Монтажные соединения

МОНТАЖНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Виды монтажных соединений

Монтажные соединения - это взаимные примыкания конструктивных элементов, выполняемые при их монтаже.

Монтажные соединения подразделяют на стыки, узлы и швы.

Под стыком понимают места соединения между собой одних и тех же конструктивных элементов: колонн (рис.1), панелей, ригелей, подкрановых балок. Разновидностью стыка является шов (рис.1), представляющий собой горизонтальное или вертикальное соединение, длина которого значительно превышает его поперечное сечение (например, шов между стеновыми панелями или плитами перекрытий). В отличие от стыков и узлов швы в основном не воспринимают расчетные усилия. Однако, есть пример конструктивных решений (пространственные решения, диски покрытий и перекрытий, в которых швы воспринимают расчетные усилия.

     
     Рис.1. Виды монтажных соединений сборных железобетонных элементов:
а - колонны с фундаментом, б - колонны с колонной, в - стеновых панелей по вертикали, г - то же, по горизонтали, д - ригеля с колонной; 1 - фундамент, 2 - колонна, 3 - раствор, 4 - арматурные стержни, 5 - панель внутренняя, 6 - панель наружная, 7 - ригель

Монтажные узлы - это соединение между собой конструктивных элементов, например, колонн с фундаментами (рис.2), ригеля с колонной, стропильных ферм с колоннами. Монтажные узлы и стыки делятся на несущие и ненесущие. Несущие стыки воспринимают и передают нагрузки и должны обеспечивать необходимую прочность соединения. К таким стыкам относятся соединения колонн с фундаментами, двух колонн между собой, подкрановых балок с колоннами, ферм с колоннами.     

    
     Рис.2. Виды сопряжений:
а - замоноличивание, б - на сварке, в - смешанное; 1 - фундамент, 2 - раствор, 3 - колонна, 4 - закладная деталь, 5 - рабочая арматура, 6 - сварочный шов, 7 - бетон

Несущие стыки в зависимости от передаваемых ими нагрузок подразделяют на шарнирные и жесткие. Шарнирные передают только продольные и поперечные силы, жесткие, кроме того, могут передавать и изгибающие моменты. Несущие стыки рассчитывают на восприятие монтажных и эксплуатационных нагрузок. Марку бетона или раствора для таких стыков устанавливают расчетным путем. Для этого применяют бетон, приготовленный на быстротвердеющих цементах или портландцементе, марки не ниже 400.

Ненесущие стыки в отличие от несущих не воспринимают нагрузок. Примерами таких стыков являются соединения перегородок и стен, панелей ограждения между собой, плит перекрытий и покрытий.

В зависимости от способа выполнения монтажные соединения подразделяют на "сухие", замоноличенные и смешанные.

"Сухие" соединения выполняют на сварке (рис.2,б), болтах, заклепках, а также с применением высокопрочных дюбелей, самонарезающих винтов и комбинированных заклепок, т. е. без замоноличивания зазоров между соединяемыми элементами.

Замоноличенные соединения представляют собой заделку между соединяемыми деталями бетонными смесями или раствором. Примером такого соединения являются соединения железобетонных колонн с фундаментами (рис.2,а), колонн с ригелями и др. Замоноличенные соединения более трудоемки по сравнению со сварными или болтовыми, так как для их выполнения требуются дополнительные затраты на укладку бетонной смеси и время на твердение бетона или раствора.

При работе зимой принимают дополнительные меры, чтобы обеспечить набор прочности бетона в стыке несущих конструкций не менее 70 проц. от проектной.

В смешанных соединениях конструкции сначала крепят болтами или сваркой, а затем замоноличивают бетонной смесью или раствором. К смешанным соединениям относятся стыки колонн по их высоте, примыкания плит к ригелям перекрытия и к фермам покрытия и др. (рис.1,б; рис.2, б, в). Смешанные соединения наиболее трудоемки и сложны по исполнению.

Монтажные соединения должны быть прочными, жесткими и долговечными, а также технологичными при монтаже и заделке. Кроме того они должны обеспечивать неизменяемость взаимного положения стыкуемых элементов.

С учетом функционального назначения возводимых зданий и сооружений к стыкам, узлам и швам предъявляют дополнительные требования по герметичности, тепло- и звукопроводности.

К заделке стыков разрешается приступить только после выверки установленных элементов, приемки по акту сварных швов и антикоррозионной защиты металлических элементов. Бетонные и растворные смеси для заделки несущих стыков приготовляют на быстротвердеющих цементах или портландцементе марки не ниже 400. Стыки, не воспринимающие расчетных усилий, допускается заделывать растворами марки не ниже 50.

Болтовые соединения

Типы болтов. На болтах обычно соединяют металлические, реже железобетонные конструкции. Для соединения металлических конструкций применяют следующие типы болтов: нормальной, грубой, повышенной точности и высокопрочные с соответствующими гайками и шайбами.

Болты грубой точности штампуют из круглой углеродистой стали диаметром не более 20 мм. Их ставят в отверстия с зазором 2-3 мм. Такие болты имеют повышенную деформативность и в многоболтовых соединениях плохо работают на срез, поэтому не допускается применение их в соединениях со знакопеременными усилиями. Болты грубой точности применяют, как правило, в узлах с опиранием одного элемента на другой, с передачей через опорный столик, а также в соединениях, где они не работают или работают только на растяжение.

Болты нормальной точности в отличие от болтов грубой точности имеют более высокое качество обработки поверхности. Однако их прочностные характеристики находятся в одном диапазоне, что обеспечивает их взаимозаменяемость.

Болты повышенной точности обрабатывают обточкой на токарном станке с допуском + 0,1 мм. Такие болты изготовляют диаметром 10-48 мм и длиной до 300 мм.

Высокопрочные болты (иначе их называют фрикционными) предназначены для передачи усилий, действующих на соединение, посредством трения. Такие болты изготовляют из высокопрочных сталей и термически обрабатывают в готовом виде. Болты ставят в отверстия, на 2-3 мм превышающие диаметр болта, но гайки затягивают тарировочным ключом (рис.3). Такие соединения просты, но достаточно надежны и применяются в ответственных сооружениях.