Вкл. зарубежные проекты стальных конструкций, сварка, а не проектирование, часто является самой большой головной болью на объекте.
Сварка, сварщики, проверка сварных швов, предварительный нагрев в дождливую погоду и выполнение сварных швов в соответствии с графиком: проблема на любом этапе может задержать реализацию проекта. За последние два десятилетия высокопрочные болтовые соединения стали все более распространенной альтернативой в международных проектах.
В этой статье объясняется, почему болтовые соединения часто отдаются предпочтением с трех точек зрения: технические принципы, выполнение проекта и принятие практических решений.
Почему стоит отдать предпочтение болтовым соединениям? Взгляд владельца проекта
Никакой сварки на месте, меньшая зависимость от погодных условий
Стальные элементы свариваются и покрываются покрытием на заводе; На месте бригады только скрепляют элементы вместе и поднимают их на место. Сезон дождей, влажность и холодная погода с меньшей вероятностью помешают установке. Это основная причина, по которой болтовые решения становятся все более популярными на рынках, подверженных погодным условиям, таких как Юго-Восточная Азия, Африка и Ближний Восток.
Снижение требований к квалификации на месте
Высокопрочные болтовые соединения требуют динамометрических ключей и стандартных рабочих процедур (СОП), а не высококвалифицированных сварщиков.
Нехватка местных сварщиков является обычным явлением для зарубежных проектов, и владельцы, естественно, беспокоятся о задержках. Решение с болтовым соединением исключает наличие и навыки сварщика из критического пути.
Очистить отчеты о качестве
Предварительное натяжение болтов, коэффициент крутящего момента и коэффициент скольжения можно измерить с помощью приборов на заводе и на месте, создавая прослеживаемые записи. Это также упрощает проверку для руководителей объектов и страховщиков.
Качество сварного шва зависит от навыков сварщика и проверок, таких как радиографический контроль (RT), ультразвуковой контроль (UT) и магнитопорошковый контроль (MT). результаты могут варьироваться в более широких пределах.
Технические принципы: как болтовые соединения передают нагрузки
Соединения, критические к скольжению, и соединения подшипникового типа
Высокопрочные болтовые соединения обычно делятся на две категории:
- Критическое скольжение соединения передают нагрузку за счет трения между соединяемыми пластинами. Большее натяжение и более высокий коэффициент скольжения повышают сопротивление скольжению.
- Тип подшипника соединения допускают ограниченное перемещение между пластинами и передают нагрузку через опору между хвостовиком болта и стенкой отверстия. Они могут выдерживать некоторую деформацию.
Соединения, критичные к скольжению, являются обычным явлением. в международных проектах, поскольку они ограничивают движение, обеспечивают высокую жесткость и хорошо работают при динамических нагрузках.
Фактор скольжения
Коэффициент скольжения (μ) является ключевым расчетным параметром болтовых соединений и зависит от подготовки поверхности соединяемых пластин.
| Стандартный | Подготовка поверхности | Коэффициент скольжения |
| Китайский стандарт ГБ 50205 | Пескоструйная обработка + неорганическая краска с высоким содержанием цинка | Прибл. 0,45–0,50 |
| AISC (стандарт США) | Класс А (прокатная окалина) | 0.30 |
| AISC (стандарт США) | Класс B (пескоструйная обработка, цинковое покрытие) | 0.50 |
| EN 1090 (европейский стандарт) | Классы поверхности A–H | 0,30–0,50 |
Используйте значение, указанное в применимых нормах проектирования. Перед установкой на месте необходимо проверить коэффициент скольжения.— это объект плановой проверки.
Претензия и уровень прочности
| Стандартный | Оценка | Предел прочности (МПа) |
| Китайский стандарт ГБ/Т 3077 | 10,9 с | Прибл. 1040 |
| АИСК | А490 | Прибл. 1040–1100 |
| АИСК | А325 | Прибл. 725–825 |
| ЕН 1993 | 10.9 | Прибл. 1040 |
Китайская марка 10.9S и AISC A490 имеют одинаковый диапазон прочности на разрыв (около 1040 МПа), но Химический состав, ударная вязкость и диапазон толщины должны быть проверены на соответствие проектной спецификации.
Болтовые соединения и сварка: сравнение на уровне проекта
| Аспект | Высокопрочные болты | Сварка на месте |
| Заводская точность изготовления | Строгий контроль допусков на расположение отверстий. | Высокий |
| Требования к рабочей силе на объекте | Оператор динамометрического ключа | Квалифицированный сварщик + НК |
| Влияние погоды | Минимальный | Чувствителен к ветру, дождю и влажности. |
| График работы на месте | Короткая (подъем + подтяжка) | Длинная (сварка + осмотр) |
| Проверка качества | Проверка крутящего момента (измеряется прибором) | UT/MT/RT (зависит от персонала) |
| Ремонт покрытия | Минимальный | Существенная доработка суставов. |
| Разборный | Да | Нет |
| Стоимость | Болты немного дороже. | Труд и проверка могут быть дорогостоящими |
| Типичные применения | Первичные/вторичные конструкции и облицовка | Местные соединения больших пролетов и открытые архитектурные швы |
Укажите эти различия в терминах проекта:
- Болтовые соединения, как правило, более благоприятны для плановый риск.
- Сварочные предложения большая гибкость для необычных соединений и регулируемых углов.
В международных проектах для большинства соединений часто используются болтовые соединения, а для особых деталей — локальная сварка.
Когда сварка все еще необходима?
Болтовые соединения не являются универсальным решением. Сварка может быть целесообразной в трех типичных случаях:
- Сращивание на месте соединений в большепролетных фермах —Крупные элементы, возможно, придется перевозить секциями из-за ограничений по размеру перевозки.
- Временные конструкции, которые позже будут удалены—болтовые соединения можно демонтировать, а сварные соединения невозможно разъединить без резки.
- Открытые архитектурные швы со строгими эстетическими требованиями —Шлифованные сварные швы могут создать бесшовный вид, в то время как болты остаются видимыми.
Эти случаи составляют относительно небольшую долю многих международных проектов. Болтовые соединения можно использовать для большинства первичных и вторичных конструкций и опор облицовки.
Защита от коррозии: менее очевидное преимущество болтового крепления
Ремонт покрытия на зарубежных объектах является распространенной проблемой. Сварные соединения часто требуют подкраски на месте, где влажность, чистота и перепады температур затрудняют сохранение заводского качества покрытия.
При болтовых соединениях поверхности соединений могут быть покрыты покрытием на заводе. снижение необходимости доработки на месте. Это приносит пользу проектам, связанным с морскими перевозками, длительными графиками и тропическим климатом.
Это особенно актуально для прибрежных проектов, подверженных воздействию солевых брызг, проектов в пустыне, подверженных воздействию песка, и химических заводов, подвергающихся воздействию агрессивной атмосферы.
Практические советы для владельцев проектов
На этапе составления тендерного задания уточните с проектным институтом три пункта:
- Объем сварочных работ на месте—менее 30% от общего объема работы является разумной целью.
- Заводская сварка—более 80% сварочных работ основных соединений, выполняемых на заводе, являются разумной целью.
- Квалификации сварщиков и их количество, необходимое на месте—чем меньше требуется высококвалифицированных сварщиков, тем лучше.
Все три вопроса указывают на один и тот же приоритет: осуществимость проекта. В зарубежных условиях решение, которое можно надежно реализовать, важнее, чем теоретически оптимальное.
Часто задаваемые вопросы
В1: Являются ли высокопрочные болтовые соединения дороже сварки?
Сами болты могут стоить немного дороже, чем сварные швы, но масштабное заводское изготовление сокращает разрыв. Общие затраты по проекту могут быть аналогичными; Основными отличиями являются экономия по графику и более стабильное качество.
Вопрос 2: Должны ли все международные проекты отдавать приоритет болтовому креплению?
Нет. Длиннопролетные фермы, временные конструкции и открытые архитектурные стыки, сращенные на месте, по-прежнему могут нуждаться в сварке. Стремление к первичные и вторичные структуры с местной сваркой особых деталей — распространенное сочетание.
Вопрос 3. Налагают ли болтовые решения ограничения на транспортные размеры?
Да. Элементы, соединенные болтами, могут быть поставляется в виде более крупных собранных секций а не стыковаться на месте, поэтому каждая деталь имеет транспортные размеры. Негабаритные международные перевозки с использованием контейнеров с открытым верхом или плоских стоек могут стоить на 30–50 % дороже.
Вопрос 4: На что обращают внимание инспекторы при проверке болтовых соединений?
Проверка крутящего момента, проверка коэффициента скольжения и запись угла окончательной затяжки. Все измерения должны быть документированы.
Вопрос 5: Требуется ли для болтового решения специальное программное обеспечение для проектирования?
Никакого специального программного обеспечения не требуется. Распространенные инструменты проектирования стальных конструкций, такие как PKPM, 3D3S, MIDAS и STAAD.Pro, поддерживают расчеты высокопрочных болтовых соединений.
В6: Требуют ли болтовые соединения периодического обслуживания?
Да. Крутящий момент следует периодически проверять в условиях высоких температур или вибрации. такие как электростанции, химические заводы и фундаменты оборудования. Для обычных промышленных зданий может быть целесообразна повторная проверка каждые 5–10 лет в зависимости от требований проекта.
Что это значит для владельцев проектов
- Меньший риск графика: меньшая зависимость от наличия местных сварщиков, погоды и изменений в рабочей силе.
- Четкие записи качества: сохранять значения крутящего момента, проверку коэффициента скольжения и записи окончательной затяжки для каждого соединения.
- Снижение требований к рабочей силе на объекте: обученные гайковерты могут приступить к работе после 1–2 дней обучения.
- Упрощенный осмотр: болтовые соединения широко используются в соответствии со стандартами Европы и США, включая EN 1993 и AISC 360.
Недостатком является то, что высокопрочные болты стоят немного дороже, чем обычные болты, а заводское изготовление требует более жестких допусков на расположение отверстий. Эти дополнительные затраты часто компенсируются сокращением времени работы на объекте и снижением рисков.
Оцениваете проект экспорта стальных конструкций? Свяжитесь с нами:info@xzbesta.com.
