Повышение надежности соединений на самонарезающих болтах в легких ограждающих конструкциях

• Автор: Чекалов, Валерий Алексеевич
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 225 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР .

2. ОБОСНОВАНИЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАБОТЫ.

3. НАТУРНЫЕ ОБСЛЕДОВАНИЯ КРЕПЛЕНИЙ НА САМОНАРЕЗАЩИХ БОЛТАХ.

3.1. Характеристика объектов натурных обследовании

3.2. Методика проведения натурных обследований . .

3.3. Результаты натурных обследований .

4. ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КАЧЕСТВ САМОНАРЕЗАЩИХ

БОЛТОВ

4.1. Общие сведения и характеристики предмета исследования

4.2. Методика исследования технологических качеств самонарезающих болтов .
4.3. Методика механических испытаний самонарезающих болтов .
4.3.1. Планирование эксперимента
4.3.2. Методика испытаний самонарезающих болтов
на кручение
4.3.3. Методика испытаний самонарезающих болтов
на срез
4.3.4. Методика испытаний самонарезающих болтов
на разрыв растяжение, выдергивание . .
4.3.5. Методика испытаний самонарезающих болтов
при низкой температуре
4.3.6. Методика испытаний самонарезающих болтов
на ударную вязкость .
4.3.7. Методика испытаний самонарезающих болтов
на циклические нагрузки.
4.4. Результаты исследований технологических
качеств самонарезающих болтов .
стр.
4.5. Результаты механических испытаний самонарезающих болтов
4.5.1. Результаты испытаний самонарезающих болтов
на кручение.
4.5.2. Результаты испытаний саглонарезающих болтов
на срез при положительной температуре . .
4.5.3. Результаты испытаний самонарезающих болтов
на срез при температуре .
4.5.4. Результаты испытаний самонарезающих болтов
на ударную вязкость .
4.5.5. Результаты испытаний самонарезающих болтов
на растяжение .
4.5.6. Результаты испытаний самонарезающих болтов
на циклические нагрузки .
4.6. Анализ результатов лабораторных исследований самонарезающих болтов.
5. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ МНОГОБОЛТОВЫХ
СОЕДИНЕНИЙ С ПОМОЩЬЮ МЕТОДОВ ТЕОРИИ ВЕРОЯТНОСТЕЙ.
5.1. Жесткость болтового соединения на смятие . .
5.2. Совместная работа болтов до разрушения хотя
бы одного из них в многоболтовом соединении.
5.3. Вывод условия лавинного разрушения многоболтового соединения.
5.4. Использование законов распределения Рэлея и Вейбулла для вычисления нагрузки лавинного разрушения
5.5. Условие слабейшего элемента
5.6. Анализ теоретических результатов и сравнение
с экспериментальными данными
5.7. Применение выведенных условий лавинного разрушения для расчета несущей способности многоболтовых соединений с самонарезающими болтами
при работе их на растяжение .
ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ.
ЛИТЕРАТУРА


Далее в /~_7 говорится, что пдля определения работоспособности соединений с самонарезагощими болтами в различных условиях необходимо провести всестороннее их испытание при статических, динамических и вибрационных нагрузках”. Хотелось бы добавить и при отрицательных температурах для условий Крайнего Севера. В Г7 приводятся результаты испытания самонарезающих винтов В6х, выпускаемых Челябинским заводом профилированного стального настила, которые были использованы для составления ТУ -. В таблице приведены средние значения предела прочности соединений одним винтом на срез, растяжение и тремя винтами на срез. Дано расчетное значение срезающего усилия на один самонарезающий винт при соединении стальных настилов толщиной I мм со стальными элементами толщиной 4-5 мм при однозначной и знакопеременной нагрузке и расчетное растягивающее усилие на один винт от нагрузок повторного характера, т. Далее сказано, что распределение прочности находится в почти линейной зависимости с увеличением числа крепежных элементов при работе соединений на срез. Из таблицы видно,что в трехболтовом соединении несущая способность приходящаяся на один винт выше, чем на один винт в одноболтовом соединении примерно на 6%. В этом смысле здесь нехватает испытаний соединений с большим количеством винтов, чтобы сделать более точный вывод, тем более, что крепления настила являются многоболтовыми. Для испытаний возможно применить и более толстые пластины, так как здесь можно отметить, что при соединении настила толщиной I мм разрушение происходит не по тонколистовому элементу -настилу, а по винту, прочность которых и определяет прочность соединения. Тем более, что на практике такие соединения встречаются /~_7 стр. Г_7. Кроме того в работе /“_7 испытания самонарезагощих винтов на выдергивание проводились с одной толщиной пластин - 5 мм. Было бы неплохо провести испытания с более толстой пластиной и посмотреть какое влияние оказывает толщина пластин на прочность соединения. В /~_7, /~ 7. А при нагрузке от ветрового отсоса свыше 0 кг/м^ самонарезающие болты следует устанавливать в каждой волне настила на всех опорах. Это нужно понимать так, что прочности болта вполне хватает для прикрепления настила. Поэтому в этих документах вообще не содержится сведений о прочности самонарезающих болтов и других данных о прочности соединений. В ТУ "Винт самонарезающий" говорится, что величина крутящего момента, на который нужно тарировать головку пневмоинструмента, должна быть равна 1,5 кгс. На практике получается, что винты В6х Челябинского завода (на которые распространяются ТУ ) уже разрушаются при крутящем моменте равном I кгс. ТУ -9-, вышедшими взамен ТУ , предусмотрено увеличение диаметра сверления до 5,6+ +0, мм /"_7 стр. Здесь надо сказать, что прочность соединений с самонарезающими винтами В6х зависит от диаметра сверления под них отверстий, а этот диаметр, в свою очередь, зависит от толщины металлической детали каркаса. И если пойдет речь о стеновых панелях, где винты, в основном,работают на ввдёргивание, то диаметр отверстий надо назначать дифференцированно в зависимости от толщины закладной детали при допуске не более +0,1 мм. В работе /~_7 приводятся допускаемые срезающие усилия на один метиз крепления настила (самонарезающий болт) при однозначной и знакопеременной нагрузке к опорным полкам толщиной не менее 5 мм из стали класса С /, а так же допускаемое вццерги-вающее усилие на один метиз крепления настила на опорах. Эти данные несколько ограничены областью применения для проектирова-ния связевых диафрагм из настила и их недостаточно, например, для проектирования стеновых ограждающих конструкций, где основная нагрузка на болты будет выдергивающей, т. А эти данные особенно важны для условий Крайнего Севера. В СЫУ стр. М6х, предназначаются для крепления панелей к несущим конструкциям зданий и сооружений, а так же для других видов соединений, применяемых в строительстве. Именно этот вопрос,на взгляд автора, и является неизученным в том числе и для условий Крайнего Севера /"_7. Изучению работы самонарезающих винтов, применяемых в строительстве, посвящено ряд зарубежных работ.