болты позволяют создать соединения с «несущими» болтами. Такие соединения отличаются передачей сдвигающих усилий и совместной работой сил трения, смятия и среза болта.

Другие особенности болтовых соединений.

Самонарезающие болты отличаются от обычных наличием резьбы полного специального профиля на всей длине стержня. Такие болты могут быть завинчены в ранее образованные отверстия соединяемых деталей. Материалом для изготовления самонарезающих болтов служит термоупрочненная сталь. Плюс таких болтов – отсутствие гаек и доступ к конструкции только с одной стороны.

Фундаментные или анкерные болты служат для передачи растягивающих усилий от колонн на их фундаменты.

Принято классифицировать болтовые соединения по числу поставленных болтов – одноболтовые и многоболтовые. По характеру передачи усилия в соединении элементов металлоконструкции различают сдвигоустойчивые и несдвигоустойчивые болтовые соединения.

В несдвигоустойчивых соединениях нет необходимости контролировать силу затяжки гайки, так как в таких конструкциях между элементами не передается усилие через трение их поверхностей. В таких соединениях могут использоваться болты различных классов прочности, в том числе и высокопрочные, а в расчетах учитываются сопротивление растяжению, смятию и срезу, без учета сил трения.

При проектировании сдвигоустойчивых соединений дополнительно обязательно учитывается величина сдвигающей силы, передаваемой трением между соединяемыми элементами металлоконструкций.

Болтовые соединения на высокопрочных болтах с контролируемым натяжением могут быть как фрикционными, так и фрикционно-срезными, когда часть усилия передается через трение поверхностей соединяемых болтами элементов металлоконструкций, а часть через смятие. Последний вид болтового соединения по результатам исследований наиболее экономичен, но и наиболее трудоемок в расчетах и при монтаже.

Читайте также:  Дачный мастер-класс

У болтовых соединений металлоконструкций есть и недостатки, главный из которых – более высокая общая металлоемкость изделия. Кроме того, необходимость в отверстиях для болтов ослабляет сечение соединяемых элементов. Тем не менее болтовые соединения, впрочем, как и заклепочные, по-прежнему в ходу.

+7(812) 987 9110 +7(812) 322 8737 Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Болтовые соединения

Виды болтов и болтовых соединений

Болтовые соединения осуществляют постановкой металлических стержней (болтов) (рис. 4.14) в совмещенные отверстия соединяемых элементов. Различают срезные и фрикционные соединения, работающие на сдвиг, а также фланцевые соединения, работающие на растяжение.

Срезные соединения (рис. 4.15) передают внешние сдвигающие усилия за счет сопротивления болтов срезу и соединяемых элементов смятию, вследствие чего обладают повышенной деформативностью.

Рис. 4.14. Элементы и виды болтов а — болт с шайбой (1) и гайкой (2); б — самонарезающий болт; в, г — фундаментные болты

Фрикционные (сдвигоустойчивые) соединения на высокопрочных болтах с контролируемым натяжением передают внешние сдвигающие усилия за счет сил трения, возникающих по контактным плоскостям соединяемых элементов от предварительного натяжения болтов. Создание сильного натяжения возможно только в том случае, когда болт имеет высокую прочность. Усилие натяжения высокопрочного болта контролируют, как правило, по моменту закручивания гаек при помощи специальных динамометрических ключей. Для увеличения сил трения поверхности фрикционных соединений подвергаются механической, газопламенной или пескоструйной обработке.

Рис. 4.15. Работа болтового соединения на срез и смятие: а — двухсрезное соединение; б — односрезное соединение

Во фланцевых соединениях (рис. 4.16) продольная сила направлена перпендикулярно плоскости соединения. Болты работают на растяжение, и несущая способность их используется наиболее полно.

Классы точности болтов.

В зависимости от требований к точности диаметра болтов различают болты повышенного, нормального и грубого классов точности (А, В и С соответственно), что определяется допуском б на отклонение диаметра болта от номинального.

Рис. 4.16. Фланцевое соединение

Болты класса точности А устанавливают в отверстия, проектный диаметр которых равен диаметру болта или превышает его не более чем на 0,3 мм. Такие отверстия могут быть просверлены по специальным кондукторам-шаблонам в отдельных элементах, либо просверлены на меньший диаметр в отдельных деталях с последующей поэтапной рассверловкой до проектного диаметра в собранных элементах. Постановка болта в отверстие осуществляется с помощью лёгких ударов молотка. При приложении нагрузки к соединению все болты практически одновременно вступают в работу и поэтому соединение, подобно заклёпочному, малодеформативно. Однако из-за высокой стоимости болтов и сложности выполнения такие соединения в настоящее время практически не используются, будучи вытесненными фрикционными соединениями на высокопрочных болтах.

Болты класса точности В устанавливают в отверстия, диаметр которых на 1—3 мм больше диаметра стержня болта. При этом достигается легкость постановки болтов в отверстия с небольшой «чернотой», т.е. несовпадением стенок отверстий смежных соединяемых элементов конструкции. По этой причине болты нормальной точности раньше называли «чёрными», а болты повышенной точности — «чистыми». При работе на сдвиг такое соединение является податливым, при приложении внешнего усилия возникают некоторые перемещения, обусловленные разностью в диаметрах болта и отверстия. Исключение сдвигов достигается применением фрикционных соединений на высокопрочных болтах.

Болты класса точности С применяют в нерасчётных соединениях и ставят, как и болты класса точности В, в отверстия большего диаметра.

Высокопрочные болты являются болтами нормальной точности, их устанавливают в отверстия большего, чем болт, диаметра.

Классы прочности болтов указывают на головке болта, обозначая двумя цифрами через точку. В стальных конструкциях применяют болты классов прочности 5.6, 5.8, 8.8, 10.9 и 12.9. Первая цифра обозначает предел прочности в МПа, уменьшенный в 100 раз; вторая цифра обозначает предел текучести, равный десятой доли от временного сопротивления. Например, у болта класса прочности 5.8 ом= 500 МПа, о — 0,8 х 500 = 400 МПа.

Для снижения трения при закручивании под гайку, а иногда и под головку болта устанавливают шайбы. Отсутствие шайб увеличивает сопротивление закручиванию в связи с пластическими деформациями стали. В соединении на высокопрочных болтах для усиления эффекта обжатия и снижения сил трения при закручивании гаек необходимо устанавливать две шайбы — под головку болта и гайку.

В соединениях с болтами (за исключением крепления второстепенных конструкций и соединений на высокопрочных болтах) должны быть предусмотрены меры против развинчивания гаек (постановка пружинных шайб или контргаек).

Болтовые соединения стальных конструкций без натяжения по СП

  • СП 16.13330.2017 «Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-23-81*» (действующий и обязательный к применению).
  • СП 70.13330.2012 Несущие и ограждающие конструкции. Актуализированная редакция СНиП 3.03.01-87 (действующий и обязательный к применению).

Проектирование соединений стальных конструкций на болтах необходимо выполнять в строгом соответствии с разделом 14.2 СП 16.13330.2017. В данной статье будут выделены основные конструктивные требования к данным соединениям и требования к их сборке и монтажу.

Конструктивные требования к болтовым соединениям

Основные требования к болтам и их расстановке в болтовом соединении приведены в разделе 14.2 СП 16.13330.2017. Приведем данные пункты.

14.2.1 Для болтовых соединений элементов стальных конструкций следует применять болты согласно таблицам Г.3-Г.7, Г.9 (приложение Г).

Таблица Г.3 приложения Г СП 16.13330.2017

Требования к болтам при различных условиях их применения

Расчетная температура t, °С

Класс прочности болтов и требования к ним (по НД) в конструкциях,

не рассчитываемых на усталость

рассчитываемых на усталость

при работе болтов на

1) С требованием испытания на разрыв на косой шайбе.

Таблица Г.4 приложения Г СП 16.13330.2017

Марки стали фундаментных болтов и условия их применения

Марки стали при расчетной температуре, t°С

Класс прочности болтов

  • Rbun нормативное сопротивление стали болтов, принимаемое равным временному сопротивлению σBпо национальным стандартам и техническим условиям на болты;
  • Rbyn — нормативное сопротивление стали болтов, принимаемое равным пределу текучести σT по национальным стандартам и техническим условиям на болты;
  • Rbs — расчетное сопротивление срезу одноболтового соединения;
  • Rbt — расчетное сопротивление растяжению одноболтового соединения;

14.2.2 Болты следует размещать согласно требованиям таблицы 40, при этом в стыках и в узлах — на минимальных расстояниях, а соединительные конструктивные болты — на максимальных расстояниях.

При прикреплении уголка одной полкой болтами, размещаемыми в шахматном порядке, отверстие, наиболее удаленное от его конца, следует размещать на риске, ближайшей к обушку.

14.2.3 Болты класса точности А следует применять для соединений, в которых отверстия просверлены на проектный диаметр в собранных элементах, или по кондукторам в отдельных элементах и деталях, или просверлены или продавлены на меньший диаметр в отдельных деталях с последующей рассверловкой до проектного диаметра в собранных элементах.

Болты класса точности В в многоболтовых соединениях следует применять для конструкций из стали с пределом текучести до 375 Н/мм 2 .

В соединениях, где болты работают преимущественно на растяжение, следует применять болты класса точности В или высокопрочные.

14.2.4 Болты, имеющие по длине ненарезанной части участки с различными диаметрами, не следует применять в соединениях, в которых эти болты работают на срез.

14.2.5 Резьба болта, воспринимающего сдвигающее усилие, в элементах структурных конструкций, опор линий электропередачи и открытых распределительных устройств, а также в соединениях при толщине наружного элемента до 8 мм, должна находиться вне пакета соединяемых элементов; в остальных случаях резьба болта не должна входить вглубь отверстия более чем на половину толщины крайнего элемента со стороны гайки или свыше 5 мм.

14.2.6 Установливать шайбы на болты следует по СП 70.13330.

В расчетных соединениях с болтами классов точности А и В (за исключением крепления вспомогательных конструкций) следует предусматривать меры против самоотвинчивания гаек. Решения по постановке пружинных шайб, вторых гаек или других способов закрепления гаек от самоотвинчивания должны быть указаны в рабочих чертежах стадии КМ.

14.2.7 На скошенных поверхностях соединяемых деталей и элементов (внутренние грани полок двутавров и швеллеров) под головки болтов или гайки следует устанавливать косые шайбы.

14.2.8 Диаметр отверстия для болтов в элементах из проката должен соответствовать примечанию 1 таблицы 40.

Таблица 40 СП 16.13330.2017

Характеристика расстояния и предела текучести соединяемых элементов

Расстояние при размещении болтов

1 Расстояние между центрами отверстий для болтов в любом направлении:

б) максимальное в крайних рядах при отсутствии окаймляющих уголков при растяжении и сжатии

8d или 12t

в) максимальное в средних рядах, а также в крайних рядах при наличии окаймляющих уголков:

16d или 24t

12d или 18t

2 Расстояние от центра отверстия для болта до края элемента

а) минимальное вдоль усилия:

б) то же, поперек усилия:

при обрезных кромках

при прокатных кромках

4d или 8t

г) минимальное во фрикционном соединении при любой кромке и любом направлении усилия

3 Расстояние минимальное между центрами отверстий вдоль усилия для болтов, размещаемых в шахматном порядке

Обозначения, принятые в таблице 40:

  • d — диаметр отверстия для болта;
  • t — толщина наиболее тонкого наружного элемента;
  • u — расстояние поперек усилия между рядами отверстий.

1. Диаметр отверстий следует принимать:

  • для болтов класса точности А — d=db;
  • для болтов класса точности В в конструкциях опор ВЛ, ОРУ и КС — d=db+1 мм,
  • в остальных случаях — d=db+ (1; 2 или 3 мм),

2. В одноболтовых соединениях элементов решетки (раскосов и распорок), кроме постоянно работающих на растяжение, при толщине элементов до 6 мм из стали с пределом текучести до 375 H/мм 2 расстояние от края элемента до центра отверстия вдоль усилия принимают 1,35d (без допуска при изготовлении элементов в сторону уменьшения, о чем должно быть указано в проекте).

3. При размещении болтов в шахматном порядке на расстоянии, не менее указанного в позиции 3, сечение элемента Аn следует определять с учетом ослабления его отверстиями, расположенными в одном сечении поперек усилия (не по зигзагу).

Требования к правильному устройству монтажные соединения на болтах без контролируемого натяжения

Основные требования к сборке болтовых соединений приведены в разделе 4 СП 70.13330.2012. Приведем данные пункты.

4.5.1 При сборке как расчетных, так и нерасчетных срезных соединений, а также соединений, в которых болты установлены конструктивно, отверстия в деталях конструкций должны быть совмещены, а детали зафиксированы от смещения сборочными пробками (оправками) и плотно стянуты болтами. В соединениях с двумя отверстиями сборочную пробку устанавливают в одно из них. В расчетных соединениях разность номинальных диаметров отверстий и болтов не должна превышать 3 мм.

4.5.2 В расчетных соединениях с работой болтов на срез и соединяемых элементов на смятие допускается «чернота» (несовпадение отверстий в смежных деталях собранного пакета) до 1 мм — в 50% отверстий, до 1,5 мм — 10% отверстий. В случае несоблюдения этого требования, с разрешения разработчика чертежей марок КМ или КМД, отверстия следует рассверлить на ближайший больший диаметр с установкой болта соответствующего диаметра.

В собранном пакете болты заданного в чертежах марок КМ или КМД диаметра должны пройти в 100% отверстий. Допускается прочистка 20% отверстий сверлом, диаметр которого равен диаметру отверстия, указанного в чертежах КМД.

В соединениях с работой болтов на растяжение, а также в нерасчетных соединениях, чернота не должна превышать разности номинальных диаметров отверстия и болта.

4.5.3 Запрещается применение болтов и гаек, не имеющих клейма предприятия-изготовителя и маркировки, обозначающей класс прочности.

Каждая партия болтов, гаек и шайб должна быть снабжена сертификатом качества с указанием результатов механических приемо-сдаточных испытаний.

При выполнении соединений на болтах без контролируемого натяжения болты, гайки и шайбы устанавливают в соединения без удаления заводской консервирующей смазки, а при ее отсутствии резьбу болтов и гаек смазывают минеральным маслом по ГОСТ 20799.

4.5.4 Под гайки следует устанавливать не более двух круглых шайб (ГОСТ 11371).

Допускается установка одной такой же шайбы под головки болтов. В необходимых случаях следует устанавливать косые шайбы (ГОСТ 10906).

Резьба болтов, в том числе сбег резьбы, не должны входить вглубь отверстия более чем наполовину толщины крайнего элемента пакета со стороны гайки.

4.5.5 Решения по предупреждению самоотвинчивания гаек — постановка пружинных шайб (ГОСТ 6402), контргаек или других способов закрепления гаек от самоотвинчивания — должны быть указаны в рабочих чертежах марки КМ.

Применение пружинных шайб не допускается при овальных отверстиях, при разности номинальных диаметров отверстия и болта более 3 мм, при совместной установке с круглой шайбой (ГОСТ 11371), а также в соединениях на болтах, работающих на растяжение. Запрещается стопорение гаек путем забивки резьбы болта или приварки гаек к стержню болта.

В конструкциях, воспринимающих статические нагрузки, гайки болтов, затянутых на усилие свыше 50% расчетного предела прочности стали болта, допускается дополнительно не закреплять. Фундаментные болты должны комплектоваться в соответствии с ГОСТ 24379.0.

4.5.6 Гайки и контргайки болтов диаметром 12-27 мм следует затягивать до отказа, от середины соединения к краям, с усилием 294-343 Н (30-35 кгс) монтажными ключами. Длина ключа должна составлять для болтов М12 — 150-200 мм; М16 — 250-300 мм; М20 — 350-400 мм; М22 — 400-450 мм; М24 — 500-550 мм; М27 — 550-600 мм или динамометрическими ключами по ГОСТ Р 51254.

4.5.7 Гайки и головки болтов, в том числе фундаментных, после затяжки должны плотно (без зазоров) соприкасаться с плоскостями шайб или элементов конструкций, а резьба болтов выступать из гаек не менее чем на один виток с полным профилем.

4.5.8 Контактные поверхности соединяемых элементов должны быть очищены от загрязнения, заусенцев, льда и других неровностей, препятствующих плотному их прилеганию. Плотность стяжки собранного пакета надлежит контролировать щупом толщиной 0,3 мм, который не должен проникать между собранными деталями в зону, ограниченную шайбой.

4.5.9 Качество затяжки постоянных болтов в расчетных соединениях следует проверять монтажными ключами длиной и с усилием, указанными в 4.5.6.

Качество затяжки болтов в нерасчетных соединениях, а также сборочных болтов сварных соединений следует проверять остукиванием молотком массой 0,4 кг, при этом болты не должны смещаться.

Добавить комментарий