Позвоните в службу поддержки
+86-19913920186
Когда говорят про высокопрочные соединения, все сразу думают о болтах — про классы прочности 8.8, 10.9, контроль натяжения. А про шайбы — ну, колечко какое-то, подложил и забыл. И это главная ошибка. На деле, если шайба не та, всё усилие болта может уйти впустую. Сам видел, как на объекте после зимы соединение с ?левой? шайбой дало слабину — не критично, но пришлось перебирать. И ведь по спецификации болты были идеальные, ГОСТ, всё как надо. А шайбы взяли какие-то универсальные, без маркировки. Вот об этом и хочу порассуждать — не как теоретик, а исходя из того, с чем сталкивался.
Обычная плоская шайба — она просто распределяет давление. Но в высокопрочных соединениях, особенно в конструкциях с динамической нагрузкой, нужно не только распределить, но и предотвратить просадку, компенсировать неровности, а главное — обеспечить стабильный коэффициент трения. Без этого болт недотягивается или, наоборот, перетягивается. У нас был случай с монтажом фермы — бригада использовала стандартные шайбы из мягкой стали под болты 10.9. После года эксплуатации в узле появился люфт. Разобрали — шайбы деформировались, поверхность под головкой болта была ?протерта?. Пришлось менять весь узел.
Правильная шайба под высокопрочный болт — это обычно шайба усиленная (нормализованная) с фаской, определённой твёрдостью. Часто её поверхность обрабатывается для стабильного трения — например, оцинковка горячим способом или фосфатирование. Если болт оцинкованный, а шайба чёрная — гальваническая пара может привести к коррозии и заклиниванию. Это мелочь, но на масштабном объекте такие мелочи вылезают боком.
Кстати, многие думают, что раз болт высокопрочный, то и шайба должна быть из самой твёрдой стали. Не всегда. Слишком твёрдая шайба может повредить поверхность основного металла при затяжке, особенно если это окрашенные или оцинкованные конструкции. Нужен баланс. Обычно ориентируются на стандарты — тот же ГОСТ Р ИСО 898-1 или техусловия производителя. Но в реальности часто смотрят на наличие маркировки на самой шайбе — если её нет, лучше не рисковать.
В спецификациях часто пишут просто ?шайба по ГОСТ 6402-70?. Но этот стандарт — общий для плоских шайб. Для высокопрочных болтов чаще нужны шайбы по ГОСТ 22353-77 (для болтов класса прочности 8.8 и выше) или, скажем, EN 14399. Они толще, с большей площадью опоры. Маркировка на них — это обычно клеймо производителя и иногда класс прочности. Если шайба идёт в комплекте с болтом от серьёзного поставщика — это один разговор. А если покупаешь отдельно — нужно сверять всё: диаметр под ?тело? болта, диаметр под головку (особенно под ключ), толщину, твёрдость.
У нас на складе всегда был запас шайб от проверенных производителей, например, от ООО Хэбэй Ихао Стандартные Детали. Они как раз специализируются на крепеже для металлоконструкций, и у них шайбы идут в комплектации под конкретные болты — это удобно. Не нужно гадать, подойдёт или нет. Заходишь на их сайт https://www.cn-yihao.ru, смотришь спецификации — всё чётко расписано: для болтов класса 10.9 какие шайбы, для оцинкованных — какие. Это экономит время на объекте.
Но вот нюанс: даже у одного производителя могут быть разные партии с разными покрытиями. Допустим, взяли шайбы оцинкованные горячим способом — они дают хорошую защиту, но толщина покрытия может ?съедать? расчётный зазор. При монтаже резьбовых соединений с контролируемым натяжением это важно. Приходилось сталкиваться — динамометрический ключ показывал нужный момент, а по факту болт недотянут. Оказалось, шайбы с более толстым слоем цинка. Теперь всегда просим предоставить техдокументацию на партию, даже если продукция от ООО Хэбэй Ихао Стандартные Детали, у которых в целом контроль хороший.
Один из самых неприятных моментов — когда шайба ?проворачивается? вместе с болтом при затяжке. Особенно если используется гайка с фланцем или зубчатая шайба. Казалось бы, она должна блокироваться. Но если поверхность шайбы слишком гладкая (например, из-за гальванического покрытия), а основной металл тоже гладкий (окрашен), то фрикция недостаточная. В итоге при закручивании шайба крутится, царапает покрытие, а момент затяжки теряется. Решение — либо использовать шайбы с насечкой (зубчатые), либо, если нельзя повредить поверхность, шайбы с увеличенным коэффициентом трения — но это уже спецпродукция.
Ещё случай: монтаж ответственной конструкции на открытом воздухе. Болты и шайбы были оцинкованные. Но через полгода в местах контакта шайбы с основной поверхностью появились рыжие потёки. Разобрали — классическая щелевая коррозия. Влага попала в микрощель между шайбой и металлом и не могла выйти. Оцинковка не спасла. После этого для таких условий начали применять шайбы с прокладкой из нержавеющей стали или, в крайнем случае, дополнительную герметизацию. Это, конечно, удорожает узел, но надёжность выше.
И про размеры. Казалось бы, внутренний диаметр шайбы должен быть чуть больше диаметра болта. Но если болт с покрытием, да ещё и резьба идёт почти под головку, то шайба может ?не налезть?. Бывало, получали партию болтов, где под головкой был небольшой технологический поясок — и шайбы из другой партии тупо не надевались. Пришлось срочно искать шайбы с увеличенным внутренним диаметром или точить их вручную. Теперь всегда при приёмке делаем выборочную сборку ?болт-шайба-гайка? из разных коробок.
Шайба — это часть системы. Она работает в паре с гайкой, под головкой болта, на конкретной поверхности. Если гайка фланцевая, иногда можно обойтись без шайбы — фланец её заменяет. Но это если поверхность под гайкой ровная и прочная. На сборных конструкциях из тонкого металла фланец гайки может деформировать материал — тут без усиленной шайбы не обойтись. Или, например, при использовании гидравлического натяжителя — там нужны специальные шайбы с увеличенной толщиной, чтобы выдержать давление инструмента.
Часто забывают про пружинные шайбы (гроверы). В высокопрочных соединениях с контролируемым натяжением их использовать не рекомендуется — они не обеспечивают стабильного плоскостного контакта и могут снижать несущую способность. Но в некоторых динамичных узлах, где есть вибрация, их всё же ставят — но только в комбинации с обычной плоской усиленной шайбой, и под очень строгим расчётом. Сам видел, как на железнодорожных конструкциях такое применяют — но это исключение, а не правило.
И ещё момент — тепловое расширение. Если конструкция работает при перепадах температур, материалы болта, шайбы и основного металла должны иметь близкие коэффициенты расширения. Сталь со сталью — обычно ок. Но если, допустим, болт и шайба из высокопрочной стали, а несущий элемент — из алюминиевого сплава, то при нагреве затяжка может ослабнуть. Тут либо нужны специальные шайбы-компенсаторы, либо совсем другой подход к проектированию узла.
Раньше брали крепёж где подешевле, часто по разным поставщикам — болты от одного, шайбы от другого. Потом начались проблемы с совместимостью. Сейчас стараемся работать с производителями, которые дают полный комплект и отвечают за его работу в сборе. Как те же ООО Хэбэй Ихао Стандартные Детали — у них 26 лет в отрасли, и они предлагают именно решения под задачи, а не просто детали на вес. Это важно, когда нужна гарантия на соединение.
Контроль на объекте — обязателен. Даже если шайбы идут в упаковке с болтами, выборочно проверяем: толщину штангенциркулем, твёрдость (если есть склерометр), наличие маркировки. Если маркировки нет — партию бракуем. Также смотрим на состояние поверхности — нет ли заусенцев, неравномерного покрытия. Оцинкованная шайба должна быть без наплывов, которые могут помешать плотному прилеганию.
И документация. Сертификат или паспорт качества на партию — не просто бумажка. В нём должны быть указаны механические свойства, тип покрытия и его толщина, результаты испытаний. Если поставщик, как ООО Хэбэй Ихао Стандартные Детали, предоставляет такие документы в открытом доступе на сайте — это признак хорошего тона. Значит, им нечего скрывать. И всегда сохраняем эти документы — если вдруг проблема на объекте, есть что предъявить.
Так что, возвращаясь к началу. Шайба под высокопрочный болт — не мелочь. Это такой же ответственный элемент, как и сам болт. Экономить на ней или закрывать глаза на её выбор — значит рисковать всей конструкцией. Лучше брать комплектные решения от проверенных производителей, которые занимаются этим профессионально. Сверяться со стандартами, но не забывать про реальные условия монтажа и эксплуатации — где-то нужна дополнительная защита от коррозии, где-то — повышенный коэффициент трения.
И да, всегда стоит иметь на складе небольшой запас разных шайб — усиленных, оцинкованных, увеличенного диаметра — для непредвиденных ситуаций на объекте. Потому что когда монтаж в разгаре, а шайба не подошла, бегать и искать её — это потеря времени и денег. А время, как известно, тоже деньги. Особенно в нашем деле.
В общем, смотрите на шайбы внимательнее. И пусть ваши соединения будут надёжными.
