анкерные болты для фундамента

Рассматриваемый способ нашел наиболее широкое применение в монтажной практике в тех случаях, когда прочность крепления оборудования с помощью подливки цементным раствором недостаточна, а также когда работа машины сопровождается колебаниями, вибрациями и переменной по величине и направлению нагрузкой, передаваемой на фундамент. Крепление оборудования в проектном положении фундаментными болтами отличается надежностью, простотой изготовления и установки крепежных деталей, а также возможностью использования в различных вариантах.

В зависимости от величины и характера нагрузок на фундамент от работающего оборудования, типа фундамента или опорной конструкции, технологии установки оборудования в проектное положение и его выверки все фундаментные болты различаются:

по условиям эксплуатации — конструктивные (малонагруженные) и расчетные (силовые);

по способам установки — глухие и закладные (анкерные); по конструкции — прямые, изогнутые, составные, конические, съемные с анкерными плитами и цангами;

по способам закрепления в фундаменте — замоноличенные в фундамент при его изготовлении, на цементно-песчаных смесях, на клее, заклиниваемые; по размерам — разных диаметров в зависимости от величины и характера воспринимаемых нагрузок.

Конструктивные болты служат для обеспечения неизменного положения оборудования, предохранения его от сдвигов при случайных ударах, для рихтовки, восприятия температурных изменений и придания машине дополнительной жесткости.

Расчетные болты применяют, когда, помимо названных для конструктивных болтов условий работы, добавляются динамические расчетные нагрузки, вызванные характером работы машины (колебания, вибрации, изменения величины и направления нагрузок) и обусловливающие необходимость более надежного ее закрепления.

Фундаментные болты по способам их установки подразделяются на глухие, забетонированные в фундамент при его изготовлении и закладные (анкерные), устанавливаемые и закрепляемые в колодцах готового фундамента в процессе монтажа оборудования. Устанавливаемое на опорные металлоконструкции оборудование закрепляют болтами к посадочным местам на самих конструкциях.

Применение болтов разной конструкции вызвано разнообразием монтируемого оборудования, фундаментов и опорных конструкций, технологией установки, выверки и крепления оборудования, требованиями к закреплению оборудования на фундаментах, условиями эксплуатации оборудования.

Применение фундаментных болтов разных сечений объясняется отличительными особенностями монтируемого оборудования по величине и характеру нагрузок, передаваемых на фундамент. Так, для конструктивного крепления оборудования без учета влияния динамических нагрузок применяют фундаментные болты с диаметром стержня от 12 до 24 мм; для ответственных креплений оборудования используют фундаментные болты диаметром от 30 до 42 мм, для наиболее ответственных креплений с большими динамическими нагрузками — болты диаметром от 56 до 180 мм.

При приемке фундаментов от строительной организации монтажники проверяют правильность расположения глухих фундаментных болтов или колодцев под анкерные болты. Расстояние между осями фундаментных болтов должны составлять 5… 10 диаметров болтов, а от осей болтов до краев фундамента — не менее 4…6 диаметров. В процессе приемки контролируют также укомплектованность фундаментных болтов гайками и шайбами, наличие защиты болтов от коррозии и состояние резьбы с одновременной проверкой свободы навинчивания гаек по всей длине резьбы.

Глухие болты устанавливают в теле бетонного фундамента при его изготовлении. Положение болтов в готовом фундаменте должно быть неизменным и строго соответствовать расположений отверстий в опорной части монтируемого оборудования. Даже незначительное расхождение в расстояниях между болтами и отверстиями в опорных элементах оборудования делает невозможным его установку. Поэтому при сооружении фундаментов для обеспечения строгого соблюдения расположения болтов при их заливке используют специальные кондукторы. В этом случае перед бетони-

Рис. 80. Типы глухих фундаментных болтов

анкерные болты для фундамента

рованием фундамента устанавливают опорные конструкции в виде стоек и прогонов (продольных и поперечных балок), на которые укладывают кондукторы из профильного проката с отверстиями, диаметр которых делают больше диаметра болтов на 1-2 мм. Кондукторы представляют собой плоские металлоконструкции в виде пластин или рам, длину и ширину которых определяют исходя из размеров опорного контура монтируемого оборудования. Аналогично изготавливают кондукторы для фиксации анкерной арматуры фундаментных болтов и пробок при устройстве колодцев для закладных болтов. Болты опускают в отверстия и вся система выверяется в соответствии с рабочими чертежами, жестко раскрепляется, что обеспечивает неизменность положения при бетонировании. Работы по изготовлению и установке кондукторного устройства обычно выполняет монтажная организация. Допускаемые отклонения расположения болтов от проектных размеров не должны превышать: в плане — 5 мм; от вертикали по всей высоте выступающей части— 1,5 мм.

Для обеспечения надежного закрепления глухого болта в фундаменте его хвостовая часть должна иметь соответствующую конфигурацию (рис. 80). Глухие болты обеспечивают надежное соединение с фундаментом, особенно с учетом продолжительного времени затвердевания бетона фундамента в целом до установки на него монтируемого оборудования. Кроме того, закладка болтов в тело фундамента при его сооружении выполняется при наличии свободного доступа к ним, что значительно облегчает установку болтов. Однако при таком способе крепления оборудования усложняется процесс его установки на фундамент. Исключается возможность перемещения оборудования непосредственно по поверхности фундамента при его монтаже и регулировке положения в плане; подвижке оборудования препятствуют выступающие вершины фундаментных болтов. Оборудование устанавливают на фундамент с помощью грузоподъемных средств, поднимая его выше фундаментных болтов. При опускании оборудования возможно повреждение резьбы фундаментных болтов, поэтому операцию выполняют с особой тщательностью, внимательно наблюдая за совмещением всех отверстий опорной части оборудования с фундаментными болтами. В процессе эксплуатации оборудования, особенно передающего на фундамент динамические нагрузки, возможны обрывы фундаментных болтов. В этом случае замена поврежденных болтов практически невозможна или связана с частичным разрушением фундамента. Применение глухих болтов диаметром менее 14 мм не рекомендуется. Длина заделки глухих болтов в фундамент должна соответствовать 13…15 диаметрам болта, величина верхнего выступающего над поверхностью фундамента конца болта зависит от высоты опорной части оборудования и примерно равна 5-6 диаметрам болта. Такая высота свободных вершин болтов облегчает совмещение с ними отверстий в опорной части оборудования при незначительном расхождении расстояний между болтами и отверстиями, возникающем за счет деформации болта.

Часто для удлинения свободной вершины глухого болта в фундаменте выполняют углубления (шанцы) путем закладки съемных пробок в процессе его изготовления. В плане шанцы имеют прямоугольную форму размером до 200X200 мм и глубиной до 500 мм. Наличие шанцев позволяет исправлять положение глухих болтов в плане путем их изгиба.

Установка оборудования на фундамент и выверка его в плане значительно упрощаются при замене глухих фундаментных болтов анкерными. В этом случае в теле фундамента при его сооружении делают специальные колодцы квадратного или круглого сечения размером в плане до 200X200 мм или диаметром до 200 мм и глубиной, соответствующей длине болта в местах установки фундаментных болтов, которые опускают в колодцы и закрепляют в процессе установки оборудования на фундамент. Установка оборудования на фундаменты с закреплением его анкерными болтами устраняет недостатки, характерные при применении глухих болтов, позволяет оборудованию свободно перемещаться по поверхности фундамента, дает возможность устанавливать его без подъема над фундаментом и свободно регулировать положение в плане при выверке. При этом исключается опасность повреждения резьбы фундаментных болтов.

Замена анкерных болтов в процессе эксплуатации оборудования не представляет трудностей. Анкерные болты диаметром до 50 мм обычно имеют молоткообразную головку, при диаметре 50 мм на нижней части их устраивается резьба с навернутой гайкой и шайбой или плитой (рис. 81, а). Шайбы обычно заливают в нижнюю часть колодца; они имеют размеры, превышающие диаметр болта в 5-6 раз.

В процессе перемещения оборудования по поверхности фундаментов анкерные болты для фундамента опускают в колодцы, а после регулировки его положения в плане и по высоте поднимают, пропуская через отверстия в опорной части оборудования, и навертывают на их верхнюю часть крепежные гайки. Для удобства опускания и подъема болтов в колодцах в торцах их устанавливают на резьбе рым-болты. На рис. 81,6 показана схема крепления оборудования на фундаменте анкерным болтом с крепежной гайкой и шайбой.

Рис. 81. Фундаментные анкерные болты

а — типы анкерных болтов; б — схема крепления оборудования анкерными болтами; 1 — анкерный болт; 2 — молоткообразная головка; 3 — плита; 4 — гайка; 5 — крепежная гайка; 6 — опорная часть оборудования; 7 — фундамент

После установки, выверки и крепления оборудования на фундаменте колодцы анкерных болтов засыпают песком и заливают сверху битумом или асфальтом слоем толщиной 100…150 мм для предотвращения попадания воды внутрь фундамента. В отдельных случаях анкерные болты в колодцах заливают мелкозернистым бетоном не ниже М200 на высоту на 100…150 мм не доходящую до поверхности фундамента: верхнюю часть колодца засыпают песком. При таких креплениях анкерные болты в верхней своей части могут отклоняться в определенных пределах и легко заменяются в случае их обрыва.

Часто анкерные болты устанавливают в отверстия (скважины) фундамента, высверленные с помощью электро- или пневмосверлильных машин, инструментом с алмазными или твердосплавными наконечниками.

Преимуществом такого закрепления фундаментных болтов является небольшая глубина их заложения (6… 10 диаметров болтов), что позволяет монтировать оборудование непосредственно на полу цеха или на железобетонных перекрытиях промышленных зданий. При таком способе закрепления достигается более точная установка болтов, упрощается выверка и снижается трудоемкость установочных работ.

Перед сверлением скважин размечают места установки фундаментных болтов следующими способами: с помощью геодезических приборов накерниванием осей отверстий на накрашенной поверхности фундамента; по шаблону; по отверстиям в опорной части оборудования, установленного на фундамент и выверенного в плане, путем накернивания осей болтов.

анкерные болты для фундамента

Крепление болтов в скважинах осуществляют несколькими способами: заливают цементным раствором; закрепляют эпоксидным клеем; используют разжимные резиновые втулки или металлическую цангу. Подготовку цементного раствора М300 выполняют непосредственно перед заливкой. Раствор в скважине уплотняют отрезком трубы, надеваемым на болт. Затяжка болтов допускается через 7 суток после заделки. При использовании эпоксидной смолы в нее в качестве заполнителя добавляют кварцевый песок. Диаметр скважины делают на 10 мм больше диаметра болта, глубину скважины принимают не менее 10d. Затяжку болтов можно выполнять через 5 суток после установки.

На время подливки оборудование закрепляют в проектном положении, предварительно затягивая крепежные гайки фундаментных болтов, расположенных у опорных элементов, стандартными гаечными ключами без увеличения длины рукоятки. Усилия предварительного закрепления должны составлять 50…70% от окончательных. Крепежные гайки остальных болтов закручиваются без усилий до соприкосновения с опорной частью оборудования. При использовании временных опорных элементов (регулировочных винтов, установочных гаек фундаментных болтов) усилие на ключе не должно превышать 100Я. Заключительную выверку оборудования и предварительное крепление его производят не ранее чем через 7 суток после заливки колодцев анкерных болтов.

Окончательную затяжку фундаментных болтов выполняют после набора бетонной смесью необходимой прочности (не менее 70% прочности бетона фундамента).

Усилия окончательной затяжки (крутящий момент) крепежных гаек фундаментных болтов обычно указываются в технической документации завода-изготовителя.

При окончательном закреплении оборудования фундаментные болты затягивают равномерно в несколько приемов, соблюдая определенную последовательность. Сначала затягивают болты по осям симметрии опорной части оборудования, затем — болты, более удаленные от этих осей. Примеры последовательной затяжки фундаментных болтов показаны на рис. 82.

Затяжку крепежных гаек фундаментных болтов производят ручным или механизированным инструментом. Для фундаментных болтов с диаметром резьбы более М64 используют специальные гидравлические ключи, рекомендуемые заводами-изготовителями.

После окончательной затяжки крепежные гайки фундаментных болтов стопорят для предохранения от самоотворачивания контргайками, пружинными шайбами или стопорными шайбами с лапками.

При монтаже горизонтальных аппаратов (особенно при значительной разности температур в процессе эксплуатации), а также аппаратов с большой длиной проектом предусматриваются подвижные и неподвижные опоры для компенсации температурных расширений. На подвижных опорах крепежные болты до конца не затягивают, при овальных отверстиях на опорах аппарата это обеспечивает его свободное осевое перемещение. Иногда одну из опор выполняют каткового типа.

Рис. 82. Последовательность затяжки крепежных гаек фундаментных болтов

Степень и качество затяжки крепежных гаек на фундаментных болтах контролируют различными способами, например по величине крутящего момента (табл. 17), по углу поворота гайки или удлинению болта, по величине давления в гидросистеме гидроключей, обстукиванием на звук (крепежные детали не должны издавать дребезжащие звуки при ударе молотком), щупом с толщиной пластины 0,03…0,05 мм, которая не должна проходить в стыки между подкладками, гайкой и шайбой, шайбой и основанием оборудования более чем на 3…8 мм.

На выверку и закрепление оборудования составляется акт, который подписывают представители заказчика и монтажной организации, а результаты проверки заносятся в формуляр.

После испытаний и опробования оборудования под нагрузкой крепежные гайки фундаментных болтов проверяют и при необходимости подтягивают.

Фундаментные анкерные болты гост