Фланцевые болтовые соединения

Конструкция соединения

Фланцевое соединение состоит из фланцев, приваренных к торцам балок, и соединяющих их болтов. Обычно болты размещают на внешней части фланцев, и такое соединение

называют внешним фланцевым соединением (рис. 15.10). В крупных конструкциях можно использовать соединения с внутренними фланцами (рис. 15.11, а), что, естественно, уменьшает габаритные размеры узла. Для разгрузки свар­ного соединения фланца с конструкцией в таких узлах, подверженных интенсивному нагружению, применяют двойной фланец с удлиненными болтами (рис. 15.11, б).

Фланец испытывает изгиб, поэтому его делают толще, чем элементы присоединяемой конструкции (рекомендует­ся где — толщина фланца; d_B — диаметр болта), и при необходимости подкрепляют ребрами. При необходимости можно сделать отверстие во фланце, при этом а₂ - (рис. 5.10). Поскольку фланец загружается усилием, передаваемым от балки и направленным перпен­дикулярно к его плоскости, то для его изготовления следу­ет использовать прокат с гарантированными Z-свойства­ми (п. 12.2). В результате сварочных поводок фланцы те­ряют плоскую форму, поэтому их прилегающие поверхнос­ти должны быть механически обработаны (см. рис. 15.5, в). В менее ответственных конструкциях, не требующих точ­ного монтажа, для уменьшения сварочных деформаций приваривают фланцы в собранном виде, т. е. соединенные болтами друг с другом.

Для обеспечения плотности стыка болты размещают на расстоянии друг от друга (рис. 15.10) и по возможности ближе к сварному шву , но так, чтобы болт можно было затянуть гаечным ключом. Во

фланцевых соединениях болты устанавливают с зазором. Неодинаковость затяжки болтов может привести к суще­ственной перегрузке тех болтов, которые затянуты силь­нее. Поэтому при установке используют динамометриче­ский ключ, который позволяет контролировать усилие пред­варительной затяжки.

Для восприятия сдвигающих усилий ставят два штиф­та, которые размещают в той области, где болты менее нагружены (вблизи нейтральной оси). Если же сдвигающее усилие имеет постоянное направление, то вместо штифтов на одном из фланцев можно сделать уступ, который полу­чается после механической обработки прилегающей повер­хности, он служит упором для обработанной кромки от­ветного фланца (рис. 17.5, б).

Сварное соединение фланца с конструкцией должно быть рассчитано по рекомендациям п. 15.1.2. Если прочность швов оказывается недостаточной, то можно ввести местное утолщение присоединяемых листов, укрепить их реб­рами жесткости или использовать двойной фланец (рис. 15.11, б). Следует иметь в виду, что окончание ребра на балке является существенным концентратором напря­жений (табл. 10.3), поэтому для интенсивно нагруженных фланцевых соединений необходимо предпринимать меры защиты от усталостного и хрупкого разрушения.