ООО «НИЖНЕТАГИЛЬСКИЙ ЗАВОД МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ»

СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ    СТО    -01-2009

УСТРОЙСТВО ЗАВОДСКИХ И МОНТАЖНЫХ СОЕДИНЕНИЙ НА ВЫСОКОПРОЧНЫХ БОЛТАХ С ПОКРЫТИЕМ КОНТАКТНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ФРИКЦИОННЫМИ ГРУНТОВКАМИ В СТАЛЬНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ ЗДАНИЙ, СООРУЖЕНИЙ РАЗЛИЧНОГО НАЗНАЧЕНИЯ И МОСТОВ

Издание официальное

г. Нижний Тагил, 2009 г.

СТО -01-2009

ПРЕДИСЛОВИЕ

1.    РАЗРАБОТАН ООО «Нижнетагильский завод металлических конструкций» с участием специалистов Филиала ОАО ЦНИИС «Научно-исследовательский центр «Мосты» (инж. Кручинкин А.В., кандидат техн. наук Акимова К.М.).

2.    СОГЛАСОВАН ООО Группа компаний «Холдинг-Стройсталь» от « 24 » декабря 2008 г. К» 998.

3.    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом ООО «Нижнетагильский завод металлических конструкций» от «    »    _2009 г. №_.

4.    В настоящем СТО реализованы цели и принципы стандартизации в Российской Федерации, установленные Федеральным законом от 27.12.2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании».

5.    Стандарт разработан в соответствии с ГОСТ Р 10.-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения» ГОСТ Р 1.5-2004 «Стандарты национальные Российской Федерации. Правила построения, изложения, оформления и обозначения».

6.    ДЕРЖАТЕЛЬ ПОДЛИННИКА ООО «Нижнетагильский завод металлических конструкций».

7.    Разработан впервые

Настоящий стандарт организации является интеллектуальной собственностью ООО «НТЗМК» и не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован, распространен ши передан для использования третьим лицам без разрешения руководства

© ООО Нижнетагильский ЗМК», 2009

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения ООО «Нижнетагильский ЗМК».

//

CTO-Of-2009

4.6    Число болтов п в соединении (полустыке) при действии продольной силы N, проходящей через центр тяжести соединения определяют по формуле

N

ns-,

^mQbiЛ

где m - коэффициент условий работы, принимаемый для железнодорожных, совмещенных

и пешеходных мостов равным 0,9; для стальных строительных конструкций и автодорожных мостов m = 1;

n_s - число контактов в соединении.

4.7    В чертежах КМ должны быть указаны: диаметр резьбы и длина болтов; класс прочности болтов по временному сопротивлению; исполнение (обычное или северное);

усилие натяжения каждого болта; способ подготовки контактных поверхностей и соответствующий коэффициент трения. Методика расчета фрикционных соединений на высокопрочных болтах диаметрами 22; 24; 27; 30 мм приведена в справочном приложении Д.

4.8    Высокопрочные метизы (болты, гайки, шайбы) допускается использовать в мостовых конструкциях повторно при выполнении следующих условий;

-    стопроцентный визуальный контроль с отбраковкой всех метизов, имеющих механические повреждения, в особенности на резьбе болта и гайки;

-    смазка резьбы болтов перед постановкой в конструкцию для получения расчетного коэффициента закручивания К;

-    контрольное испытание на определение фактического коэффициента закручивания (при необходимости или по требованию заказчика);

-    отражение всех вышеперечисленных операций в исполнительной документации.

5 Подготовка контактных поверхностей при заводском изготовлении и на монтаже

5.1 Покрытие контактных поверхностей фрикционно-болтовых соединений фрикционными композициями при заводском изготовлении стальных мостов выполняется с целью исключения на монтаже мостов трудоемкой и вредной для здоровья рабочих технологической операции по пескоструйной очистке конструкций.

При этом должны соблюдаться следующие конструктивно-технологические требования:

CTO-01-2009

-    обеспечение надежности работы монтажных фрикционно-болтовых соединений за счет получения и сохранения стабильных значений коэффициентов трения по контактам в соответствии с таблицей 1;

-    сохранение заданных и достигнутых свойств контактных поверхностей в условиях транспортирования конструкций и хранения их на монтажной площадке не более одного года.

5.2 Для защитно-фрикционного покрытия контактных поверхностей рекомендуется применять:

а)    двухкомпонентную цинкнаполненную композицию ЦВЭС № 1 по ТУ 2312-004-12288779-99; компонент А - связующее - этилсиликат по ТУ 0165-09-95; компонент Б - наполнитель - цинковый порошок марки ПЦВД по ТУ 494К-А064-02-93. Протекторная грунтовка ЦВЭС защищает сталь от коррозии в атмосферных условиях всех микроклиматических районов, в морской и пресной воде, водных растворах солей (pH 6,0-9,0), в нефти и нефтепродуктах. Покрытие не устойчиво в спиртах и ряде органических растворителей. Термостойкость -длительная до 150°С; кратковременная до 200 °С.

Компоненты А и Б смешиваются непосредственно перед нанесением в соотношении 1:1 по массе; условная вязкость по ВЗ-246 = 21 сек, нанесение: пневмаатическое или безвоздушное распыление. Расчетный коэффициент трения ц = 0,58;

б)    однокомпонентную цинкнаполненную протекторную грунтовку ЦИНОТАН по ТУ 2313-017-12288779-99 на уретановом связующем, отверждающуюся влагой атмосферного воздуха;

в)    однокомпонентную цинкнаполненную протекторную грунтовку Stelpant-Pu-Zink на уретановой основе (производство Германии).

Цинкнакопленные грунтовки на полиуретановой основе ЦИНОТАН и Stelpant-Pu-Zink защищает сталь от коррозии в атмосферных условиях всех микроклиматических районов, в морской и пресной воде, в водных растворах солей, кислот и щелочей (pH = 4-11), в нефти и нефтепродуктах. Термостойкость до 150 °С).

Грунтовки ЦИНОТАН и Stelpant-Pu-Zink по данным испытаний, проведенных в ЦНИИС в 2004 г., обеспечивают коэффициент трения по контактам ц = 0,38.

Не исключается применение покрытий в сочетании ЦВЭС на один контакт, ЦИНОТАН или Stelpant-Pu-Zink на другой. В данном случае коэффициент трения по данным испытаний ЦНИИС составляет ц = 0,46. Рекомендуется ЦВЭС наносить на монтажные элементы (накладки, фасонки и т.д.), а ЦИНОТАН или Stelpant-Pu-Zink на отправочные марки.

9

СТО-01-2009

5.3    Для обеспечения протекторной защиты (холодного цинкования) поверхности металлоконструкций должны быть энергетически активными, т.е. обработанными в заводских условиях

дробеструйным или дробеметным способом перед запуском металлопроката в производство или после технологического процесса изготовления отправочных марок и монтажных элементов. Наилучшие результаты по коэффициенту трения дают образцы, обработанные колотой дробью отечественного или зарубежного производства с последующим нанесением грунтовки.

5.4    Если в процессе обработки и сборки-сварки поверхности конструкций загрязняются или ржавеют, требуется повторная их очистка дробеструйным или дробеметным способом. Перед очисткой с поверхностей должны быть удалены масляные пятна, т.е. поверхности подлежат обезжириванию. Данное требование справедливо как для контактно-фрикционных поверхностей, так и для всех остальных.

5.5    Непосредственно перед нанесением защитно-фрикционного покрытия с контактных поверхностей монтажных соединений удаляют все неровности и дефекты, в том числе заусенцы вокруг отверстий, препятствующие плотному прилеганию элементов в соединении.

5.6    Антикоррозионная защита металлоконструкций до нанесения последующих промежуточного и покрывного слоев обеспечивается суммарной толщиной слоя грунтовки 60-80 мкм при третьем классе шероховатости поверхности по ГОСТ 2789 (Rz = 40 ...80). Для контактных поверхностей в соединениях на высокопрочных болтах общая толщина слоя грунтовки ЦВЭС рекомендуется в пределах 60 ... 100 мкм (номинально 80 мкм), а для грунтовок ЦИНОТАН и Stelpant-Pu-Zink 40 ... 60 мкм (номинально 50 мкм).

Все названные грунтовки рекомендуется наносить в два прохода (двумя слоями). Нанесение на поверхности конструкций следует выполнять с соблюдением требований инструкций заводов-поставщиков ЛКМ и стандарта предприятия СТП 001-95 (изд. 2004 г.).

5.7    Нанесенное на заводе фрикционное покрытие следует оберегать от загрязнений и повреждений при траспортировке и монтаже.

Перед сборкой соединений контактные поверхности должны быть освидетельствованы на предмет отсутствия отслоения защитного покрытия, очагов коррозии, масляных пятен и других загрязнений. Обнаруженные отдельные масляные пятна и прочие загрязнения следует удалить растворителем (бензин, уайт-спирит, Р-646 и т.д.). Мелкие повреждения на покрытии в виде царапин без очагов коррозии не являются браковочным признаком.

Отслоения грунтовок от поверхности металла, наличие точечной или очаговой коррозии являются дефектами, подлежащими исправлению. Разрушенную грунтовку удаляют до прочно-

W

CTO-Ol-2009

сцепленной, поверхность металла со следами коррозии очищают пескоструйным способом и вновь покрывают фрикционной грунтовкой.

5.8 Способ подготовки контактных поверхностей в фрикционных соединениях на высокопрочных болтах должен быть указан в рабочей документации КМ в зависимости от принятого в расчетах конструкций значения коэффициента трения по контактам р. (таблица 1). Комбинации покрытий или способы обработки контактов могут быть любыми, но с обеспечением значения р не менее расчетного. Не исключается подготовка контактов на монтаже пескоструйным способом, металлическими щетками или нанесением фрикционных грунтовок, если заводские покрытия повреждены.

6 Подготовка высокопрочных болтов

6.1    Для заводских и монтажных фрикционных соединений в стальных строительных конструкциях применяют высокопрочные болты, гайки и шайбы по ГОСТ 52643 ... 52646-2006 взамен действующих до недавнего времени ГОСТ 22353 ... 22356-77*.

Для стальных мостовых конструкций разрабатывается независимый национальный стандарт ГОСТ Р «Болты высокопрочные цилиндрические и конические для мостостроения. Гайки и шайбы к ним». Ввод в действие заплани рован на 2009 г.

Резьба высокопрочных болтов может быть образована нарезкой или накаткой. Допуски на размеры резьб болтов и гаек должны соответствовать требованиям ГОСТ 160 93-81.

Высокопрочные болты и гайки для северного исполнения должны поставляться с дополнительными требованиями по вышеперечисленным стандартам с индексом ХЛ, выбитым на головке каждого болта.

6.2    Высокопрочные метизы могут поставляться без специальной защиты от коррозии с покрытием их специальной консервирующей смазкой или с защитой от коррозии цинксодержащими грунтовками.

6.3    На все поставляемые крепежные изделия должны быть сертификаты качества заво-дов-изготовителей. В случае расхождений показателей сертификатов с фактическими характеристиками метизов необходимо затребовать от изготовителя копии актов заводских испытаний.

Применение высокопрочных крепежных изделий без сертификатов для соединений строительных и мостовых конструкций не допускается. Каждый сертификат должен иметь свой номер и в нем должны содержаться следующие сведения: наименование завода-изготовителя, условное стандартное обозначение изделия, номер партии, номер плавки исходного металло-

//

СТО-СМ-2009

проката, результаты проведенных заводских испытаний механических свойств и коэффициентов закручивания (для высокопрочных болтов).

Метизы поставляют комплектно, партиями: болты массой до 1 т, гайки и шайбы-до 0,5 т.

6.4    Входной контроль метизов на монтажной площадке производят внешним осмотром и замерами отдельных, вызывающих сомнение размеров. Наиболее тщательно с помощью калибров или высокоточного мерительного инструмента контролируют отклонения размеров резьб болта и гайки в парах «болт-гайка» с ощутимо заметным люфтом. Большой люфт свидетельствует о предельно минусовом допуске на диаметр резьбы болта и предельно плюсовом допуске на диаметр резьбы гайки. Такие пары подлежат расформированию или отбраковке. Завод-поставщик конструкций и (в их комплекте) метизов должен на отбраковку и утерю поставлять количество болтов, гаек и шайб с запасом не менее 5 %. Этот запас необходимо предусматривать при разработке проекта сооружения на стадии КМ.

По требованию заказчика при входном контроле проверяют коэффициент закручивания в соответствии с требованиями ГОСТ Р 52643-2006. Рекомендуется монтажным и строительным организациям иметь оборудование для определения коэффициента закручивания или пользоваться услугами близлежащих метизных заводов, имеющих соответствующее оборудование.

Метизы следует хранить в закрытых помещениях или под навесами в условиях, не допускающих их загрязнения и коррозии.

6.5    Высокопрочные болты, гайки и шайбы перед установкой в конструкцию подлежат подготовке, состоящей из следующих технологических операций:

-    очистка от консервирующей заводской смазки и прочих загрязнений (только для метизов без антикоррозионного цинкового покрытия);

-    прогонка и смазка резьбы (только для «черных» болтов);

-    комплектация и контроль качества.

Удаление с метизов консервирующей смазки и прочих загрязнений производят стандартными моющими средствами МС-18; МС-15; МС-8 и др., смешиваемые с водой в соотношении 1:20 и подогретыми до температуры 80±100 °С.

При отсутствии моющих средств применяют подогретые до 80-100 °С щелочные растворы следующих составов (в массовых частях):

Состав....................................... №    1    №    2

Сода каустическая (едкий натр - NaOH) ГОСТ 2263 ...    40

Сода кальцинированная (ТЧагСОз) ГОСТ 5100........ 30    60

Вода.......................................... 1000    1000

CTO-Oi—2009

Метизы в количестве « 50 кг погружают в емкость с раствором в решетчатой таре, подвешенной к грузоподъемному механизму с тем, чтобы тару попеременно поднимать и опускать до полного удаления консервирующей смазки, которая всплывает на поверхность и периодически удаляется из емкости.

Моющий или щелочной раствор используют многократно с доливом по мере расходования. Емкость для раствора постоянно подогревают ТЭНами для поддержания температуры раствора в пределах 80-100 °С.

6.6 Гайка должна навинчиваться на всю длину резьбы болта свободно, от руки, но без ощутимо заметного люфта. При тугой резьбе производят ее прогонку. Для прогонки используют гайковерты или любые токарно-винторезные станки. Для «черных» болтов одновременно с прогонкой резьбы производится смазка ее минеральным маслом И12А или И20А ГОСТ 20799-среднее (веретенное) с вязкостью при 50 °С = 10±23 ССТ. Каждый болт комплектуется одной гайкой и двумя шайбами. Укомплектованные метизы складывают в ящики по размерам и хранят в закрытом помещении или под навесом до постановки в соединения, но не более 10 дней, после которых требуется повторная смазка резьбы «черных» болтов.

При малых объемах монтажных работ допускается обезжиривание (промывка) метизов в неэтилированном бензине или уайт-спирите. При этом смазка резьбы болта и гайки обязательна.

Если применяются «черные» высокопрочные болты, изготовленные на Магнитогорском метизном заводе, то операция очистки не требуется, поскольку на них не наносится консервирующая смазка. Операция прогонки и смазки резьбы болта и гайки для них обязательна.

Для высокопрочных метизов с защитным покрытием от коррозии завод-изготовитель в сертификатах должен указывать двойные значения коэффициентов закручивания - без смазки резьбы и со смазкой минеральным маслом как для «черных» болтов.

7 Сборка соединений, постановка и натяжение высокопрочных

болтов

7.1 Сборку фрикционных соединений на высокопрочных болтах производят в следующем порядке:

-    совмещают отверстия в сборочных марках и элементах и фиксируют их взаимное положение в стыках и соединениях с помощью монтажных пробок и высокопрочных болтов;

-    устанавливают во все свободные отверстия болты и затягивают их гайковертом до усилия 70-90 % расчетного, до плотного стягивания пакетов (1-й этап натяжения);

-    удаляют пробки и вместо них ставят высокопрочные болты с затяжкой гайковертом;

/3

CTO-CM-2009

- производят натяжение всех высокопрочных болтов до расчетных усилий гидравлическим тарированным гайковертом ГГ-400 или ручным динамометрическим ключом (2-й этап натяжения).

7.2    Пакеты деталей во фрикционных соединениях должны быть плотно стянуты. Это требование относится и к зонам с уступами в стыках с накладками и фасонками. При уступе более 0,5 мм рекомендуется обработка его абразивным инструментом для обеспечения плавного перехода с уклоном 1:10 на длине до 30 мм от кромки детали. Места обработки абразивным инструментом покрывают фрикционной грунтовкой с соблюдением требований п. 5.7 настоящих «Рекомендации». При уступе более 3 мм следует применять прокладки из низколегированной стали. Применение прокладок должно быть согласовано с проектной организацией. Прокладки подвергают пескоструйной обработке и покрытию ЦВЭС с обеих сторон (тем же способом, что и контактные поверхности элементов соединения).

7.3    Совпадение отверстий собираемых элементов и деталей после постановки точеных пробок должно обеспечивать свободную постановку болтов - без перекосов, повреждения резьбы и приложения усилий. При невыполнении этих требований соответствующие отверстия допускается прочищать коническими развертками диаметром равным, или на 1 мм больше диаметра болта.

Прочистку и рассверливание отверстий развертками в соединениях на высокопрочных болтах допускается производить только в плотно стянутых пакетах и без применения смазочноохлаждающих жидкостей. При сверлении новых отверстий допускается охлаждение сверла водой.

7.4    Каждый болт в конструкцию следует устанавливать с двумя шайбами (одна - под головку, другая - под гайку). Если конструктивно установка двух шайб невозможна, то допускается в соединениях с разностью диаметров отверстий и болтов не более 3 мм ставить болт с одной шайбой под деталью, которая при натяжении будет вращаться (т.е. располагая ее под гайкой - при натяжении болта вращением гайки, под головкой болта - при натяжении вращением головки). Не допускается постановка под гайку или головку болта двух и более шайб.

7.5    Полную минимальную длину высокопрочных болтов следует назначать из условия, чтобы верх гайки после натяжения на расчетное усилие находился ниже границы фаски болта при нарезной резьбе и резьба болта выходила из гайки на один виток при образовании ее накаткой.

7.6    Гайки высокопрочных болтов, натянутых до расчетных усилий не нуждаются в дополнительном стопорении (закреплении).

СТО <H-2009

7.7    Точного совпадения отверстий в фрикционно-болтовых соединениях добиваются постановкой монтажных точеных пробок номинальным диаметром на 0,2 мм меньше проектного диаметра отверстий. Длина цилиндрической части пробки должна на 10-15 мм превышать толщину стягиваемого пакета.

В отверстие пробку следует забивать легкими ударами кувалды (подбойки) массой 2 кг. Запрещается забивка пробок сильными ударами более тяжелых кувалд в отверстия, имеющие черноту больше 0,5 мм.

Пробки для сборки конструкций в обычном и северном исполнении должны изготавливаться из сталей марок Ст5сп,пс ГОСТ 380 и 535; 35 ГОСТ 1050; 09Г2 или 09Г2С ГОСТ 19281. Для всех указанных сталей термообработка не требуется, показатель ударной вязкости обязателен для пробок, учитываемых при расчете соединений на монтажные нагрузки.

Независимо от способа монтажа пролетных строений количество пробок, устанавливаемых во фрикционных соединениях, должно назначаться, как правило, из условия обеспечения проектного положения элементов стыка и точного совпадения отверстий. Пробки не следует принимать в расчет при работе соединений на монтажные нагрузки.

Пробки в соединениях с большим количеством болтов следует устанавливать преимущественно в периферийные отверстия не менее трех в каждой полунакладке с наибольшими расстояниями между ними и размещением по вершинам треугольника. Одновременно с установкой пробок все остающиеся свободные отверстия заполняют постоянными высокопрочными болтами. Постановка невысокопрочных болтов запрещается.

7.8    Натяжение высокопрочных болтов на расчетные усилия следует производить закручиванием гайки с обеспечением требуемой величины крутящего момента (натяжение по крутящему моменту).

Натяжение болтов фрикционно-болтовых соединений с регулированием усилий по величине крутящего момента осуществляют, как правило, в два этапа: на первом этапе болты затягивают при помощи пневматических или электрических гайковертов на 70-90 % расчетного усилия для обеспечения плотности прилегания деталей пакета, а на втором этапе их дотягивают до полного расчетного усилия гидравлическими тарированными гайковертами или ручными динамометрическими ключами статического действия.

Натяжение высокопрочных болтов допускается производить не только за гайку, но и за головку болта (если гайка недоступна для установки на нее ключа или гайковерта). При этом величину расчетного крутящего момента необходимо умножать на коэффициент, равный 1,05.

/Г

CTQ-01-2009

В начале натяжения гайковертом головку болта (или гайку, если болт затягивается вращением головки) следует придерживать от проворачивания. Если проворачивание по мере натяжения болта гайковертом, а впоследствии и динамометрическим ключом, продолжается, это свидетельствует о повреждении резьбы болта и гайки и, как следствие, значительном росте коэффициента

закручивания. Такой болт подлежит замене. Если явление «закусывания» резьбы приобретает массовый характер, сборку необходимо прекратить и выяснить причину. Чаще всего причиной является большой люфт пары «болт-гайка» из-за случайного совпадения предельного минусового допуска на диаметр резьбы болта и предельного плюсового допуска на диаметр резьбы гайки.

7.9 В комбинированных соединениях, где одни элементы стыкуются на болтах, а другие на сварке, необходимо принимать меры, обеспечивающие свободную беспрепятственную усадку металла от сварки, во избежание появления трещин в швах от больших внутренних напряжений.

Рекомендуется следующая технология оформления таких соединений:

-    проектное положение монтажных блоков с учетом строительного подъема обеспечивают комбинированными пробками и высокопрочными болтами, причем пробок устанавливают минимально необходимое количество. Болты устанавливают во все свободные отверстия; при черноте более 0,5 мм допускается прочистка отверстий коническими развертками, диаметр которых равен или на 1 мм больше диаметра болта;

-    все болты по нижнему поясу, стенке и продольным ребрам ортотропных плит затягивают пневмо- гайковертами на усилие, равное 50-60 % от проектного (для болтов М22 - на 11-14 тс);

-    подготавливают под сварку стык настильного листа ортотропной плиты;

-    собранный полностью стык проверяют на предмет соответствия его проектному положению;

-    в нижнем поясе затягивают болты на полное проектное усилие, удаляют пробки, ставят вместо них болты и тоже затягивают на проектное усилие;

-    в верхней половине стыка стенки и в стыках продольных ребер ортотропной плиты удаляют пробки;

-    производят сварку стыка настильного листа ортотропной плиты;

-    после полного остывания сварного стыка производят УЗД-контроль качества сварки, исправление дефектов (если они имеются) и заварку всех роспусков;

-    все болты по стенке и на стыках продольных ребер затягивают на проектное усилие. По контурам стыковых накладок производят герметизацию соединений.

/6

CTQ-Oi-2009

7.10 Величину крутящего момента Мкр для получения расчетного усилия натяжения болта Р определяют по формуле М_кр = KPd, где К - коэффициент закручивания, d - диаметр резьбы болта.

Коэффициент закручивания указывают в сертификатах завода-изготовителя метизов. Его значения для «черных» (неоцинкованных) болтов по ГОСТ 22356-77 должны быть в пределах 0,14...0,20. По СТП 006-97 для определения расчетного крутящего момента принимают К = 0,175 (при смазанной резьбе).

Значения расчетных усилий натяжения и крутящих моментов для черных высокопрочных болтов, выпускаемых отечественной промышленностью составляют:

d, мм	22	24	27	30
Р, кН(тс)	220(22,5)	258(26,3)	334(34,2)	495(50,5)
При коэффициенте закручивания К = 0,175
Мкр, Н- м(кгс м)	847(87)	1084(110)	1578(162)	2600 (265)
При коэффициенте закручивания К = 0,14
Мкр, Н - м(кгс м)	678(69)	867(88)	1263(129)	2080 (212)

Для неоцинкованных высокопрочных болтов с опорной шайбой, выпускаемых некоторыми заводами по ТУ 1282-011-2494680-93 с изменением № 1 от 25.12.97 г., значения коэффициента закручивания должны приниматься по данным сертификатов этих заводов.

7.11    Ручные рычажные динамометрические ключи для натяжения болтов до расчетных усилий подлежат тарированию в начале и в середине каждой рабочей смены. Результаты тарирования заносят в Журнал контрольного тарирования ключей и гидравлических гайковертов для натяжения высокопрочных болтов.

Тарирование производят путем подвешивания к горизонтально расположенной рукоятке ключа контрольного груза весом

Grp ^— (Мкр — Gkji 6о) • I»

где М_кр - расчетный крутящий момент (п. 7.10);

G™ - собственный вес ключа;

е₀ - плечо силы, т.е. расстояние от оси болта до центра тяжести ключа; i - длина рукоятки ключа от оси болта до оси подвески контрольного груза.

7.12    Расчетное усилие натяжения каждого болта Р в мостовых конструкциях принимают с полем допуска от 0 до +20 %, т.е. недонатяжение болта до расчетного усилия не допускается, а перенатяжение допускается не более 20% (с учетом контрольного вращения при приемке полностью оформленных соединений мостовой инспекцией).

/7

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

1    Область и условия применения............................. 1

2    Нормативные ссылки..................................... 2

3    Термины, определения, обозначения........................ 3

4    Технические требования к фрикционным соединениям

стальных конструкций на высокопрочных болтах.............. 6

5    Подготовка контактных поверхностей при заводском

изготовлении и на монтаже................................ 8

6    Подготовка высокопрочных болтов, гаек и шайб............... 11

7    Сборка соединений, постановка и натяжение

высокопрочных болтов.................................... 13

8    Контроль качества и приемка работ ......................... 19

9    Безопасность труда ...................................... 22

Приложение А (обязательное) Определение коэффициента трения между контактными поверхностями соединяемых

элементов.................................................. 24

Приложении Б (обязательное) Перечень исполнительной

документации при монтаже конструкций......................... 26

Приложение В (справочное) Оборудование и инструмент для

производства работ ......................................... 27

Приложение Г (справочное) Средства измерений и контроля....... 38

Приложение Д (справочное) Методика расчета фрикционных

соединений на высокопрочных болтах .......................... 52

///

CT Q-СИ-2009

Практически при тарировании используют два груза: Grp и 1,2 G^, или груз Gq, плюс до-мер, равный 0,2 Gpp.

Ключ навешивают горизонтально на затянутый высокопрочный болт. Груз плавно поднимают и опускают несколько раз для достижения стабильных показателей индикатора.

На стекле циферблата индикатора часового типа, установленного на ключе, наносят две метки, ограничивающие поле допуска Grp и 1,2 Grp. Метки рекомендуется наносить фломастером. При каждом последующем тарировании их положение может меняться, при этом старые метки стирают.

При натяжении болтов тарированным ключом добиваются показателей, полученных при тарировании. Затяжку ручным ключом следует выполнять плавно, без рывков.

Натяжение болтов пневмо- гайковертами (на первом этапе) рекомендуется производить от участков с плотным прилеганием деталей в соединениях к участкам с зазорами, а при дотяж-ке болтов до расчетного усилия (на втором этапе) - в направлении от центра узла к периферийным участкам.

Для натяжения высокопрочных болтов до расчетного усилия на 2-м этапе рекомендуется применение гидравлического тарированного гайковерта ГГ-400, выпускаемого предприятием ЗАО «Энерпред-гидравлик». Техническая характеристика гайковерта приведена в приложении В.

Тарирование гидравлического гайковерта производят на специальном стенде или с помощью ручного рычажного динамометрического ключа КТР-3 с индикатором часового типа ИЧ-10, который в свою очередь должен быть протарирован контрольным грузом в соответствии с требованиями п.7 Л1. Тарирование производят на двух высокопрочных болтах, предварительно затянутых пневмогайковертом, в следующем порядке:

1.    Клапан регулировки давления на насосной станции настраивают на давление, обеспечивающее получение расчетного крутящего момента М_кр по таблице 1 настоящего Регламента. Первый болт затягивают на полное усилие (до «отсечки», т.е. сработки клапана) гайковертом ГГ-400 и проверяют это усилие с помощью ручного тарированного ключа КТР-3 с фиксированием показания индикатора.

2.    В случае недопустимого отклонения зафиксированного показания индикатора ключа КТР-3 от требуемого крутящего момента М_кр клапан регулировки давления настраивают пропорционально степени отклонения. После этого производят контрольное натяжение второго высокопрочного болта гайковертом ГГ -400 опять же с последующей проверкой усилия натяжения тарированным ключом КТР-3. При необходимости производят дополнительную подстройку клапана на третьем болте.

//

СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ

Устройство заводских и монтажных соединений на высокопрочных болтах с покрытием контактных поверхностей фрикционными грунтовками в стальных строительных конструкциях зданий, сооружений различного назначения и мостов

Утвержден и введен в действие приказом ООО «Нижнетагильский завод металлических конструкций № _от «    »_2009    г.

1 Область и условия применения

1.1    Настоящий Стандарт необходимо соблюдать при заводском изготовлении, монтаже и приемке стальных строительных конструкций зданий, сооружений различного назначения и мостов с заводскими и монтажными соединениями на высокопрочных болтах при полной заводской готовности контактных поверхностей, покрытых фрикционными грунтовками.

Стандарт устанавливает технические требования к фрикционным соединениям и технологию устройства и приемки их в любых климатических зонах Российской Федерации, а также в районах с расчетной сейсмичностью до 9 баллов включительно.

Стандарт распространяется на болты и гайки с резьбой М22; М24; М27; М30, изготавливаемые из легированной стали 40Х «селект» с временным сопротивлением о_в = (1078 ... 1275) Н/мм² = (110 ... 130) кгс/мм² для М22; М24; М27 и о_в = (930 ... ИЗО) Н/ мм² = (95 ... 115) кгс/

'у

мм дляМЗО.

В мостостроении применяют болты и гайки с резьбой М22; М24; М27.

1.2    Покрытие контактных поверхностей в стыках фрикционными грунтовками при заводском изготовлении выполняются с целью снижения трудоемкости монтажных работ, оздоровления условий труда рабочих и экологии за счет исключения очистки контактов в соединениях на высокопрочных болтах.

1.3. Основанием для применения фрикционно-болтовых соединений с контактными поверхностями полной заводской готовности служит рабочая документация на мостовое сооружение. Завод-изготовитель в сертификатах на готовые конструкции должен сделать особые отметки о материале, примененном для покрытия контактных поверхностей в отправочных марках и

CTO-Q1-2009

монтажных элементах. Сертификаты на антикоррозионные композиции хранятся на заводе, а копии их должны предъявляться заказчику или контролирующей организации по первому их требованию.

1.4    Рабочая документация, выдаваемая в производство, должна иметь штампы и подписи главного инженера группы заказчика «Утверждаю к производству работ» и главного инженера

строительной организации «Согласовано к производству работ».

1.5    Каждая партия высокопрочных метизов и грунтовок должна сопровождаться сертификатом качества заводов-изготовителей.

1.6    Руководство по выполнению монтажных работ с фрикционно-болтовыми соединениями осуществляется специалистом, имеющим специальное образование и практический опыт по монтажу стальных конструкций.

1.7    Технические службы завода и строительной организации должны организовать контроль качества выполнения фрикционно-болтовых соединений на всех стадиях технологического процесса с составлением соответствующей исполнительной документации. Руководители и исполнители данных работ должны изучить настоящий стандарт с последующей комиссионной проверкой их знаний у главного инженера предприятия.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты и нормативные документы:

ГОСТ 882-75 Щупы для определения величины зазоров ГОСТ 1759.0-1759.4-87 Болты, винты, шпильки и гайки

ГОСТ 6713-91* Прокат низколегированный конструкционный для мостостроения ГОСТ 19281-89* Прокат из стали повышенной прочности. Общие    технические    ус

ловия

ГОСТ 22353-22356-77* Болты и гайки высокопрочные. Шайбы ГОСТ Р 52643 ... 52646-2006 Болты и гайки высокопрочные и шайбы СНиПП -23-81* (изд. 1988 г.) Стальные конструкции. Нормы проектирования СНиП 2.05.03-84* (изд. 1996 г.) Мосты и трубы. Нормы и проектирования СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции. Правила производства и приемки работ

СНиП 3.06.04-91 Мосты и трубы. Правила производства и приемки работ

СТО-01 - 2009

СП 53-101-98 Свод правил по изготовлению и контролю качества стальных строительных конструкций

СТП 006-97 Устройство соединений на высокопрочных болтах в стальных конструкциях

мостов

СТО-012-2007 Стальные конструкции мостов. Заводское изготовление

	3 Термины, определения, обозначения
Изделие	- предмет или совокупность предметов производства, подлежащих изготовлению
Заготовка	- предмет производства, из которого посредством обработки изготовляют деталь или неразъемную сборочную единицу; необработанное изделие после раскроя металлопроката
Исходная заготовка	- заготовка перед первой технологической операцией обработки
Деталь	- изделие, изготовленное из однородного материала без применения сборочных операций (на чертежах КМ и КМД называется «Позиция»)
Монтажный элемент	- готовое изделие, отправляемое на монтаж без сборки и сварки на заводе (фасонки, накладки, прокладки, рыбки, связи и т.д.)

Отправочная марка или - изделие, собранное из деталей с участием соединяющих

сборочная единица элементов: сварочных материалов, крепежных метизов и др. Полуфабрикат - изделие предприятия-поставщика, подлежащее дополнительной обработке или сборке (например, стальное литье для

опорных частей, поковки, холодногнутые профили и т.д.) Комплектующее изделие - изделие предприятия-поставщика, применяемое как составная часть продукции, выпускаемой другим предприятием

Комплект	- два и более изделия, не соединенных между собой на пред-приятии-изготовителе
Элемент	- понятие, обозначающее составную часть конструкции, сооружения

3

-    свойство объекта выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных в проекте сооружения эксплуатационных показателей в заданных пределах. Надежность является основным признаком качества несущих конструкций сооружения, комплексно объединяющим такие свойства, как долговечность, безотказность, ремонтопригодность.

-    свойство объекта сохранять работоспособность на период до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания

-    способность объекта непрерывно сохранять работоспособность в определенных условиях эксплуатации в течение некоторого времени. Безотказность включает требования обеспечения прочности. Жесткости и устойчивости как всей системы, так и ее элементов

со- - способность его к предупреждению, обнаружению и устранению отказов путем проведения ремонта

-    событие, заключающееся в частичном или полном нарушении работоспособности отдельных элементов сооружения или его в целом

-    каждое отдельное несоответствие продукции установленным требованиям. Изделие имеет дефект, если по меньшей мере один из показателей его качества или параметров вышел за предельное значение или не выполняется одно из требований нормативной документации к признакам продукции. Термин «дефект» применяется при контроле качества продукции при изготовлении

-    обнаруживаемый визуально или специальными приборами и средствами измерений, предусмотренными в нормативной документации и обязательными для контроля качества данной продукции

-    дефект, для выявления которого в нормативной документации, обязательной для данного вида контроля, не предусмотрены соответствующие правила, методы и средства

-    состояние объекта, при котором он не соответствует хотя бы одному из требований нормативно-технической и (или) конструкторской документации. Находясь в неисправном состоянии, изделие может иметь один или несколько дефектов

-    состояние конструкции, при котором: 1) ее дальнейшая эксплуатация невозможна (первая группа предельных состояний) вследствие возможной потери несущей способности (прочности, устойчивости, выносливости) или развития существенных пластических деформаций; 2) дальнейшая нормальная эксплуатация затруднена (вторая группа предельных состояний) вследствие появления недопустимых деформаций (прогибов, осадок, колебаний, перемещений или чрезмерного развития трещин).

А - площадь сечения брутто;

А„- площадь сечения нетто;

Аьп - площадь сечения болта нетто;

I »1 _у- моменты инерции сечения брутто относительно горизонтальной оси х-х и вертикальной у-у;

I м»1 уп - то же, сечения нетто;

М - изгибающий момент;

N - продольная сила;

Q - поперечная сила, сила сдвига;

Р - усилие натяжения высокопрочного болта;

Rbh - расчетное сопротивление растяжению высокопрочных болтов;

Rb_p - расчетное сопротивление смятию болтовых соединений;

Rb_S - расчетное сопротивление болтов срезу;

Rbt - расчетное сопротивление болтов растяжению;

Rbun- нормативное сопротивление стали болтов;

R_s - расчетное сопротивление стали сдвигу;

R_u - расчетное сопротивление стали растяжению, сжатию, изгибу по временному сопротивлению;

R_y - расчетное сопротивление стали растяжению, сжатию, изгибу по пределу текучести; W_x, W_y - минимальные моменты сопротивления сечения брутто;

W_x„, W_yn - минимальные моменты сопротивления сечения нетто;

S'

CTO-01-2009

m - коэффициент условий работы конструкции; ть - коэффициент условий работы соединения; у„ - коэффициент надежности по назначению; у_т - коэффициент надежности по материалу.

4 Технические требования к фрикционным соединениям стальных конструкций на высокопрочных болтах

4.1    Надежность работы фрикционных соединений на высокопрочных болтах определяется выполнением требований по достижению заданных проектом и действующими нормами нижеперечисленных расчетно-конструктивных и технологических параметров:

коэффициента трения ц по контактным поверхностям элементов в соединении; коэффициента закручивания К высокопрочных болтов; расчетного усилия Р натяжения каждого болта;

крутящего момента М_кр, необходимого для получения расчетного усилия Р.

4.2    Для обеспечения расчетных коэффициентов трения по контактным поверхностям фрикционных соединений на высокопрочных болтах требуется специальная подготовка контактов. В таблице 1 приведены значения коэффициентов трения ц и коэффициентов надежности уы, в зависимости от способов подготовки контактных поверхностей.

Таблица 1 - Значения коэффициентов трения ц и надежности уьь по контактным поверх

ностям фрикционных соединений на высокопрочных болтах

Способ подготовки контактных поверхностей во фрикционных соединениях Значения коэффициента трения ц Значения коэффициента надежности уьь при количестве болтов в полу стыке: 2-4 5-19 20 и более 1. Дробеструйный или пескоструйный двух поверхностей без нанесения фрикционной грунтовки или с последующим нанесением грунтовки ЦВЭС № 1 на обе поверхности толщиной по 60-80 мкм 0,58 1,4 1,3 1,2 2. Дробеструйный или пескоструйный двух поверхностей с последующим нанесением на одну поверхность грунтовки ЦВЭС № 1 на другую ЦИНОТАН (50-70 мкм) 0,46 1,4 1,3 1,2 3. Дробеструйный или пескоструйный двух поверхностей с последующим нанесением грунтовки ЦИНОТАН (50-70 мкм) на обе поверхности 0,38 1,4 1,3 1,2 4. Очистка стальными механизированными щетками двух поверхностей (без эффекта шлифовки) 0,35 2,5 1,8 1,4

е

CTO-0f-2009

4.3    Коэффициент закручивания К прямо пропорционально влияет на крутящий момент М_кр и, следовательно, на усилие натяжения Р, поэтому он должен указываться в сертификатах индивидуально на каждую партию болтов, гаек и шайб по результатам заводских испытаний в соответствии с указаниями ГОСТ 22356, п.п. 3.8; 3.9 и приложение 2. Резьбу болта и гайки при определении коэффициента закручивания и, соответственно, перед постановкой в отверстия необходимо смазывать минеральным маслом. При этом значение К в расчетах принимают усреднено К = 0,175 для черных (неоцинкованных) болтов (СТП 006-97). Для метизов, защищенных от коррозии цинкна-полненными грунтовками при заводском изготовлении, значение коэффициента закручивания К принимают согласно сертификатам заводов. Если значения коэффициента закручивания вызывают сомнения, выполняют дополнительные испытания в процессе производства монтажных работ.

4.4    Расчетные усилия Р натяжения каждого высокопрочного болта с диаметром резьбы d фрикционного соединения вычисляют по формуле

Р ⁼ Rbh Abn m_bh

где R_bh - расчетное сопротивление стали 40Х «селект» растяжению. R_bh = 0,7Rb„n« Здесь Rb_un -наименьшее временное сопротивление стали 40Х «селект» по ГОСТ 22356-77.

Rbun = 1078 Н/мм (110 кгс/мм ) - для болтов с диаметрами резьбы 22; 24; 27 мм;

Rbun =930 Н/мм² (95 кгс/мм²) - для болтов с диаметром резьбы 30 мм;

Аьп - площадь сечения болта нетто;

шьп - коэффициент условий работы высокопрочных болтов, принимаемый равным 0,95.

При расчете высокопрочных болтов, работающих на растягивающие усилия без сдвига по контактам (например в фланцевых соединениях), усилия натяжения необходимо принимать Р_ряст = 0,9 Р.

4.5 Расчетное усилие, воспринимаемое одним болтоконтактом определяют по формуле

Qbn- Рр/уьп

где уьп - коэффициент надежности работы соединения, принимаемый в зависимости от числа болтов в соединении (в полустыке) и учитывающий с заданной вероятностью отклонения произведений случайных величин коэффициента трения р, крутящего момента М_кр и коэффициента закручивания К в неблагоприятную сторону.

По данным таблицы 1 настоящего регламента значения у_Ьп при контактах с фрикционными покрытиями приняты;

число болтов в соединении п    2-4    5-19    20    и    более

1,4    1,3    1,2

?