Конструкции и размеры распорных дюбелей

1. Дюбель-шпилька распорная, тип 1

Таблица 1

Условное обозначение	Размер, мм	Масса, кг	Расчетная нагрузка, кН
d	D	l	L
ДШР 2-М8	М8	8,5			0,025	5 (2)
ДШР 2-М10	М10	10,5			0,049	8 (3,3)
ДШР 2-М12	М12	12,6			0,08	12 (5)
ДШР 2-М16	М16	16,6			0,188	22 (9)
ДШР 2-М20	М20				0,356	35 (15)
ДШР 2-М24	М24				0,61	50 (20)

Назначение: закрепление оборудования и металлоконструкций на строительных элементах из бетона и кирпича.

Материал: распорная шпилька - сталь марки ВСт3, ГОСТ 380; разжимная цанга - сталь марки 20, ГОСТ 1050.

Примечание. Расчетные нагрузки приведены для элементов из бетона класса В12,5 и выше, в скобках - для элементов из кирпича не ниже М75.

0114S10-06880

Рис. 1 прил. 1. Дюбель-шпилька распорная, тип 1

1 - распорная шпилька; 2 - разжимная цанга

2. Дюбель-шпилька распорная, тип 2

Таблица 2

Условное обозначение	Размер, мм	Масса, кг	Расчетная нагрузка, кН
d	D	l1	l2	L
ДШП 1-М8	М8					0,028
ДШП 1-М10	М10					0,052
ДШП 1-М12	М12					0,089
ДШП 1-М16	М16					0,204
ДШП 1-М20	М20					0,392
ДШП 1-М24	М24					0,672

Назначение: закрепление оборудования и металлоконструкций на строительных элементах из бетона.

Материал: распорная шпилька - сталь марки ВСт3, ГОСТ 380; разжимная цанга - сталь марки 20, ГОСТ 1050.

0114S10-06880

Рис. 2. прил. 1. Дюбель-шпилька распорная, тип 2

1 - распорная шпилька; 2 - разжимная цанга

3. Дюбель-втулка распорная

Таблица 3

Условное обозначение	Размер, мм	Масса, кг	Расчетная нагрузка, кН
dр	d	D	L	l
ДВР-М6	М6		9,3			0,007
ДВР-М8	М8		11,5			0,014
ДВР-М10	М10		13,8			0,025
ДВР-М12	М12		16,8			0,048
ДВР-М16	М16					0,098
ДВР-М20	М20		27,3			0,195

Назначение: закрепление оборудования и металлоконструкций на строительных элементах из бетона.

Материал: распорная втулка - сталь марки 20 ГОСТ 1050; разжимная пробка - сталь марки 45 ГОСТ 1050.

Покрытие: распорная втулка - химическое оксидирование, разжимная пробка - без покрытия.

0114S10-06880

Рис. 3 прил. 1. Дюбель-втулка распорная

1 - распорная втулка; 2 - разжимная пробка

Приложение 2

Примеры расчета болтов

Пример 1. Определить диаметр изогнутого болта для крепления оборудования (см. рис. 1, а) и глубину его заделки в бетон при следующих исходных данных.

Расчетная динамическая нагрузка на болт Р = 50 кН; сталь СТ20 (R_ва = 1,45×10⁵ кПа - по табл. 3); класс бетона фундамента В15.

1. По табл. 4 для данного болта: коэффициент нагрузки c = 0,4; коэффициент стабильности затяжки к = 1,9; глубина заделки болта в бетон Н = 25 d (для бетона класса В12,5).

2. Площадь поперечного сечения болта (по резьбе) определяем по формуле (1):

A_sa = к_о Р / R_ва = 1,35×50/1,45×10⁵ = 0,00046 м² = 4,6 см²,

где К_о = 1,35 (см. п. 3.9).

По табл. 10 принимаем болт с диаметром резьбы М30 (A_sa = 5,60 см²).

3. Проверяем принятую площадь сечения болта по формуле (2) на выносливость:

A_sa = 1,8 c m Р / a R_ва = 1,8×0,4×1,3×50/1×1,45×10⁵ = 0,000323 м² = 3,23 см²,

где m = 1,3 (по табл. 5); a = 1 (по табл. 6).

Принятая площадь сечения болта удовлетворяет требованиям прочности и выносливости.

4. Усилие предварительной затяжки болтов (см. п. 3.8):

F = 1,1р= 1,1×50 = 55 кН.

5. Глубину заделки болтов в бетон Н_о определяем по формуле (19):

Н_о ³ Н т₁ т₂;

Н_о ³ Н т₁ т₂ = 25×0,03×0,875×1 = 0,66 м,

где т₁ = 0,7/0,8 = 0,875; т₂ = 1,45×10⁵/1,45×10⁵ = 1.

Пример 2. Определить диаметр болта с анкерной плитой (см. рис. 1, б) в сдвигоустойчивом соединении для крепления оборудования, эксплуатируемого при температуре наружного воздуха -45 °С, и глубину его заделки в бетон при следующих исходных данных.

Расчетная статическая нагрузка на болт Р = 130 кН, количество болтов n = 4; сдвигающая сила Q = 60 кН; вес оборудования N = 10 кН. Класс бетона фундамента B12,5.

1. По условиям эксплуатации марку стали для болтов принимаем 09Г2С-6 (табл. 2), R_ва = 1,8×10⁵ кПа.

2. Площадь поперечного сечения болта (по резьбе) определяем по формуле (11):

А_sa = (к к_о Р + F₁)/ к R_ва = (1,3×1,05×130 + 74,75)/1,3×1,8×10⁵ = 0,00108 м² = 10,8 см²,

где к = 1,3 (по табл. 4), к _о = 1,05 (см. п. 3.9).

F₁ определяется по формуле (9):

F₁ = к (Q - Nf)/ nf = 1,3 (60 - 10×0,25)/4×0,25 = 74,75 кН.

По табл. 10 принимаем болт с диаметром резьбы М42 (А_sa = 11,2 см²).

3. Требуемое усилие предварительной затяжки болтов определяем по формуле (10):

F₀ = F + F₁ / к = 0,75Р + 74,75/1,3 = 0,75×130 + 57,5 = 155 кН.

4. Глубину заделки болтов в бетон Н₀ определяем по формуле (19):

Н_о ³ Н т₁ т₂ = 15×0,042×1×1,24 = 0,78 м,

где т₁ = 0,7/0,7 = 1; т₂ = 1,8×10⁵/1,45×10⁵ = 1,24.

Пример 3. Определить расчетную нагрузку, приходящуюся на наиболее нагруженный болт по расчетной схеме, приведенной на рис. 7, при следующих исходных данных.

Расчетный опрокидывающий момент от оборудования М = 1200 кН×м, собственный вес оборудования N = 100 кН. Количество болтов n = 8, расстояние от оси поворота оборудования до наиболее удаленного болта y_i1 = 0; y_i2 = 1,45 м; y_i3 = y₁ = 2 м.

Расчетное усилие (растяжение) на наиболее нагруженный болт определяем по формуле (3):

= -100/8 + 1200×2/16,41 = 133,75 кН,

= 1,45²×4 + 2²×2 = 16,41 м².

Пример 4. Определить расчетную нагрузку, приходящуюся на болт, и диаметр болта для крепления решетчатой стальной колонны (см. рис. 18) при следующих исходных данных:

М = 8000 кН×м; N = 6000 кН; Q = 300 кН;

h = 2 м; R_ва = 1,75×10⁵ кПа (сталь марки 09Г2С).

b = h / 2 = 1 м n = 2

1. Расчетную нагрузку, приходящуюся на один растянутый болт, определяем по формуле (4):

Р = (М - Nв)/ nh = (8000 - 6000×1)/2×2 = 500 кН.

2. Определяем требуемую площадь сечения одного болта (по резьбе):

А_sa = к_о Р / R_ва = 1,05×500/1,75×10⁵ = 0,003 м² = 30 см².

По табл. 10 принимаем болт с диаметром резьбы М72´6 (А_sa = 34,58 см²).

3. Глубину заделки для болтов с анкерной плитой принимаем равной 15 d с (табл. 4) для бетона фундамента класса В12,5 и стали марки 09Г2С.

Н = 15 d = 15×0,072 = 1,08 м.

4. Проверяем возможность восприятия сдвигающей силы в плоскости сопряжения базы колонны с фундаментом по формуле (16):

Q £ f [ M + N (h - в)]/ h = 0,25 [8000 + 6000 (3 - 1,5)]/3 = 1417 кН,

где h - расстояние между осями ветвей колонн (h = 3 м); в - расстояние от центра тяжести колонны до оси сжатой ветви (в = 1,5 м); Q = 300 кН £ 1417 кН, условие удовлетворено.

Пример 5. Определить расчетную нагрузку, приходящуюся на болт и диаметр болта для крепления стальной колонны сплошного сечения (см. рис. 8), при следующих исходных данных:

М = 900 кН×м; N = 1200 кН; Q = 100 кН; с = 0,4 м;

l_a = 0,9 м; в_s = 0,5 м; R_в = 8,7 МПа; R_ва = 145 МПа

1. Определяем эксцентриситет приложения нагрузки:

е₀ = М/N = 900/1200 = 0,75 м.

2. Определяем величину сжатой зоны бетона под опорной плитой по формуле (6):

0114S10-06880

= 0,9 - 0114S10-06880

= 0,48 м.

3. Проверяем выполнение условия:

х = 0,48 м £ x_R l_a = 0,7×0,9 = 0,63 м - условие удовлетворено, где x_R определяется по формуле (8):

0114S10-06880

4. Расчетную нагрузку, приходящуюся на один растянутый болт, определяем по формуле (5):

Р = (R_в в_s x - N)/ n = (8700×0,5×0,48 - 1200)/2 = 444 кН,

где n - количество растянутых болтов (n = 2).

5. Определяем требуемую площадь сечения одного болта (по резьбе):

А_sa = к_о Р / R_ва = 1,05×444/1,45×10⁵ = 0,00322 м² = 32,2 см².

По табл. 10 принимаем болт с диаметром резьбы М72´6 (А_sa = 34,58 см²).

6. Глубину заделки для болтов с анкерной плитой принимаем равной 15 d (табл. 4) для бетона фундамента класса В12,5 и стали марки ВСт3кп2:

Н = 15 d = 15×0,072 = 1,08 м.

7. Проверяем возможность восприятия сдвигающей силы в плоскости сопряжения базы колонны с фундаментом по формуле (17):

Q £ f (п А_sa R_ва /4 + N) = 0,25 (2×0,003458×1,45×10⁵/4 + 600) = 212,68 кН,

где N - минимальная продольная сила, соответствующая нагрузкам, от которых определяется сдвигающая сила (N = 600 кН); Q = 100 кН < 212,68 кН - условие удовлетворено.

Приложение 3