Минимальное расстояние от оси болта до грани фундамента устанавливает требования, обеспечивающие прочность и стабильность конструкций. Это расстояние обычно определяется проектными нормами и должно учитывать такие факторы, как размер болта, тип нагрузки и вид основания.
Соблюдение минимального расстояния предотвращает повреждение фундамента и его усадку, а также улучшает распределение нагрузок. Важно строго следовать рекомендациям проектировщиков и строительным нормам при установке анкерных болтов.
1. Общие указания
1.1. Настоящее Пособие составлено к СНиП 2.09.03 "Сооружения промышленных предприятий" и применяется при креплении анкерными болтами (далее болтами), включая болты и дюбели распорного типа, строительных конструкций и оборудования к бетонным, железобетонным и кирпичным элементам (фундаментам, силовым полам, стенам и т.д.), эксплуатируемых при расчетной температуре наружного воздуха до минус 65 включительно и при нагреве бетона фундамента до 50 ° С.
Примечание. Расчетная зимняя температура наружного воздуха принимается как средняя температура воздуха наиболее холодной пятидневки в зависимости от района строительства согласно СНиП 2.01.01.
Расчетные технологические температуры устанавливаются заданием на проектирование.
1.2. При нагреве бетона фундамента свыше 50 ° С в расчетах должно учитываться влияние температуры на прочностные характеристики материала фундамента, болтов, подливок, клеевых составов и т.п.
1.3. Болты, предназначенные для работы в условиях агрессивной среды к повышенной влажности, должны проектироваться с учетом дополнительных требований, предъявляемых СНиП 3.04.03.
1.4. Требования настоящего Пособия не исключают, при наличии соответствующего обоснования, применение других способов закрепления оборудования на фундаментах (например, на виброгасителях, на клею и др.).
1.5. Рекомендации настоящего Пособия должны также соблюдаться при выполнении работ по установке и закреплению строительных конструкций и технологического оборудования в процессе монтажа.
2. Основные типы болтов и область их применения
2.1. По конструктивному решению болты подразделяются на следующие типы: изогнутые; с анкерной плитой; составные с анкерной плитой; съемные с анкерным устройством; прямые; с коническим концом.
2.2. По способу установки болты подразделяются на устанавливаемые до бетонирования фундаментов и устанавливаемые на готовые фундаменты или другие конструктивные элементы в просверленные или готовые "колодцы".
Болты изогнутые и с анкерной плитой, устанавливаемые в фундаменты до бетонирования, приведет на рис. 1 .
Рис. 1. Болты, устанавливаемые в фундаменты до бетонирования
а — изогнутые; б, в, г — с анкерной плитой; д, е — составные с анкерной плитой
Болты съемные, устанавливаемые после бетонирования фундаментов в специальные анкерные устройства, заранее предусмотренные в теле фундамента, приведены на рис. 2 .
Рис. 2. Болты съемные, устанавливаемые после бетонирования фундаментов
а — с плоской анкерной плитой (М12-М48); б — с литой анкерной плитой (М56-М125); в — со сварной анкерной плитой (М56-М100)
Болты изогнутые, устанавливаемые в колодцах, приведены на рис 3 .
Рис. 3. Болты, устанавливаемые в "колодцах", заранее предусмотренных в фундаментах
Болты прямые, устанавливаемые в просверленные скважины готовых фундаментов и закрепляемые синтетическим клеем (эпоксидным, силоксановым) или с помощью цементно-песчаной смеси методом виброзачеканки, приведены на рис. 4 .
Рис. 4. Болты прямые, устанавливаемые в просверленные скважины готовых фундаментов
а — закрепляемые синтетическим клеем (а. с. № 209305); б — закрепляемые с помощью цементно-песчаной смеси способом виброзачеканки (а. с. № 419305)
Болты распорного типа с коническим концом, устанавливаемые в просверленные скважины готовых фундаментов и закрепляемые с помощью разжимных цанг или цементно-песчаным раствором способом вибропогружения, приведены на рис. 5 .
Рис. 5. Болты, распорного типа с коническим концом, устанавливаемые в просверленные скважины готовых фундаментов
а — закрепляемые с помощью разжимной цанги (а. с. № 539170); б, в — закрепляемые цементно-песчаным раствором способом вибропогружения (а. с. № 737573 и а. с. № 763525)
Распорные дюбели (далее дюбели), устанавливаемые в просверленные скважины строительных элементов (стены, колонны и т.п.) и закрепляемые с помощью распорных устройств, приведены на рис. 6 .
Рис. 6. Дюбели распорные, устанавливаемые в просверленные скважины готовых конструкций
а, б — дюбель-шпильки распорные (М8-М24) (а. с. №1225936); в — дюбель-втулка, распорная (М6-М20); 1 — распорная шпилька; 2 — разжимная цанга; 3 — гайка; 4 — распорная втулка; 5 — разжимная пробка; 6 — крепежный болт
2.3. По условиям эксплуатации болты подразделяются на расчетные и конструктивные.
К расчетным относятся болты, воспринимающие нагрузки, возникающие при эксплуатации строительных конструкций или работы оборудования.
К конструктивным относятся болты, предусматриваемые для крепления строительных конструкций и оборудования, устойчивость которых против опрокидывания или сдвига обеспечивается собственным весом конструкции или оборудования. Конструктивные болты предназначаются для рихтовки строительных конструкций и оборудования во время их монтажа и для обеспечения стабильной работы конструкций и оборудования во время эксплуатации, а также для предотвращения их случайных смещений.
Уровень динамичности устанавливается в зависимости от типа и характера оборудования.
2.4. Болты для крепления конструкций и оборудования должны изготавливаться в соответствии с ГОСТ 24379.0 "Болты фундаментные. Общие технические условия" и ГОСТ 24379.1 "Болты фундаментные. Конструкция и размеры".
Классификация болтов в соответствии с указанными стандартами приведена в табл. 1 .
Номинальный диаметр резьбы d , мм
Изогнутые c анкерной плитой
Составные с анкерной плитой
Съемные с анкерным устройством
Изогнутые в колодцах
Прямые на клею и с цементно-песчаной виброзачеканкой
С коническим концом
2.5. Болты изогнутые (см. рис. 1 , а) предназначаются для крепления строительных конструкций и технологического оборудования в тех случаях, когда высота фундамента не зависит от глубины заделки болтов в бетон.
2.6. Болты с анкерной плитой (см. рис. 1 , б, в, г), имеющие меньшую глубину заделки по сравнению с болтами изогнутыми, рекомендуется применять в тех случаях, когда высота фундамента определяется глубиной заделки болтов в бетон.
2.7. Болты составные с анкерными плитами (см. рис. 1 , д, е) применяются в случаях установки оборудования методом поворота или надвижки (например, при монтаже вертикальных цилиндрических аппаратов химической промышленности). В этих случаях муфта и нижняя шпилька с анкерной плитой устанавливается в массив фундамента во время бетонирования, а верхняя шпилька ввертывается в муфту на всю длину резьбы после установки оборудования через отверстия в опорных частях.
Длина ввинчивания шпильки в муфту должна быть не менее 1,6 диаметра резьбы болта.
2.8. Болты изогнутые и с анкерной плитой устанавливаются до бетонирования фундаментов на специальных кондукторных устройствах, строго фиксирующих их проектное положение в процессе бетонирования.
2.9. Болты съемные (см. рис. 2 ) рекомендуется применить главным образом для крепления тяжелого прокатного, кузнечно-прессового, электротехнического и другого оборудования, вызывающего большие динамические нагрузки, а В тех случаях, когда болты в процессе эксплуатации оборудования подлежат возможной замене.
При установке съемных болтов в массив фундамента закладывается только анкерная арматура (анкерные устройства), а шпилька устанавливается свободно в трубе после устройства фундамента.
2.10. Болты изогнутые, устанавливаемые в "колодцах" готовых фундаментов (см. рис. 3 ) с последующим замоноличиванием колодца бетоном, рекомендуются для крепления оборудования и строительных конструкций в тех случаях, когда не могут быть установлены болты в просверленные скважины.
2.11. Болты прямые на синтетических клеях (эпоксидном или силоксановом) и закрепляемые с помощью цементно-песчаной смеси способом виброзачеканки (см. рис. 4 ) рекомендуются для крепления строительных конструкций и технологического оборудования с уровнем асимметрии цикла r ³ 0,6 — для болтов на синтетических клеях и r ³ 0,8 — для болтов на виброзачеканке.
Болты, закрепляемые с помощью эпоксидного клея, могут эксплуатироваться при расчетной температуре наружного воздуха до минус 40 ° С и при нагреве бетона до 50 ° С, болты, закрепляемые силоксановым клеем, — соответственно до минус 40 ° С и до 100 ° С.
2.12. Болты распорного типа, закрепляемые с помощью разжимной цанги (см. рис. 5 , а), и распорные дюбели (см. рис. 6 ) предназначаются для крепления строительных конструкций и оборудования, испытывающих статические и вибрационные нагрузки ( r ³ 0,9).
2.13. Болты с коническим концом, закрепляемые цементно-песчаным раствором способом вибропогружения (см. рис. 5 , б, в), рекомендуются для крепления строительных конструкций и технологического оборудования, за исключением оборудования, вызывающего значительные динамические и ударные нагрузки (кузнечно-прессовое оборудование, прокатные клети, электродвигатели большой мощности и др.).
Примечание. Болты с коническим концом исполнения 2 изготовляются высадкой, исполнения 3 — навинчиванием конической втулки.
2.14. Болты, устанавливаемые в просверленные скважины готовых фундаментов, не допускается применять для крепления несущих колонн зданий, оборудованных мостовыми кранами, а также для высотных зданий и сооружений, для которых ветровая нагрузка является основной.
Для крепления указанных конструкций допускается применять болты с коническим концом, устанавливаемые способом вибропогружения.
При этом глубина заделки болтов должна быть не менее 20 d .
При мероприятиях, обеспечивающих надежность и долговечность анкеровки (увеличенная глубина заделки, дополнительные анкерующие устройства и т.д.), допускается крепление указанных конструкций болтами других типов, устанавливаемыми в просверленные скважины готовых фундаментов, по согласованию с организацией — разработчиком этих болтов.
2.15. Для крепления технологического оборудования допускается устанавливать в скважинах болты диаметром свыше 48 мм при соответствующем технико-экономическом обосновании и при наличии бурового оборудования.
2.16. Распорные дюбели предназначаются для закрепления главным образом сантехнического, электротехнического и вентиляционного оборудования, а также элементов отделки, облицовки и пр.
Конструкции и размеры распорных дюбелей приведены в прил. 1 .
2.17. Дюбели предназначаются для конструктивного закрепления различного мелкого оборудования, а также металлоконструкций, деталей декоративной отделки и других элементов на фундаментах, стенах и других строительных конструкциях из бетона, железобетона и кирпича.
Техническая документация на дюбели разработана ВНИИмонтажспецстроем.
2.18. Узлы крепления болтами с разжимной цангой и распорными дюбелями допускается вводить в эксплуатацию сразу после установки болтов и дюбелей.
3. Расчет болтов
3.1. Нагрузки, действующие на болты, по характеру воздействия подразделяются на статические и динамические. Величина, направление и характер действующих нагрузок от оборудования на болты должны быть указаны в задании на проектирование фундаментов под оборудование.
3.2. Мака сталей расчетных болтов, эксплуатируемых при расчетной зимней температуре наружного воздуха до минус 65 ° С включительно, должна назначаться в соответствии с указаниями табл. 2 .
Минимальное расстояние от оси болта до грани фундамента
Основные понятия. Краевые и осевые расстояния
Осевое расстояние S (рис.13) — расстояние между осями соседних анкеров
Краевое расстояние C (рис. 13) — расстояние от оси анкера до «края» базового основания
Минимальное осевое расстояние Smin* (рис. 14) — расстояние между осями соседних анкеров, при котором нагруженные анкеры оказывают влияние друг на друга, уменьшая несущие способности крепежного узла в целом, но установка их возможно.
Минимальное краевое расстояние Cmin* (рис.14) — расстояние от оси анкера до «края» базового основания, при котором возможно установка анкера с учетом влияния «края» базового основания.
* Коэффициенты влияния осевых и краевых расстояний приведены в техническом справочнике конструктора: расчет и проектирование анкерных узлов.
Разработано в «Промологии»
Фундаментные болты ГОСТ 24379.1 2012, анкерные
Фундаментные болты изготавливаем следующих типов: Тип 1.1; Тип 1.2; Тип 2.1., Тип 2.2., Тип 2.3., Тип 3.1., Тип 3.2., Тип 4.1., Тип 4.2., Тип 4.3., Тип 5., Тип 6.1., Тип 6.2., Тип 6.3., с диаметрами резьбы: М12; М16; М20; М24; М30; М36; М42; М48; М56; М64; М72; М80; М90; М100; М110; М125; М140 по ГОСТ 24379.0, и длинами: х150; х200; х250; 300; х350; х400; х450; х500; х600; х710; х800; х900; х1000; х1120; х1250; х1320; х1400; х1500; х1600; х1700; х1800; х1900; х2000; х1120; х1240; х1500; х2800; х3150; х3550; х4000; х4500; х5000 мм, ГОСТ 24379.1-2012, предназначенные для крепления оборудования и строительных конструкций анкерными болтами, включая дюбели и болты распорного типа, к железобетонным, бетонным и кирпичным элементам (силовым полам, фундаментам, стенам и т.д.), эксплуатируемых при расчетной температуре наружного воздуха до минус 65 °С и при нагреве бетона фундамента до 50 °С.
Фундаментные болты способы установки
По способу установки фундаментные болты подразделяются:
- на устанавливаемые до бетонирования фундаментов
- устанавливаемые на готовые фундаменты
- другие конструктивные элементы в просверленные или готовые «колодцы».
Наименование болта | Тип болта | Исполнение | Наименование болта | Номинальный диаметр резьбы, мм | Применение |
Болты фундаментные 1.1 | Тип 1 | 1 | Болты фундаментные изогнутые | 12-48 | Фундаментные болты тип 1.1 предназначены для крепления строительных конструкций и технологического оборудования в тех случаях, когда высота фундамента не зависит от глубины заделки болтов в бетон.Болты устанавливаются до бетонирования фундаментов на специальных кондукторных устройствах, строго фиксирующих их проектное положение в процессе бетонирования. |
Болты фундаментные 1.2 | 2 | Болты фундаментные изогнутые | 12-48 | Фундаментные болты тип 1.2 предназначены для, установки в «колодцах» заранее предусмотренных в готовых фундаментах с последующим замоноличиванием колодца бетоном, рекомендуются для крепления оборудования и строительных конструкций в тех случаях, когда не могут быть установлены болты в просверленные скважины. | |
Болты фундаментные 2.1 | Тип 2 | 1 | Болты фундаментные с анкерной плитой | 16-48 | Болты фундаментные типа 2 заделывается на меньшую глубину по сравнению с болтами изогнутыми, рекомендуется применять в тех случаях, когда высота фундамента определяется глубиной заделки болтов в бетон. |
Болты фундаментные 2.2 | 2 | Болты фундаментные с анкерной плитой | 56-140 | ||
Болты фундаментные 2.3 | 3 | Болты фундаментные с анкерной плитой | 56-140 | ||
Болты фундаментные 3.1 | Тип 3 | 1 | Болты фундаментные составные | 24-48 | Фундаментные болты типа 3 применяются в случаях установки оборудования методом поворота или на движки (например, при монтаже вертикальных цилиндрических аппаратов химической промышленности). В этих случаях муфта и нижняя шпилька с анкерной плитой устанавливается в массив фундамента во время бетонирования, а верхняя шпилька ввертывается в муфту на всю длину резьбы после установки оборудования через отверстия в опорных частях. Болты устанавливаются до бетонирования фундаментов на специальных кондукторных устройствах, строго фиксирующих их проектное положение в процессе бетонирования. |
Болты фундаментные 3.2 | 2 | Болты фундаментные составные | 56-140 | ||
Болты фундаментные 4.1 | Тип 4 | 1 | Болты фундаментные съемные | 24-64 | Фундаментные болты типа 4 рекомендуется применить главным образом для крепления тяжелого прокатного, кузнечно-прессового, электротехнического и другого оборудования, вызывающего большие динамические нагрузки, а В тех случаях, когда болты в процессе эксплуатации оборудования подлежат возможной замене.При установке съемных болтов в массив фундамента закладывается только анкерная арматура (анкерные устройства), а шпилька устанавливается свободно в трубе после устройства фундамента. |
Болты фундаментные 4.2 | 2 | Болты фундаментные съемные | 56-125 | ||
Болты фундаментные 4.3 | 3 | Болты фундаментные съемные | 56-125 | ||
Болты фундаментные 5 | Тип 5 | Болты фундаментные прямые | 12-48 | Фундаментные болты типа 5, болты прямые, устанавливаемые в просверленные скважины готовых фундаментов и закрепляемые синтетическим клеем (эпоксидным, силоксановым) или с помощью цементно-песчаной смеси методом виброзачеканки, | |
Болты фундаментные 6.1 | Тип 6 | 1 | Болты фундаментные с коническим концом | 12-48 | Болты фундаментные типа 6, распорного типа с коническим концом, устанавливаемые в просверленные скважины готовых фундаментов. Фундаментные болты распорного типа с коническим концом, устанавливаемые в просверленные скважины готовых фундаментов и закрепляемые с помощью разжимных цанг или цементно-песчаным раствором способом вибропогружения. |
Болты фундаментные 6.2 | 2 | Болты фундаментные с коническим концом | 12-48 | ||
Болты фундаментные 6.3 | 3 | Болты фундаментные с коническим концом | 12-48 |
По условиям эксплуатации анкерные болты подразделяются на расчетные и конструктивные
К расчетным относятся анкерные болты 24379.1-2012, которые принимают на себя нагрузки, создаваемые работой технического оборудования или возникающие при эксплуатации стройконструкций. К конструктивным относятся фундаментные болты 24379.1-2012, предназначенные для крепления технического оборудования и конструкций, устойчивых к опрокидыванию или сдвигу, что обеспечивается собственным весом. Конструктивные анкерные болты предназначаются для рихтовки стройконструкций и оборудования во время их монтажа и для обеспечения стабильной работы конструкций и оборудования, а также для исключения изменения дислокации.
При выборе марок сталей расчетных болты фундаментные необходимо руководствоваться таблицей
Расчетная зимняя температура наружного воздуха, °С | От -40 °С и выше | От -40 до -50 °С | От -51 до -65 °С |
Марка стали | ВСт3кп2, ВСт3пс2, Ст20 | 09Г2С-6, 10Г2С1-6 | 09Г2С-8, 10Г2С1-8 |
Фундаментные болты для крепления строительных конструкций при температуре наружного воздуха от минус 40 °С и выше должны изготавливаться из углеродистой стали марки ВСт3кп2 (ГОСТ 380), а для крепления оборудования — из углеродистой стали марки ВСт3пс2 (ГОСТ 380) или из конструкционной стали марки Ст20 (ГОСТ 1050). Для болтов фундаментных диаметром 56 мм и более допускается применять при тех же температурных условиях низколегированную сталь марок 09Г2С-2 и 10Г2С1-2 (ГОСТ 19281). Для крепления сосудов и аппаратов, предназначенных для обработки и хранения взрывоопасных продуктов, а также для крепления аппаратов колонного типа при расчетной зимней температуре наружного воздуха до минус 30 °С включительно, следует применять сталь марки ВСт3пс3 (вместо стали марки ВСт3пс2); при температуре наружного воздуха от минус 31 до 40 °С — сталь марки Ст20 по ГОСТ 1050. При расчетной зимней температуре наружного воздуха до минус 65 °С низколегированные марки сталей 09Г2С-8 и 10Г2С1-8 должны иметь ударную вязкость не ниже 30 Дж/см2 (3 кгс*м/см2) при температуре испытания минус 60 °С. Конструктивные болты во всех случаях допускается изготовлять из стали марки ВСт3кп2 по ГОСТ 380.
При расчете применяемости фундаментных анкерных болтов 24379.1 необходимо следовать нижеперечисленным рекомендациям
Диаметр болта,мм | Расчетное сопротивление металла растяжению Rва, Мпа | ||
ВСт3пс2, ВСт3кп2, Ст20 | 09Г2С | 10Г2С1 | |
10-30 | 145 | 185 | 190 |
36-56 | 145 | 180 | 180 |
64-80 | 145 | 175 | 170 |
90-100 | 145 | 170 | 170 |
110-140 | 145 | 170 | 165 |
Площадь поперечного сечения анкерных болтов (по резьбе) должна определяться из условия прочности по формуле Asa = Ко Р/Rва, где Ко = 1,35 — для динамических нагрузок; Ко = 1,05 — для статических нагрузок. Для съемных фундаментных болтов с анкерными плитами, устанавливаемых свободно в трубе, коэффициент Ко для динамических нагрузок принимается равным 1,15. При действии динамических нагрузок сечение фундаментных болтов 24379.1-2012, вычисленное по вышеуказанной формуле, следует проверить на выносливость по формуле Asa = 1,8 х u Ко Р/a Rва, где x — коэффициент нагрузки, зависящий от конструкции анкерного болта, принимается по таблице
Конструкции болтов | С отгибом | С анкерной плитой | Прямые | Конические (распорные) | |
Диаметр болтов (по резьбе) d, мм | 12-48 | Глухих 12-140 | Съемных 56-125 | 12-48 | 6-48 |
Максимальная глубина заделки Н | 25 d | 15 d | 30 d | 10 d | 10 d(8d)* |
Минимальное расстояние между осями болтов | 6 d | 8 d | 10 d | 5 d | 8 d |
Минимальное расстояние от оси болтов до грани фундамента | 4 d | 6 d | 6 d | 5 d | 8 d |
Коэффициент нагрузки х | 0,4 | 0,4 | 0,25 | 0,6 | 0,55 |
Коэффициент стабильности затяжки К | 1,9(1,3)** | 1,9(1,3) | 1,5 | 2,5(2) | 2,3 (1,8) |
Глубина заделки Н принята из условия Rва = 145 Кпа. * В скобках дана глубина заделки для фундаментных болтов 24379.1-2012 диаметром менее 16 мм. ** В скобках даны значения коэффициента К статических нагрузок. u — коэффициент, учитывающий масштабный фактор, в зависимости от диаметра анкерного болта принимаемый по таблице:
Диаметр болта, мм | 10-12 | 16 | 20-24 | 30-36 | 42-48 | 56-72 | 80-90 | 100-125 | 140 |
u | 0,9 | 1 | 1,1 | 1,3 | 1,6 | 1,8 | 2 | 2,2 | 2,5 |
a — коэффициент, учитывающий число циклов нагружения, принимаемый по таблице
Число циклов нагружения | 0,05*106 | 0,2*106 | 0,8*106 | 2*106 | 5*106 и более |
a | 3,15 | 2,25 | 1,57 | 1,25 | 4 |