Історично склалося так, що болтове з'єднання різних конструкцій з'явилося набагато раніше зварного. При цьому характерна для таких з'єднань простота і в той же час надійність стали супутніми чинниками бути широко розповсюдженим болтових з'єднань у будівельній галузі. Зокрема, вони використовуються при монтажі металевих конструкцій.
Мінусом цього з'єднання є більша витрата металу в порівнянні зі звареним з'єднанням, що викликано необхідністю наявності стикових накладок. Також, присутні в конструкції отвори для болтів, в цілому призводять до ослаблення елемента.
Остання обставина, завдяки можливості допущення упругопластической роботи, а також за рахунок використання спеціального коефіцієнта, який характеризує умови роботи, частково компенсується. У разі використання при монтажі високоміцних болтів зниження дії отворів компенсується за рахунок створюваного тертя між елементами, які з'єднуються за межами перетину схильного ослаблення.
В даний час в будівельній галузі застосовуються такі види болтів:
- Грубої точності;
- Нормальної точності;
- Підвищеної точності;
- Високоміцні болти;
- Самонарізаючі болти;
- Фундаментні, вони ж анкерні болти.
Болт, який використовується при з'єднанні конструкцій, складається з таких елементів як:
- Головка болта;
- Гладка частина, вона на 2-3 мм менше товщини елементів, що сполучаються;
- Нарізна частина болта, на яку надівається шайба і навертається гайка.
Болти класів точності С і В, грубої і нормальної відповідно, відрізняються один від одного лише допуском, що належать до номінальної величини діаметра болта. Так ці відхилення можуть доходити до 1 мм для болтів грубої точності і до 0,52 мм для болтів нормальної точності за умови, що діаметр самого болта менше або дорівнює 30 мм. Для виготовлення таких болтів використовується метод холодного висадження, в деяких випадках з наступною термообробкою. Для таких болтів використовується вуглецева сталь.
Болти підвищеної точності, клас А, встановлюють в отвори, які були просвердлені в відповідно до заданих розмірів в уже зібраних елементах, або продавлені в окремих елементах по кондукторам з подальшим розсвердлюванням до необхідного розміру в зібраних елементах. В цьому випадку діаметр проробляється отвори повинен мати відхилення від діаметра болта але лише на 0,3 мм. При цьому плюсовий допуск для болтів і відповідно мінусовій для отворів неможливий. Також гладка частина болта обточується до моменту придбання їй строго циліндричної форми.
Найбільш доцільним в умовах монтажу є застосування болтів грубої і нормальної точності. Так, норми виробництва будівельних робіт допускають установку цих болтів при використанні сталі з межею текучості не перевищує значення в 380 Н / мм 2.
При використанні цих болтів отвори для них проробляють методом свердління, або продавлювання в окремих елементах, при цьому діаметр проробляємо отворів більше на 2-3 мм діаметра болтів. Через те, що в окремих елементах осі отворів для болтів не збігаються і з-за «чорноти», характерною для класу отворів «С», щільна посадка болта неможлива. При цьому присутня різниця в діаметрі болта і з'єднання полегшує процес утворення з'єднання, в чому власне і полягає перевага даних болтів. Однак, через нещільної посадки болта конструкція стає схильною до деформації, особливо при роботі на зсув, також спостерігається нерівномірність у роботі окремих з'єднань. У зв'язку з цим використання болтів грубої і нормальної точності в відповідальних з'єднаннях, в разі якщо планується їх робота на зрушення, які не рекомендовано. Зате такі болти добре підходять для конструкцій, робота яких спрямована на розтягнення.
Для виготовлення високоміцних болтів використовується легована сталь, всі вони піддаються термообробці і відносяться вони до болтів класу точності В. Даний вид болтів, встановлюється в отвір більшого діаметру, ніж сам болт. Як правило, для затягування гайок цих болтів використовується тарувальний ключ, що дозволяє створювати необхідну силу натягу болта. При цьому досить велика сила, з якою елементи конструкції притягуються один до одного, забезпечує монолітність з'єднання, що під дією зрушує сили призводить до утворення сили тертя, що є перешкодою для зсуву з'єднуються. Завдяки цьому стає можливим перетворення зрушує сили в силу тертя, через що даної з'єднання багато хто називає не інакше як фрикційним.
Для того щоб дещо збільшити показник сили тертя стикуються поверхні елементів очищаються від усіх забруднень, в тому числі і від іржі за допомогою піско- і дробоструминних апаратів або вогневим способом, а також за допомогою металевої щітки і потім фарбуються.
При цьому особлива надійність з'єднання досягається при повністю однаковій товщині обох елементів, що стикуються. Якщо ж товщина хоч трохи відрізняється, то щільне прилягання елементів неможливо, відповідно величина сили тертя зменшується і пропорційно їй зменшується несуча здатність болта.
У деяких випадках між стикуються поверхонь можна побачити спеціальну вставку, виконану зі сталі та з обох сторін на неї нанесений полімерний клей разом з корундовим порошком. Це технологічне рішення сприяє зменшенню різниці в товщині елементів, що стикуються і дозволяє істотно збільшити коефіцієнт тертя.
Крім описаних фрикційних з'єднань з використанням високоміцних болтів, мають місце бути з'єднання з так званим «несучим» болтом. Дане з'єднання дозволяє трансформувати зсувні навантаження в силу тертя, зрізу і зминання болта. Характерною особливістю даного типу з'єднання є залишкове переміщення, яке стає наслідком подолання початкового тертя і багато в чому значення переміщення залежить від щільності посадки болта. Плюсом такого з'єднання можна вважати спрощений порядок підготовки стикуються поверхонь. При цьому даний тип з'єднань не можна застосовувати в місцях, де переміщення небажано або в конструкціях схильних до вібраційних навантажень.
У деяких випадках краща робота з'єднання досягається за рахунок використання клееболтового з'єднання, при якому поверхні спочатку склеюються за допомогою спеціального клею, а потім додатково стягуються болтами.
З'єднання, де в ролі кріплення виступають високоміцні болти, прості в пристрої, їх можна порівняти зі звичайними болтовими, і так само надійні як зварні з'єднання, але при цьому вони поступаються останнім в металлоекономіі. Як правило, даний тип з'єднання часто застосуємо для з'єднань зазнають серйозні зсувні, вібраційні і динамічні навантаження.
Від вищеописаних, самонарізні гвинти відрізняються відсутністю в своїй конструкції гладкої частини, замість якої присутній різьблення по всій довжині стрижня. Такі болти вгвинчуються в заздалегідь підготовлені отвори елементів, що стикуються. Цей вид болтів виготовляється з термозміцнення стали і в більшості випадків діаметр таких болтів дорівнює 6 мм. Використовують їх при необхідності кріплення профільного настилу до елементів фахверка. Як перевага даного виду болтів можна відзначити той факт, що для загвинчування таких болтів необхідний доступ до поверхні лише з одного боку.
Фундаментні або як їх ще називають анкерні болти, призначені для передачі розтягуючого зусилля, що впливає на колону до фундаменту.
У будівельних роботах використовують різні болти по класу міцності. Для позначення класу міцності використовується комбінація цифр зі значеннями від 4,6 до 10,9, де перше число при його збільшенні на 10 стане позначенням тимчасового опору в кН / см, а множення першого і другого числа стане позначенням межі текучості матеріалу в кН / см 2.
При цьому варто брати до уваги і той факт, що розрахунковий опір зминання при використанні болтів нормальної і грубої точності нижче, ніж у такого ж з'єднання з болтами підвищеної точності.