СНиП II-23-81 Стальные конструкции.
СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА
Стальные конструкции
___________________________________________________________
Дата введения 1982-01-01
РАЗРАБОТАНЫ ЦНИИСК им. Кучеренко с участием ЦНИИпроектстальконструкции Госстроя СССР, МИСИ им. В.В.Куйбышева Минвуза СССР, института "Энергосетьпроект" и СКБ "Мосгидросталь" Минэнерго СССР
ВНЕСЕНЫ ЦНИИСК им. Кучеренко Госстроя СССР
УТВЕРЖДЕНЫ постановлением Госстроя СССР от 14 августа 1981 г. N 144
ВЗАМЕН СНиП II-B.3-72; СНиП II-И.9-62; СН 376-67
* ПЕРЕИЗДАНИЕ с изменениями на 1 января 1987 г. и 1 июля 1990 г.
ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в Информационном Бюллетене о нормативной, методической и типовой проектной документации N 12, 2008 г.
Настоящие нормы разработаны в развитие ГОСТ 27751-88 "Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения по расчету" и СТ СЭВ 3972-83 "Надежность строительных конструкций и оснований. Конструкции стальные. Основные положения по расчету".
С введением в действие настоящих норм и правил утрачивают силу:
СНиП II-В.3-72 "Стальные конструкции. Нормы проектирования";
изменения СНиП II-В.3-72 "Стальные конструкции. Нормы проектирования", утвержденные постановлениями Госстроя СССР:
N 150 от 12 сентября 1975 г.;
N 94 от 24 июня 1976 г.;
N 211 от 31 октября 1978 г.;
N 250 от 27 декабря 1978 г.;
N 2 от 25 января 1980 г.;
N 104 от 14 июля 1980 г.;
N 130 от 31 июля 1981 г.;
СНиП II-И.9-62 "Линии электропередачи напряжением выше 1 кВ. Нормы проектирования" (раздел "Проектирование стальных конструкций опор воздушных линий электропередачи");
изменения СНиП II-И.9-62 "Линии электропередачи напряжением выше 1 кВ. Нормы проектирования", утвержденные постановлением Госстроя СССР от 10 апреля 1975 г.;
"Указания по проектированию металлических конструкций антенных сооружений объектов связи" (СН 376-67).
В СНиП II-23-81* внесены изменения, утвержденные постановлениями Госстроя СССР N 120 от 25 июля 1984 г., N 218 от 11 декабря 1985 г., N 69 от 29 декабря 1986 г., N 132 от 8 июля 1988 г., N 121 от 12 июля 1989 г.
Основные буквенные обозначения приведены в приложении 9*.
Разделы, пункты, таблицы, формулы, приложения и подписи к рисункам, в которые внесены изменения, отмечены в настоящих строительных нормах звездочкой.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Настоящие нормы следует соблюдать при проектировании стальных строительных конструкций зданий и сооружений различного назначения.
Нормы не распространяются на проектирование стальных конструкций мостов, транспортных тоннелей и труб под насыпями.
При проектировании стальных конструкций, находящихся в особых условиях эксплуатации (например, конструкций доменных печей, магистральных и технологических трубопроводов, резервуаров специального назначения, конструкций зданий, подвергающихся сейсмическим, интенсивным температурным воздействиям или воздействиям агрессивных сред, конструкций морских гидротехнических сооружений), конструкций уникальных зданий и сооружений, а также специальных видов конструкций (например, предварительно напряженных, пространственных, висячих) следует соблюдать дополнительные требования, отражающие особенности работы этих конструкций, предусмотренные соответствующими нормативными документами, утвержденными или согласованными Госстроем СССР.
1.2. При проектировании стальных конструкций следует соблюдать нормы СНиП по защите строительных конструкций от коррозии и противопожарные нормы проектирования зданий и сооружений. Увеличение толщины проката и стенок труб с целью защиты конструкций от коррозии и повышения предела огнестойкости конструкций не допускается.
Все конструкции должны быть доступны для наблюдения, очистки, окраски, а также не должны задерживать влагу и затруднять проветривание. Замкнутые профили должны быть герметизированы.
1.3*. При проектировании стальных конструкций следует:
выбирать оптимальные в технико-экономическом отношении схемы сооружений и сечения элементов;
применять экономичные профили проката и эффективные стали;
применять для зданий и сооружений, как правило, унифицированные типовые или стандартные конструкции;
применять прогрессивные конструкции (пространственные системы из стандартных элементов; конструкции, совмещающие несущие и ограждающие функции; предварительно напряженные, вантовые, тонколистовые и комбинированные конструкции из разных сталей);
предусматривать технологичность изготовления и монтажа конструкций;
применять конструкции, обеспечивающие наименьшую трудоемкость их изготовления, транспортирования и монтажа;
предусматривать, как правило, поточное изготовление конструкций и их конвейерный или крупноблочный монтаж;
предусматривать применение заводских соединений прогрессивных типов (автоматической и полуавтоматической сварки, соединений фланцевых, с фрезерованными торцами, на болтах, в том числе на высокопрочных и др.);
предусматривать, как правило, монтажные соединения на болтах, в том числе на высокопрочных; сварные монтажные соединения допускаются при соответствующем обосновании;
выполнять требования государственных стандартов на конструкции соответствующего вида.
1.4. При проектировании зданий и сооружений необходимо принимать конструктивные схемы, обеспечивающие прочность, устойчивость и пространственную неизменяемость зданий и сооружений в целом, а также их отдельных элементов при транспортировании, монтаже и эксплуатации.
1.5*. Стали и материалы соединений, ограничения по применению сталей С345Т и С375Т, а также дополнительные требования к поставляемой стали, предусмотренные государственными стандартами и стандартами СЭВ или техническими условиями, следует указывать в рабочих (КМ) и деталировочных (КМД) чертежах стальных конструкций и в документации на заказ материалов.
В зависимости от особенностей конструкций и их узлов необходимо при заказе стали указывать класс сплошности по ГОСТ 27772-88.
1.6*. Стальные конструкции и их расчет должны удовлетворять требованиям ГОСТ 27751-88 "Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения по расчету" и СТ СЭВ 3972-83 "Надежность строительных конструкций и оснований. Конструкции стальные. Основные положения по расчету".
1.7. Расчетные схемы и основные предпосылки расчета должны отражать действительные условия работы стальных конструкций.
Стальные конструкции следует, как правило, рассчитывать как единые пространственные системы.
При разделении единых пространственных систем на отдельные плоские конструкции следует учитывать взаимодействие элементов между собой и с основанием.
Выбор расчетных схем, а также методов расчета стальных конструкций необходимо производить с учетом эффективного использования ЭВМ.
1.8. Расчет стальных конструкций следует, как правило, выполнять с учетом неупругих деформаций стали.
Для статически неопределимых конструкций, методика расчета которых с учетом неупругих деформаций стали не разработана, расчетные усилия (изгибающие и крутящие моменты, продольные и поперечные силы) следует определять в предположении упругих деформаций стали по недеформированной схеме.
При соответствующем технико-экономическом обосновании расчет допускается производить по деформированной схеме, учитывающей влияние перемещений конструкций под нагрузкой.
1.9. Элементы стальных конструкций должны иметь минимальные сечения, удовлетворяющие требованиям настоящих норм с учетом сортамента на прокат и трубы. В составных сечениях, устанавливаемых расчетом, недонапряжение не должно превышать 5%.
2. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ КОНСТРУКЦИЙ И СОЕДИНЕНИЙ
2.1*. В зависимости от степени ответственности конструкций зданий и сооружений, а также от условий их эксплуатации все конструкции разделяются на четыре группы. Стали для стальных конструкций зданий и сооружений следует принимать по табл.50*.
Для фланцевых соединений и рамных узлов следует применять прокат по ТУ 14-1-4431-88.
2.2*. Для сварки стальных конструкций следует применять: электроды для ручной дуговой сварки по ГОСТ 9467-75*; сварочную проволоку по ГОСТ 2246-70*; флюсы по ГОСТ 9087-81*; углекислый газ по ГОСТ 8050-85.
2.3*. Отливки (опорные части и т.п.) для стальных конструкций следует проектировать из углеродистой стали марок 15Л, 25Л, 35Л и 45Л, удовлетворяющей требованиям для групп отливок II или III по ГОСТ 977-75*, а также из серого чугуна марок СЧ15, СЧ20, СЧ25 и СЧ30, удовлетворяющего требованиям ГОСТ 1412-85.
2.4*. Для болтовых соединений следует применять стальные болты и гайки, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 1759.0-87*, ГОСТ 1759.4-87* и ГОСТ 1759.5-87*, и шайбы, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 18123-82*.
Болты следует назначать по табл.57* и ГОСТ 15589-70*, ГОСТ 15591-70*, ГОСТ 7796-70*, ГОСТ 7798-70*, а при ограничении деформаций соединений - по ГОСТ 7805-70*.
Гайки следует применять по ГОСТ 5915-70*: для болтов классов прочности 4.6, 4.8, 5.6 и 5.8 - гайки класса прочности 4; для болтов классов прочности 6.6 и 8.8 - гайки классов прочности соответственно 5 и 6, для болтов класса прочности 10.9 - гайки класса прочности 8.
Шайбы следует применять: круглые по ГОСТ 11371-78*, косые по ГОСТ 10906-78* и пружинные нормальные по ГОСТ 6402-70*.
2.5*. Выбор марок стали для фундаментных болтов следует производить по ГОСТ 24379.0-80, а их конструкцию и размеры принимать по ГОСТ 24379.1-80*.
2.6*. Гайки для фундаментных и U-образных болтов следует применять:
для болтов из стали марок ВСт3сп2 и 20 - класса прочности 4 по ГОСТ 1759.5-87*;
для болтов из стали марок 09Г2С и 10Г2С1 - класса прочности не ниже 5 по ГОСТ 1759.5-87*. Допускается применять гайки из марок стали, принимаемых для болтов.
Гайки для фундаментных и U-образных болтов диаметром менее 48 мм следует применять по ГОСТ 5915-70*, для болтов диаметром более 48 мм - по ГОСТ 10605-72*.
2.7*. Высокопрочные болты следует применять по ГОСТ 22353-77*, ГОСТ 22356-77* и ТУ 14-4-1345-85; гайки и шайбы к ним - по ГОСТ 22354-77* и ГОСТ 22355-77*.
2.8*. Для несущих элементов висячих покрытий, оттяжек опор ВЛ и ОРУ, мачт и башен, а также напрягаемых элементов в предварительно напряженных конструкциях следует применять:
канаты спиральные по ГОСТ 3062-80*; ГОСТ 3063-80*, ГОСТ 3064-80*;
канаты двойной свивки по ГОСТ 3066-80*; ГОСТ 3067-74*; ГОСТ 3068-74*; ГОСТ 3081-80*; ГОСТ 7669-80*; ГОСТ 14954-80*;
канаты закрытые несущие по ГОСТ 3090-73*; ГОСТ 18900-73*; ГОСТ 18901-73*; ГОСТ 18902-73*; ГОСТ 7675-73*; ГОСТ 7676-73*;
пучки и пряди параллельных проволок, формируемых из канатной проволоки, удовлетворяющей требованиям ГОСТ 7372-79*.
2.9. Физические характеристики материалов, применяемых для стальных конструкций, следует принимать согласно прил.3.
3. РАСЧЕТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ И СОЕДИНЕНИЙ
3.1*. Расчетные сопротивления проката, гнутых профилей и труб для различных видов напряженных состояний следует определять по формулам, приведенным в табл.1*.
Таблица 1*
|
|
|
|
Напряженное состояние | Условное обозначение | Расчетные сопротивления проката и труб | |
Растяжение, сжатие и изгиб | По пределу текучести | ||
| По временному сопротивлению | ||
Сдвиг
| |||
Смятие торцевой поверхности (при наличии пригонки) | |||
Смятие местное в цилиндрических шарнирах (цапфах) при плотном касании | |||
Диаметральное сжатие катков (при свободном касании в конструкциях с ограниченной подвижностью) | |||
Обозначение, принятое в табл.1*:
- коэффициент надежности по материалу, определяемый в соответствии с п.3.2*. |
3.2*. Значения коэффициентов надежности по материалу проката, гнутых профилей и труб следует принимать по табл.2*.
Таблица 2*
|
|
Государственный стандарт или технические условия на прокат | Коэффициент надежности по материалу |
ГОСТ 27772-88 (кроме сталей С590, С590К); ТУ 14-1-3023-80 (для круга, квадрата, полосы) | 1,025 |
ГОСТ 27772-88 (стали С590, С590К); ГОСТ 380-71** (для круга и квадрата размерами, отсутствующими в ТУ 14-1-3023-80); ГОСТ 19281-73* [для круга и квадрата с пределом текучести до 380 МПа (39 кгс/мм ) и размерами, отсутствующими в ТУ 14-1-3023-80]; ГОСТ 10705-80*; ГОСТ 10706-76* | 1,050 |
ГОСТ 19281-73* [для круга и квадрата с пределом текучести свыше 380 МПа (39 кгс/мм ) и размерами, отсутствующими в ТУ 14-1-3023-80]; ГОСТ 8731-87 ; ТУ 14-3-567-76 | 1,100 |
Расчетные сопротивления при растяжении, сжатии и изгибе листового, широкополосного универсального и фасонного проката приведены в табл.51*, труб - в табл.51, а. Расчетные сопротивления гнутых профилей следует принимать равными расчетным сопротивлениям листового проката, из которого они изготовлены, при этом допускается учитывать упрочнение стали листового проката в зоне гиба.
Расчетные сопротивления проката смятию торцевой поверхности, местному смятию в цилиндрических шарнирах и диаметральному сжатию катков приведены в табл.52*.
3.3. Расчетные сопротивления отливок из углеродистой стали и серого чугуна следует принимать по табл.53 и 54.
3.4. Расчетные сопротивления сварных соединений для различных видов соединений и напряженных состояний следует определять по формулам, приведенным в табл.3.
Таблица 3
|
|
|
|
|
|
Сварные соединения | Напряженное состояние
| Условное обозначение | Расчетные сопротивления сварных соединений | ||
Стыковые | Сжатие. Растяжение и изгиб при автоматической, полуавтоматической или ручной сварке с физическим контролем качества швов | По пределу текучести | |||
|
| По временному сопротивлению |
| ||
| Растяжение и изгиб при автоматической, полуавтоматической или ручной сварке | По пределу текучести | |||
| Сдвиг
| ||||
С угловыми швами | Срез (условный) | По металлу шва | |||
|
| По металлу границы сплавления | |||
Примечания: 1. Для швов, выполняемых ручной сваркой, значения следует принимать равными значениям временного сопротивления разрыву металла шва, указанным в ГОСТ 9467-75*. 2. Для швов, выполняемых автоматической или полуавтоматической сваркой, значения следует принимать по табл.4* настоящих норм. 3. Значения коэффициента надежности по материалу шва следует принимать равными: 1,25 - при значениях не более 490 МПа (5000 кгс/см ); 1,35 - при значениях 590 МПа (6000 кгс/см ) и более. |
Таблица 4*
|
|
|
|
Марки проволоки (по ГОСТ 2246-70*) для автоматической или полуавтоматической сварки | Марки порошковой проволоки (по ГОСТ 26271-84) | Значения нормативного сопротивления металла шва , МПа (кгс/см ) | |
под флюсом (ГОСТ 9087-81*) | в углекислом газе (по ГОСТ 8050-85) или в его смеси с аргоном (по ГОСТ 10157-79*) |
|
|
Св-08, Св-08А
| - | - | 410 (4200) |
Св-08ГА
| - | - | 450 (4600) |
Св-10ГА | Св-08Г2С | ПП-АН8, ПП-АН3 | 490 (5000) |
Св-10НМА, Св-10Г2
| Св-08Г2С* | - | 590 (6000) |
Св-08ХН2ГМЮ, Св-08Х1ДЮ | Св-10ХГ2СМА, Св-08ХГ2СДЮ | - | 685 (7000) |
________________ * При сварке проволокой Св-08Г2С значение следует принимать равным 590 МПа (6000 кгс/см ) только для угловых швов с катетом 8 мм в конструкциях из стали с пределом текучести 440 МПа (4500 кгс/см ) и более. |
Расчетные сопротивления стыковых соединений элементов из сталей с разными нормативными сопротивлениями следует принимать как для стыковых соединений из стали с меньшим значением нормативного сопротивления.
Расчетные сопротивления металла швов сварных соединений с угловыми швами приведены в табл.56.
3.5. Расчетные сопротивления одноболтовых соединений следует определять по формулам, приведенным в табл.5*.
Таблица 5*
|
|
|
|
|
|
|
| Расчетные сопротивления одноболтовых соединений | |||
Напря- женное состояние | Услов- ное обозна- чение | срезу и растяжению болтов классов | смятию соединяемых элементов из стали с пределом текучести до 440 МПа (4500 кгс/см ) | ||
|
| 4.6; 5.6; 6.6 | 4.8; 5.8 | 8.8; 10.9 |
|
Срез
| - | ||||
Растяжение
| - | ||||
Смятие:
|
|
|
|
|
|
а) болты класса точности А | - | - | - | ||
б) болты класса точности В и С |
| - | - | - | |
Примечание. Допускается применять высокопрочные болты без регулируемого натяжения из стали марки 40Х, "селект", при этом расчетные сопротивления и и следует определять как для болтов класса 10.9, а расчетное сопротивление как для болтов класса точности В и С. Высокопрочные болты по ТУ 14-4-1345-85 допускается применять только при их работе на растяжение. |
Расчетные сопротивления срезу и растяжению болтов приведены в табл.58*, смятию элементов, соединяемых болтами, - в табл.59*.
Расчетные сопротивления растяжению фундаментных болтов приведены в табл.60*.
4*. УЧЕТ УСЛОВИЙ РАБОТЫ И НАЗНАЧЕНИЯ КОНСТРУКЦИЙ
При расчете конструкций и соединений следует учитывать:
Таблица 6*
|
|
Элементы конструкций | Коэффициенты условий работы |
1. Сплошные балки и сжатые элементы ферм перекрытий под залами театров, клубов, кинотеатров, под трибунами, под помещениями магазинов, книгохранилищ и архивов и т.п. при весе перекрытий, равном или большем временной нагрузки | 0,9 |
2. Колонны общественных зданий и опор водонапорных башен | 0,95 |
3. Сжатые основные элементы (кроме опорных) решетки составного таврового сечения из уголков сварных ферм покрытий и перекрытий (например, стропильных и аналогичных им ферм) при гибкости 60 | 0,8 |
4. Сплошные балки при расчетах на общую устойчивость при 1,0 | 0,95 |
5. Затяжки, тяги, оттяжки, подвески, выполненные из прокатной стали | 0,9 |
6. Элементы стержневых конструкций покрытий и перекрытий: |
|
а) сжатые (за исключением замкнутых трубчатых сечений) при расчетах на устойчивость | 0,95 |
б) растянутые в сварных конструкциях | 0,95 |
в) растянутые, сжатые, а также стыковые накладки в болтовых конструкциях (кроме конструкций на высокопрочных болтах) из стали с пределом текучести до 440 МПа (4500 кгс/см ), несущих статическую нагрузку, при расчетах на прочность | 1,05 |
7. Сплошные составные балки, колонны, а также стыковые накладки из стали с пределом текучести до 440 МПа (4500 кгс/см ), несущие статическую нагрузку и выполненные с помощью болтовых соединений (кроме соединений на высокопрочных болтах), при расчетах на прочность | 1,1 |
8. Сечения прокатных и сварных элементов, а также накладок из стали с пределом текучести до 440 МПа (4500 кгс/см ) в местах стыков, выполненных на болтах (кроме стыков на высокопрочных болтах), несущих статическую нагрузку, при расчетах на прочность: |
|
а) сплошных балок и колонн
| 1,1 |
б) стержневых конструкций покрытий и перекрытий
| 1,05 |
9. Сжатые элементы решетки пространственных решетчатых конструкций из одиночных равнополочных или неравнополочных (прикрепляемых большей полкой) уголков: |
|
а) прикрепляемые непосредственно к поясам одной полкой сварными швами либо двумя болтами и более, поставленными вдоль уголка:
|
|
раскосы по рис.9*, а
| 0,9 |
распорки по рис.9*, б, в
| 0,9 |
раскосы по рис.9*, в, г, д
| 0,8 |
б) прикрепляемые непосредственно к поясам одной полкой, одним болтом (кроме указанных в поз.9, в настоящей таблицы), а также прикрепляемые через фасонку независимо от вида соединения
| 0,75 |
в) при сложной перекрестной решетке с одноболтовыми соединениями по рис.9*, е
| 0,7 |
10. Сжатые элементы из одиночных уголков, прикрепляемые одной полкой (для неравнополочных уголков только меньшей полкой), за исключением элементов конструкций, указанных в поз.9 настоящей таблицы, раскосов по рис.9*, б, прикрепляемых непосредственно к поясам сварными швами либо двумя болтами и более, поставленными вдоль уголка, и плоских ферм из одиночных уголков | 0,75 |
11. Опорные плиты из стали с пределом текучести до 285 МПа (2900 кгс/см ), несущие статическую нагрузку, толщиной, мм: |
|
а) до 40
| 1,2 |
б) свыше 40 до 60
| 1,15 |
в) свыше 60 до 80
| 1,1 |
Примечания: 1. Коэффициенты условий работы 1 при расчете одновременно учитывать не следует. 2. Коэффициенты условий работы, приведенные соответственно в поз. 1 и 6, в; 1 и 7; 1 и 8; 2 и 7; 2 и 8, а; 3 и 6, в, при расчете следует учитывать одновременно.
3. Коэффициенты условий работы, приведенные в поз. 3; 4; 6, а, в; 7; 8; 9 и 10, а также в поз.5 и 6, б (кроме стыковых сварных соединений), при расчете соединений рассматриваемых элементов учитывать не следует.
4. В случаях, не оговоренных в настоящих нормах, в формулах следует принимать =1. |
5. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ НА ОСЕВЫЕ СИЛЫ И ИЗГИБ
ЦЕНТРАЛЬНО-РАСТЯНУТЫЕ И ЦЕНТРАЛЬНО-СЖАТЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
При расчете поясов и элементов решетки пространственных конструкций из одиночных уголков следует выполнять требования п.15.10* настоящих норм.
|
Рис.1. П-образные сечения элементов
а - открытое; б, в - укрепленные планками или решеткой
При отсутствии планок или решетки такие элементы помимо расчета по формуле (7) следует проверять на устойчивость при изгибно-крутильной форме потери устойчивости по формуле
Таблица 7
|
|
|
|
|
|
| Приведенные гибкости составных стержней сквозного сечения | ||
|
| с планками при | с решетками | |
Тип се- че- ния | Схема сечения |
| ||
1 | (14) | (17) | (20) | |
2 |
| (15) | (18) | (21) |
3 | (16) | (19) | (22)
| |
Обозначения принятые в табл.7:
- расстояние между осями ветвей;
- расстояние между центрами планок;
- наибольшая гибкость всего стержня;
, , - гибкости отдельных ветвей при изгибе их в плоскостях, перпендикулярных осям соответственно 1-1, 2-2 и 3-3, на участках между приваренными планками (в свету) или между центрами крайних болтов;
- площадь сечения всего стержня;
и - площади сечений раскосов решеток (при крестовой решетке - двух раскосов), лежащих в плоскостях, перпендикулярных осям соответственно 1-1 и 2-2;
- площадь сечения раскоса решетки (при крестовой решетке - двух раскосов), лежащей в плоскости одной грани (для трехгранного равностороннего стержня);
и - коэффициенты, определяемые по формуле
, где , , - размеры, определяемые по рис.2; , , , - коэффициенты, определяемые соответственно по формулам: ; ; ; , здесь и - моменты инерции сечения ветвей относительно осей соответственно 1-1 и 3-3 (для сечений типов 1 и 3); и - то же, двух уголков относительно осей соответственно 1-1 и 2-2 (для сечения типа 2); - момент инерции сечения одной планки относительно собственной оси (рис.3); и - моменты инерции сечения одной из планок, лежащих в плоскостях, перпендикулярных осям соответственно 1-1 и 2-2 (для сечения типа 2). |
|
Рис.2. Схема раскосной решетки
|
Рис.3. Составной стержень на планках
В составных стержнях с решетками помимо расчета на устойчивость стержня в целом следует проверять устойчивость отдельных ветвей на участках между узлами.
При наличии в одной из плоскостей сплошного листа вместо планок (рис.1, б, в) гибкость ветви должна вычисляться по радиусу инерции полусечения относительно его оси, перпендикулярной плоскости планок.
5.7. Расчет составных элементов из уголков, швеллеров и т.п., соединенных вплотную или через прокладки, следует выполнять как сплошностенчатых при условии, что наибольшие расстояния на участках между приваренными планками (в свету) или между центрами крайних болтов не превышают:
|
|
для сжатых элементов | 40 |
" растянутых " | 80 |
При этом в пределах длины сжатого элемента следует ставить не менее двух прокладок.
при наличии только соединительных планок (решеток) поровну между планками (решетками), лежащими в плоскостях, перпендикулярных оси, относительно которой производится проверка устойчивости;
при наличии сплошного листа и соединительных планок (решеток) - пополам между листом и планками (решетками), лежащими в плоскостях, параллельных листу;
5.9. Расчет соединительных планок и их прикрепления (рис.3) должен выполняться как расчет элементов безраскосных ферм на:
|
Рис.4. Схема крестовой решетки с распорками
5.11. Расчет стержней, предназначенных для уменьшения расчетной длины сжатых элементов, должен выполняться на усилие, равное условной поперечной силе в основном сжатом элементе, определяемой по формуле (23)*.
ИЗГИБАЕМЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
5.12. Расчет на прочность элементов (кроме балок с гибкой стенкой, с перфорированной стенкой и подкрановых балок), изгибаемых в одной из главных плоскостей, следует выполнять по формуле
|
Рис.5. Схема для определения длины распределения нагрузки на балку
а - сварную; б - прокатную
5.14*. Для стенок балок, рассчитываемых по формуле (28), должны выполняться условия:
.
5.15. Расчет на устойчивость балок двутаврового сечения, изгибаемых в плоскости стенки и удовлетворяющих требованиям пп.5.12 и 5.14*, следует выполнять по формуле
и.
5.16*. Устойчивость балок не требуется проверять:
а) при передаче нагрузки через сплошной жесткий настил, непрерывно опирающийся на сжатый пояс балки и надежно с ним связанный (плиты железобетонные из тяжелого, легкого и ячеистого бетона, плоский и профилированный металлический настил, волнистую сталь и т.п.);
Таблица 8*
|
|
|
Место приложения нагрузки
| Наибольшие значения , при которых не требуется расчет на устойчивость прокатных и сварных балок (при и ) | |
К верхнему поясу |
(35) | |
К нижнему поясу |
(36) | |
Независимо от уровня приложения нагрузки при расчете участка балки между связями или при чистом изгибе | (37) | |
Обозначения, принятые в табл.8*:
и - соответственно ширина и толщина сжатого пояса; - расстояние (высота) между осями поясных листов. Примечания: 1. Для балок с поясными соединениями на высокопрочных болтах значения , получаемые по формулам табл.8*, следует умножать на коэффициент 1,2. 2. Для балок с отношением 15 в формулах табл.8* следует принимать 15. |
Закрепление сжатого пояса в горизонтальной плоскости должно быть рассчитано на фактическую или условную поперечную силу. При этом условную поперечную силу следует определять:
при непрерывном закреплении по формуле
5.17. Расчет на прочность элементов, изгибаемых в двух главных плоскостях, следует выполнять по формуле
В балках, рассчитываемых по формуле (38), значения напряжений в стенке балки должны быть проверены по формулам (29) и (33) в двух главных плоскостях изгиба.
При выполнении требований п.5.16*,а проверка устойчивости балок, изгибаемых в двух плоскостях, не требуется.
(30).
Учет пластичности при расчете балок со сжатым поясом менее развитым, чем растянутый, допускается лишь при выполнении условий п.5.16*, а.
5.21. В балках, рассчитываемых с учетом развития пластических деформаций, стенки следует укреплять поперечными ребрами жесткости согласно требованиям пп.7.10, 7.12 и 7.13, в том числе в местах приложения сосредоточенной нагрузки.
5.22. Расчет на прочность неразрезных и защемленных балок постоянного двутаврового сечения, изгибаемых в плоскости наибольшей жесткости, со смежными пролетами, отличающимися не более чем на 20%, несущих статическую нагрузку, при условии соблюдения требований пп.5.20, 5.21, 7.5 и 7.24 следует выполнять по формуле (39) с учетом перераспределения опорных и пролетных моментов.
а) в неразрезных балках со свободно опертыми концами большему из значений
балки.
ЭЛЕМЕНТЫ, ПОДВЕРЖЕННЫЕ ДЕЙСТВИЮ ОСЕВОЙ СИЛЫ С ИЗГИБОМ
В прочих случаях расчет следует выполнять по формуле
.
5.26. Расчет на устойчивость внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых элементов следует выполнять как в плоскости действия момента (плоская форма потери устойчивости), так и из плоскости действия момента (изгибно-крутильная форма потери устойчивости).
5.27*. Расчет на устойчивость внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых элементов постоянного сечения (с учетом требований пп.5.28* и 5.33 настоящих норм) в плоскости действия момента, совпадающей с плоскостью симметрии, следует выполнять по формуле
Расчет на устойчивость внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых трехгранных сквозных стержней с решетками или планками и постоянным по длине равносторонним сечением следует выполнять согласно требованиям разд.15*.
для колонн постоянного сечения рамных систем - наибольшему моменту в пределах длины колонн;
для ступенчатых колонн - наибольшему моменту на длине участка постоянного сечения;
для колонн с одним защемленным, а другим свободным концом - моменту в заделке, но не менее момента в сечении, отстоящем на треть длины колонны от заделки;
для сжатых верхних поясов ферм и структурных плит, воспринимающих внеузловую нагрузку, - наибольшему моменту в пределах средней трети длины панели пояса, определяемому из расчета пояса как упругой неразрезной балки;
для сжатых стержней с шарнирно-опертыми концами и сечениями, имеющими одну ось симметрии, совпадающую с плоскостью изгиба, - моменту, определяемому по формулам табл.9.
Таблица 9
|
|
|
Относительный эксцентриситет, соответствующий | Расчетные значения при условной гибкости стержня | |
| ||
| ||
|
| |
Обозначения, принятые в таблице 9:
- наибольший изгибающий момент в пределах длины стержня;
- наибольший изгибающий момент в пределах средней трети длины стержня, но не менее 0,5 ;
- относительный эксцентриситет, определяемый по формуле
.
Примечание. Во всех случаях следует принимать 0,5 . |
.
Таблица 10
|
|
|
|
|
|
Типы сечений | Значения коэффициентов | ||||
| при
| при | |||
| |||||
Открытые
| 0,7 | 1 | |||
1 | ; при 1 | ||||
Замкнутые: |
|
|
|
| |
с решетками (с планками) | сплошные | 0,6 | 1 | ||
|
|
|
|
|
|
Обозначения, принятые в табл.10:
и - моменты инерции соответственно большей и меньшей полок относительно оси симметрии сечения ; - значение при .
Примечание. Значения коэффициентов и для сквозных стержней с решетками (или планками) следует принимать как для замкнутых сечений при наличии не менее двух промежуточных диафрагм по длине стержня. В противном случае следует принимать коэффициенты, установленные для стержней открытого двутаврового сечения. |
для стержней с шарнирно-опертыми концами, закрепленными от смещения перпендикулярно плоскости действия момента, - максимальный момент в пределах средней трети длины (но не менее половины наибольшего по длине стержня момента);
для стержней с одним защемленным, а другим свободным концом - момент в заделке (но не менее момента в сечении, отстоящем на треть длины стержня от заделки).
для стержней замкнутого сечения - единицы;
для стержней двутаврового сечения с двумя осями симметрии - значений, определяемых по формуле
где
5.33. В сквозных внецентренно-сжатых стержнях с решетками, расположенными в плоскостях, параллельных плоскости изгиба, кроме расчета на устойчивость стержня в целом по формуле (51) должны быть проверены отдельные ветви как центрально-сжатые стержни по формуле (7).
Отдельные ветви внецентренно-сжатых сквозных стержней с планками следует проверять на устойчивость как внецентренно-сжатые элементы с учетом усилий от момента и местного изгиба ветвей от фактической или условной поперечной силы (как в поясах безраскосной фермы), а также п.5.36 настоящих норм.
где
Значения относительных эксцентриситетов следует определять по формулам:
%.
|
Рис.6. Сквозное сечение стержня из двух сплошностенчатых ветвей
В случае, когда фактическая поперечная сила больше условной, соединять планками ветви сквозных внецентренно-сжатых элементов, как правило, не следует.
ОПОРНЫЕ ЧАСТИ
5.37. Неподвижные шарнирные опоры с центрирующими прокладками, тангенциальные, и при весьма больших реакциях - балансирные опоры следует применять при необходимости строго равномерного распределения давления под опорой.
Плоские или катковые подвижные опоры следует применять в случаях, когда нижележащая конструкция должна быть разгружена от горизонтальных усилий, возникающих при неподвижном опирании балки или фермы.
Коэффициент трения в плоских подвижных опорах принимается равным 0,3, в катковых - 0,03.
5.39. Расчет на диаметральное сжатие катков должен производиться по формуле
6. РАСЧЕТНЫЕ ДЛИНЫ И ПРЕДЕЛЬНЫЕ ГИБКОСТИ
ЭЛЕМЕНТОВ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
РАСЧЕТНЫЕ ДЛИНЫ ЭЛЕМЕНТОВ ПЛОСКИХ ФЕРМ И СВЯЗЕЙ
Таблица 11
|
|
|
|
Направление продольного изгиба | Расчетная длина | ||
| поясов | опорных раскосов и опорных стоек | прочих элементов решетки |
1. В плоскости фермы: |
|
|
|
а) для ферм, кроме указанных в поз.1, б | |||
б) для ферм из одиночных уголков и ферм с прикреплением элементов решетки к поясам впритык | |||
2. В направлении, перпендикулярном плоскости фермы (из плоскости фермы): |
|
|
|
а) для ферм, кроме указанных в поз.2, б | |||
б) для ферм с поясами из замкнутых профилей с прикреплением элементов решетки к поясам впритык | |||
Обозначения, принятые в табл.11 (рис.7):
- геометрическая длина элемента (расстояние между центрами узлов) в плоскости фермы; - расстояние между узлами, закрепленными от смещения из плоскости фермы (поясами ферм, специальными связями, жесткими плитами покрытий, прикрепленными к поясу сварными швами или болтами, и т.п.). |
|
Рис.7. Схемы решеток для определения расчетных длин элементов
а - треугольная со стойками; б - раскосная; в - треугольная со шпренгелем;
г - полураскосная треугольная; д - перекрестная
|
Рис.8. Схемы для определения расчетной длины пояса фермы из плоскости
а - схема фермы; б - схема связей между фермами (вид сверху)
Таблица 12
|
|
|
|
Конструкция узла пересечения элементов решетки | Расчетная длина из плоскости фермы при поддерживающем элементе | ||
| растянутом | неработающем | сжатом |
Оба элемента не прерываются | |||
Поддерживающий элемент прерывается и перекрывается фасонкой: |
|
|
|
рассматриваемый элемент не прерывается | |||
рассматриваемый элемент прерывается и перекрывается фасонкой | - | - | |
Обозначения, принятые в табл.12 (рис.7, д):
- расстояние от центра узла фермы до пересечения элементов; - полная геометрическая длина элемента. |
РАСЧЕТНЫЕ ДЛИНЫ ЭЛЕМЕНТОВ
ПРОСТРАНСТВЕННЫХ РЕШЕТЧАТЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Таблица 13*
|
|
|
Элементы | ||
Пояса: |
|
|
по рис.9*, а, б, в | ||
по рис.9*, г, д, е | или | |
Раскосы: |
|
|
по рис.9*, б, в, г
| ||
по рис.9*, а, д
| ||
по рис.9*, е
| ||
Распорки: |
|
|
по рис.9*, б
| ||
по рис.9*, в
| ||
Обозначения, принятые в табл.13* (рис.9*):
- условная длина раскоса, принимаемая по табл.14*; - коэффициент расчетной длины раскоса, принимаемый по табл.15*. Примечания: 1. Раскосы по рис.9*, а, д, е в точках пересечения должны быть скреплены между собой.
2. Для раскосов по рис.9*, е необходима дополнительная проверка их из плоскости грани с учетом расчета по деформированной схеме.
3. Значение для распорок по рис.9*, в дано для равнополочных уголков. |
|
Рис.9*. Схемы пространственных решетчатых конструкций
а, б, в - с совмещенными в смежных гранях узлами;
г, д, е - с несовмещенными в смежных гранях узлами
Таблица 14*
|
|
|
|
Конструкция узла пересечения элементов решетки | Условная длина раскоса при поддерживающем элементе | ||
| растянутом | неработающем | сжатом |
Оба элемента не прерываются | 1,3 | 0,8 | |
Поддерживающий элемент прерывается и перекрывается фасонкой; рассматриваемый элемент не прерывается: |
|
|
|
в конструкциях по рис.9*, а
| 1,3 | 1,6 | |
в конструкциях по рис.9*, д:
|
|
|
|
при | |||
при 3 | 1,3 | 1,6 | |
Узел пересечения элементов закреплен от смещения из плоскости грани (диафрагмой и т.п.) | |||
Обозначения, принятые в табл.14*:
- длина раскоса по рис.9*, а , д ; , где и - наименьшие моменты инерции сечения соответственно пояса и раскоса. |
Таблица 15*
|
|
|
|
|
Прикрепление элемента к поясам | Значение при , равном | |||
|
| до 60 | св. 60 до 160 | св. 160 |
Сварными швами, болтами (не менее двух), расположенными вдоль элемента, без фасонок | До 2 | 1,14 | 0,54+36 | 0,765 |
| Св. 6 | 1,04 | 0,56+28,8 | 0,74 |
Одним болтом без фасонки | Независимо от | 1,12 | 0,64+28,8 | 0,82 |
Обозначения, принятые в таблице 15*:
- см. табл.14*; - длина, принимаемая: - по рис.9*, б , в , г : - по табл.14* (для элементов - по рис.9*, а , д ). Примечания: 1. Значения при значениях от 2 до 6 следует определять линейной интерполяцией. 2. При прикреплении одного конца раскоса к поясу фасонок сваркой или болтами, а второго конца через фасонку, коэффициент расчетной длины раскоса следует принимать равным 0,5(1+ ); при прикреплении обоих концов раскоса через фасонки - 1,0. 3. Концы раскосов по рис.9*, в следует крепить, как правило, без фасонок. В этом случае при их прикреплении к распорке и поясу сварными швами или болтами (не менее двух), расположенными вдоль раскоса, значение коэффициента следует принимать по строке при значении "До 2". В случае прикрепления их концов одним болтом значение коэффициента следует принимать по строке "Одним болтом без фасонки", при вычислении значения по табл.13* вместо следует принимать 0,5(1+ ). |
для поясов - по табл.13*;
для перекрестных раскосов по рис.9*, а, д, е:
Таблица 16
|
|
|
|
|
Конструкция траверсы | Расчетная длина и радиус инерции сечения | |||
| поясов | решетки | ||
| ||||
С поясами и решеткой из одиночных уголков (рис.21, а) | - | - | ||
С поясами из швеллеров и решеткой из одиночных уголков (рис.21, б) | - | - | ||
Обозначение, принятое в табл.16:
- радиус инерции сечения относительно оси, параллельной плоскости решетки траверсы. |
РАСЧЕТНЫЕ ДЛИНЫ ЭЛЕМЕНТОВ СТРУКТУРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Таблица 17
|
|
Элементы структурных конструкций | Расчетная длина |
1. Кроме указанных в поз.2 и 3 | |
2. Неразрезные (не прерывающиеся в узлах) пояса и прикрепляемые в узлах сваркой впритык к шаровым или цилиндрическим узловым элементам | 0,85 |
3. Из одиночных уголков, прикрепляемых в узлах одной полкой: |
|
а) сварными швами или болтами (не менее двух), расположенными вдоль элемента, при |
|
до 90 | |
св. 90 до 120 | 0,9 |
" 120 " 150 (только для элементов решетки) | 0,75 |
" 150 " 200 (только для элементов решетки) | 0,7 |
б) одним болтом при |
|
до 90 | |
св. 90 до 120 | 0,95 |
" 120 " 150 (только для элементов решетки) | 0,85 |
" 150 " 200 (только для элементов решетки) | 0,8 |
Обозначение, принятое в табл.17:
- геометрическая длина элемента (расстояние между узлами структурной конструкции). |
Расчетные длины колонн (стоек)
.
для свободных рам при одинаковом нагружении верхних узлов по формулам табл.17, а;
для несвободных рам по формуле
Таблица 17, а
|
|
|
|
|
| |
Расчетные схемы свободных рам | Формулы для определения коэффициента | Коэффициенты и в формулах (68), (69) и (70 а, б) для рам | ||||
|
| однопролетных | многопролетных ( 2) | |||
(68) | ||||||
(69) |
|
| ||||
|
| Верхний этаж
| ||||
при 0,2 (70,a) ; | ||||||
|
| Средний этаж
| ||||
| при 0,2 (70,б)
| |||||
|
| Нижний этаж
| ||||
|
| |||||
Обозначения, принятые в табл.17, а:
; ; ; . - число пролетов; и - соответственно момент инерции сечения и длина проверяемой колонны; , , - пролеты рамы; , , и , , - моменты инерции сечения ригелей, примыкающих соответственно к верхнему и нижнему концу проверяемой колонны. Примечание. Для крайней колонны свободной многопролетной рамы коэффициент следует определять как для колонн однопролетной рамы. |
в многоэтажной раме:
Примечание. Рама считается свободной (несвободной), если узел крепления ригеля к колонне имеет (не имеет) свободу перемещения в направлении, перпендикулярном оси колонны в плоскости рамы.
не учитывать влияние степени загружения и жесткости соседних колонн;
для многопролетных рам (с числом пролетов два и более) при наличии жесткого диска покрытия или продольных связей, связывающих поверху все колонны и обеспечивающих пространственную работу сооружения, определять расчетные длины колонн как для стоек, неподвижно закрепленных на уровне ригелей;
Таблица 18
|
|
|
|
Условия закрепления верхнего конца колонны | Коэффициенты для участка колонны | ||
| нижнего при , равном | верхнего | |
| св. 0,1 до 0,3 | св. 0,05 до 0,1 |
|
Свободный конец | 2,5 | 3,0 | 3,0 |
Конец, закрепленный только от поворота | 2,0 | 2,0 | 3,0 |
Неподвижный, шарнирноопертый конец | 1,6 | 2,0 | 2,5 |
Неподвижный, закрепленный от поворота конец | 1,2 | 1,5 | 2,0 |
Обозначения, принятые в табл.18:
; ; - соответственно длина нижнего участка колонны, момент инерции сечения и действующая на этом участке продольная сила; ; ; - то же, верхнего участка колонны. |
6.12. Исключен.
6.13. Расчетные длины колонн в направлении вдоль здания (из плоскости рам) следует принимать равными расстояниям между закрепленными от смещения из плоскости рамы точками (опорами колонн, подкрановых балок и подстропильных ферм; узлами креплений связей и ригелей и т.п.). Расчетные длины допускается определять на основе расчетной схемы, учитывающей фактические условия закрепления концов колонн.
6.14. Расчетную длину ветвей плоских опор транспортерных галерей следует принимать равной:
в поперечном направлении (в плоскости опоры) - расстоянию между центрами узлов, при этом должна быть также проверена общая устойчивость опоры в целом как составного стержня , защемленного в основании и свободного вверху.
Предельные гибкости сжатых элементов
6.15*. Гибкости сжатых элементов не должны превышать значений, приведенных в табл.19*.
Таблица 19*
|
|
Элементы конструкций | Предельная гибкость сжатых элементов |
1. Пояса, опорные раскосы и стойки, передающие опорные реакции: |
|
а) плоских ферм, структурных конструкций и пространственных конструкций из труб и парных уголков высотой до 50 м | 180-60 |
б) пространственных конструкций из одиночных уголков, пространственных конструкций из труб и парных уголков высотой св. 50 м | 120 |
2. Элементы, кроме указанных в поз.1 и 7: |
|
а) плоских ферм, сварных пространственных и структурных конструкций из одиночных уголков, пространственных и структурных конструкций из труб и парных уголков | 210-60 |
б) пространственных и структурных конструкций из одиночных уголков с болтовыми соединениями | 220-40 |
3. Верхние пояса ферм, не закрепленные в процессе монтажа (предельную гибкость после завершения монтажа следует принимать по поз.1) | 220 |
4. Основные колонны | 180-60 |
5. Второстепенные колонны (стойки фахверка, фонарей и т.п.), элементы решетки колонн, элементы вертикальных связей между колоннами (ниже подкрановых балок) | 210-60 |
6. Элементы связей, кроме указанных в поз.5, а также стержни, служащие для уменьшения расчетной длины сжатых стержней, и другие ненагруженные элементы, кроме указанных в поз.7 | 200 |
7. Сжатые и ненагруженные элементы пространственных конструкций таврового и крестового сечений, подверженные воздействию ветровых нагрузок, при проверке гибкости в вертикальной плоскости | 150 |
Обозначение, принятое в табл.19*:
- коэффициент, принимаемый не менее 0,5 (в необходимых случаях вместо следует применять ). |
Предельные гибкости растянутых элементов
6.16*. Гибкости растянутых элементов не должны превышать значений, приведенных в табл.20*.
Таблица 20*
|
|
|
|
Элементы конструкции | Предельная гибкость растянутых элементов при воздействии на конструкцию нагрузок | ||
| динамических, приложенных непосредственно к конструкции | статических | от кранов (см. прим.4) и железнодорожных составов |
1. Пояса и опорные раскосы плоских ферм (включая тормозные фермы) и структурных конструкций | 250 | 400 | 250 |
2. Элементы ферм и структурных конструкций, кроме указанных в поз.1 | 350 | 400 | 300 |
3. Нижние пояса подкрановых балок и ферм | - | - | 150 |
4. Элементы вертикальных связей между колоннами (ниже подкрановых балок) | 300 | 300 | 200 |
5. Прочие элементы связей | 400 | 400 | 300 |
6*. Пояса, опорные раскосы стоек и траверс, тяги траверс опор линий электропередачи, открытых распределительных устройств и линий контактных сетей транспорта | 250 | - | - |
7. Элементы опор линий электропередачи, кроме указанных в поз.6 и 8 | 350 | - | - |
8. Элементы пространственных конструкций таврового и крестового сечений (а в тягах траверс опор линий электропередачи и из одиночных уголков), подверженных воздействию ветровых нагрузок, при проверке гибкости в вертикальной плоскости | 150 | - | - |
Примечания: 1. В конструкциях, не подвергающихся динамическим воздействиям, гибкость растянутых элементов следует проверять только в вертикальных плоскостях.
2. Гибкость растянутых элементов, подвергнутых предварительному напряжению, не ограничивается.
3. Для растянутых элементов, в которых при неблагоприятном расположении нагрузки может изменяться знак усилия, предельную гибкость следует принимать как для сжатых элементов, при этом соединительные прокладки в составных элементах необходимо устанавливать не реже чем через 40 4. Значения предельных гибкостей следует принимать при кранах групп режимов работы 7К (в цехах металлургических производств) и 8К по ГОСТ 25546-82.
5. К динамическим нагрузкам, приложенным непосредственно к конструкциям, относятся нагрузки, принимаемые в расчетах на выносливость или в расчетах с учетом коэффициентов динамичности. |
7. ПРОВЕРКА УСТОЙЧИВОСТИ СТЕНОК И ПОЯСНЫХ ЛИСТОВ
ИЗГИБАЕМЫХ И СЖАТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
СТЕНКИ БАЛОК
7.1. Стенки балок для обеспечения их устойчивости следует укреплять:
поперечными основными ребрами, поставленными на всю высоту стенки;
поперечными основными и продольными ребрами;
поперечными основными и промежуточными короткими ребрами и продольным ребром (при этом промежуточные короткие ребра следует располагать между сжатым поясом и продольным ребром).
Прямоугольные отсеки стенки (пластинки), заключенные между поясами и соседними поперечными основными ребрами жесткости, следует рассчитывать на устойчивость. При этом расчетными размерами проверяемой пластинки являются:
|
Рис.10. Расчетная высота стенки составной балки
а - сварной из листов; б - на высокопрочных болтах; в - сварной с таврами
|
Рис.11. Схемы поперечных сечений гнутых профилей
3,5 - при отсутствии местного напряжения в балках с двусторонними поясными швами;
3,2 - то же, в балках с односторонними поясными швами;
2,5 - при наличии местного напряжения в балках с двусторонними поясными швами.
При этом следует устанавливать поперечные основные ребра жесткости согласно требованиям пп.7.10, 7.12 и 7.13 настоящих норм.
Таблица 21
|
|
|
|
|
|
|
|
0,8 | 1,0 | 2,0 | 4,0 | 6,0 | 10,0 | 30 | |
30,0 | 31,5 | 33,3 | 34,6 | 34,8 | 35,1 | 35,5 |
Таблица 22
|
|
|
Балки | Условия работы сжатого пояса | |
Подкрановые | Крановые рельсы не приварены | 2 |
| Крановые рельсы приварены | |
Прочие | При непрерывном опирании плит |
|
| В прочих случаях | 0,8 |
Примечание. Для отсеков подкрановых балок, где сосредоточенная нагрузка приложена к растянутому поясу, при вычислении коэффициента следует принимать 0,8. |
где
|
Рис.12. Схема балки, укрепленной поперечными основными ребрами жесткости (1)
Таблица 23
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Значение для сварных балок при , равном | |||||||||
| 0,5 | 0,6 | 0,8 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,6 | 1,8 | 2,0 |
1 2
4
6
10 | 11,5
12,0
12,3
12,4
12,4
12,5 | 12,4
13,0
13,3
13,5
13,6
13,7 | 14,8
16,1
16,6
16,8
16,9
17,0 | 18,0
20,4
21,6
22,1
22,5
22,9 | 22,1
25,7
28,1
29,1
30,0
31,0 | 27,1
32,1
36,3
38,3
39,7
41,6 | 32,6
39,2
45,2
48,7
51,0
53,8 | 38,9
46,5
54,9
59,4
63,3
68,2 | 45,6
55,7
65,1
70,4
76,5
83,6 |
Таблица 23,а
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,5 | 0,6 | 0,8 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,6 | 1,8 | 2,0 | |
13,7 | 15,9 | 20,8 | 28,4 | 38,7 | 51,0 | 64,2 | 79,8 | 94,9 |
Таблица 24
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Балки | Предельные значения при , равном | ||||||||
|
| 0,8 | 0,9 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,6 | 1,8 | 2,0 |
Сварные | 1 | 0 | 0,146 | 0,183 | 0,267 | 0,359 | 0,445 | 0,540 | 0,618 |
| 2 | 0 | 0,109 | 0,169 | 0,277 | 0,406 | 0,543 | 0,652 | 0,799 |
| 4 | 0 | 0,072 | 0,129 | 0,281 | 0,479 | 0,711 | 0,930 | 1,132 |
| 6 | 0 | 0,066 | 0,127 | 0,288 | 0,536 | 0,874 | 1,192 | 1,468 |
| 10 | 0 | 0,059 | 0,122 | 0,296 | 0,574 | 1,002 | 1,539 | 2,154 |
| 30 | 0 | 0,047 | 0,112
| 0,300 | 0,633 | 1,283
| 2,249 | 3,939
|
На высокопрочных болтах | - | 0 | 0,121 | 0,184 | 0,378 | 0,643 | 1,131 | 1,614 | 2,347 |
Таблица 25
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,8 | 0,9 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,6 | 1,8 | 2,0 | |
По табл.21, т.е. | 37,0 | 39,2 | 45,2 | 52,8 | 62,0 | 72,6 | 84,7 |
а) пластинку 3, расположенную между сжатым поясом и продольным ребром, по формуле
|
Рис.13. Схема балки, укрепленной поперечными основными ребрами и продольным ребром жесткости
1 - поперечное основное ребро жесткости; 2 - продольное ребро жесткости;
3 - пластинка у сжатого пояса; 4 - пластинка у растянутого пояса
где
б) пластинку 4, расположенную между продольным ребром и растянутым поясом, - по формуле
где
7.8. При укреплении пластинки 3 дополнительными короткими поперечными ребрами их следует доводить до продольного ребра (рис.14).
|
Рис.14. Схема балки, укрепленной поперечными основными ребрами жесткости (1),
продольным ребром жесткости (2), разделяющим отсек стенки на пластинку (3) у сжатого пояса
и пластинку (4) у растянутого пояса, а также короткими ребрами жесткости (5)
7.9. Расчет на устойчивость стенок балок асимметричного сечения (с более развитым сжатым поясом) следует выполнять по формулам пп.7.4*, 7.6*-7.8 с учетом следующих изменений:
для стенок, укрепленных поперечными ребрами и одним продольным ребром, расположенным в сжатой зоне:
В местах приложения больших неподвижных сосредоточенных грузов и на опорах следует устанавливать поперечные ребра.
Стенки балок допускается укреплять односторонними поперечными ребрами жесткости из одиночных уголков, привариваемых к стенке пером. Момент инерции такого ребра, вычисляемый относительно оси, совпадающей с ближайшей к ребру гранью стенки, должен быть не меньше, чем для парного симметричного ребра.
для поперечных ребер - по формуле
для продольного ребра - по формулам табл.26 с учетом его предельных значений.
Таблица 26
|
|
|
|
Необходимый момент инерции сечения продольного ребра | Предельные значения | ||
|
| минимальные | максимальные |
0,20
| |||
0,25 | |||
0,30 | - | - | |
Примечание. При вычислении для промежуточных значений допускается линейная интерполяция. |
При расположении продольного и поперечных ребер с одной стороны стенки моменты инерции сечений каждого из них вычисляются относительно оси, совпадающей с ближайшей к ребру гранью стенки.
Минимальные размеры выступающей части поперечных и продольных ребер жесткости следует принимать согласно требованиям п.7.10.
|
Рис.15. Схема устройства опорного ребра жесткости
а - в торце с применением строжки; б - удаленного от торца с плотной пригонкой или приваркой к нижнему поясу
В случае приварки опорного ребра к нижнему поясу балки сварные швы должны быть рассчитаны на воздействие опорной реакции.
СТЕНКИ ЦЕНТРАЛЬНО-, ВНЕЦЕНТРЕННО-СЖАТЫХ
И СЖАТО-ИЗГИБАЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
Таблица 27
|
|
|
|
Относительный эксцентриситет | Сечение элемента | Значения и | Формулы для определения |
Двутавровое |
, но не более 2,3 | ||
| Коробчатое, швеллерное прокатное |
, но не более 1,6 | |
| Швеллерное, кроме прокатного |
|
, но не более 1,6 |
Двутавровое, коробчатое | , но не более 3,1 | ||
Обозначения, принятые в табл.27*:
- условная гибкость элемента, принимаемая в расчете на устойчивость при центральном сжатии; - условная гибкость элемента, принимаемая в расчете на устойчивость в плоскости действия момента. Примечания: 1. К коробчатым относятся замкнутые прямоугольные профили (составные, гнутые прямоугольные и квадратные).
2. В коробчатом сечении при 0 значение следует определять для стенки, параллельной плоскости изгибающего момента. 3. При значениях 0 1,0 значение следует определять линейной интерполяцией между значениями, вычисленными при =0 и =1,0. |
|
Рис.16*. Схема внецентренно-сжатых элементов двутаврового и коробчатого сечений
7.15. Исключен с табл.28.
При расположении ребра с одной стороны стенки его момент инерции должен вычисляться относительно оси, совмещенной с ближайшей гранью стенки.
Продольные ребра жесткости следует включать в расчетные сечения элементов.
Минимальные размеры выступающей части продольных ребер жесткости следует принимать согласно требованиям п.7.10 настоящих норм.
для коробчатого сечения:
для центрально-сжатых элементов швеллерного сечения по формуле
для центрально-сжатых элементов двутаврового и коробчатого сечений по формуле
тоящих норм.
Минимальные размеры выступающей части поперечных ребер жесткости следует принимать согласно требованиям п.7.10 настоящих норм.
ПОЯСНЫЕ ЛИСТЫ (ПОЛКИ) ЦЕНТРАЛЬНО-, ВНЕЦЕНТРЕННО-СЖАТЫХ,
СЖАТО-ИЗГИБАЕМЫХ И ИЗГИБАЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
Таблица 29*
|
|
Характеристика полки (поясного листа)и сечения элемента | Наибольшие отношения |
Неокаймленная двутавра и тавра | |
Окаймленная ребром двутавра и тавра | |
Неокаймленная равнополочных уголков и гнутых профилей (за исключением швеллера) | |
Окаймленная ребром равнополочных уголков и гнутых профилей | |
Неокаймленная большая неравнополочного уголка и полка швеллера | |
Окаймленная ребром и усиленная планками гнутых профилей |
Таблица 30
|
|
|
Расчет изгибаемых элементов | Характеристика свеса | Наибольшие значения отношения |
В пределах упругих деформаций | Неокаймленный | |
| Окаймленный ребром | |
С учетом развития пластических деформаций
| Неокаймленный | но не более |
| Окаймленный ребром |
но не более |
_______________ При наибольшее значение отношения следует принимать: для неокаймленного свеса ; для окаймленного ребром свеса . Обозначения, принятые в табл.30:
- расчетная высота балки;
- толщина стенки балки. |
Здесь следует принимать:
8. РАСЧЕТ ЛИСТОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ
РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ
8.1. Расчет на прочность листовых конструкций (оболочек вращения), находящихся в безмоментном напряженном состоянии, следует выполнять по формуле
8.2. Напряжения в безмоментных тонкостенных оболочках вращения (рис.17), находящихся под давлением жидкости, газа или сыпучего материала, следует определять по формулам:
|
Рис.17. Схема оболочки вращения
8.3. Напряжения в замкнутых безмоментных тонкостенных оболочках вращения, находящихся под внутренним равномерным давлением, следует определять по формулам:
для цилиндрических оболочек
для сферических оболочек
для конических оболочек
|
Рис.18. Схема конической оболочки вращения
8.4. В местах изменения формы или толщины оболочек, а также изменения нагрузки должны быть учтены местные напряжения (краевой эффект).
РАСЧЕТ НА УСТОЙЧИВОСТЬ
8.5. Расчет на устойчивость замкнутых круговых цилиндрических оболочек вращения, равномерно сжатых параллельно образующим, следует выполнять по формуле
Таблица 31
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100 | 200 | 300 | 400 | 600 | 800 | 1000 | 1500 | 2500 | |
0,22 | 0,18 | 0,16 | 0,14 | 0,11 | 0,09 | 0,08 | 0,07 | 0,06 |
При одностороннем ребре жесткости его момент инерции следует вычислять относительно оси, совпадающей с ближайшей поверхностью оболочки.
8.9. Расчет на устойчивость замкнутой круговой цилиндрической оболочки вращения, подверженной одновременному действию нагрузок, указанных в пп.8.5 и 8.8*, следует выполнять по формуле
.
|
Рис.19. Схема конической оболочки вращения под действием продольного усилия сжатия
8.12. Расчет на устойчивость конической оболочки вращения, подверженной одновременному действию нагрузок, указанных в пп.8.10 и 8.11, следует выполнять по формуле
ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К РАСЧЕТУ
МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МЕМБРАННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
8.14. При расчете мембранных конструкций опирание кромок мембраны на упругие элементы контура следует считать шарнирным по линии опирания и способным передавать сдвиг на элементы контура.
8.15. Расчет мембранных конструкций должен производиться на основе совместной работы мембраны и элементов контура с учетом их деформированного состояния и геометрической нелинейности мембраны.
8.16. Нормальные и касательные напряжения, распределенные по кромкам мембраны, следует считать уравновешенными сжатием и изгибом опорного контура в тангенциальной плоскости.
При расчете опорных элементов контура мембранных конструкций следует учитывать:
изгиб в тангенциальной плоскости;
осевое сжатие в элементах контура;
сжатие, вызываемое касательными напряжениями по линии контакта мембраны с элементами контура;
изгиб в вертикальной плоскости.
8.17. При прикреплении мембраны с эксцентриситетом относительно центра тяжести сечения элементов контура кроме факторов, указанных в п.8.16, при расчете контуров следует учитывать кручение.
8.18. При определении напряжений в центре круглых в плане плоских мембран допускается принимать, что опорный контур является недеформируемым.
8.19. Для определения напряжений в центре эллиптической мембраны, закрепленной на деформируемом контуре, допускается применять требования п.8.18 при условии замены значения радиуса значением большей главной полуоси эллипса (отношение большей полуоси к меньшей должно быть не более 1,2).
9. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ НА ВЫНОСЛИВОСТЬ
Количество циклов нагружений следует принимать по технологическим требованиям эксплуатации.
Конструкции высоких сооружений типа антенн, дымовых труб, мачт, башен и подъемно-транспортных сооружений, проверяемые на резонанс от действия ветра, следует проверять расчетом на выносливость.
Расчет конструкций на выносливость следует производить на действие нагрузок, устанавливаемых согласно требованиям СНиП по нагрузкам и воздействиям.
9.2*. Расчет на выносливость следует производить по формуле
для групп элементов 1 и 2
для групп элементов 3-8
Таблица 32*
|
|
|
|
|
|
|
|
Группы элементов | Значения при временном сопротивлении стали разрыву , МПа (кгс/см ) | ||||||
| до 420 (4300) | св. 420 (4300) до 440 (4500) | св. 440 (4500) до 520 (5300) | св. 520 (5300) до 580 (5900) | св. 580 (5900)до 635 (6500) | ||
1 | 120 (1220) | 128 (1300) | 132 (1350) | 136 (1390) | 145 (1480) | ||
2
| 100 (1020)
| 106 (1080)
| 108 (1100)
| 110 (1120)
| 116 (1180)
| ||
3 | Для всех марок стали 90 (920) | ||||||
4
| То же | 75 (765) | |||||
5 | " | 60 (610)
| |||||
6
| " | 45 (460)
| |||||
7 | " | 36 (370)
| |||||
8
| " | 27 (275) |
Таблица 33
|
|
|
Коэффициент асимметрии напряжений | Формулы для вычислениякоэффициента | |
Растяжение | -1 0 |
|
| 0 0,8 |
|
| 0,8 1 | |
Сжатие | -1 1 |
10. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ НА ПРОЧНОСТЬ
С УЧЕТОМ ХРУПКОГО РАЗРУШЕНИЯ
Элементы, проверяемые на прочность с учетом хрупкого разрушения, следует проектировать с применением решений, при которых не требуется увеличивать площадь сечения, установленную расчетом согласно требованиям разд.5 настоящих норм.
11. РАСЧЕТ СОЕДИНЕНИЙ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
11.1*. Расчет сварных стыковых соединений на центральное растяжение или сжатие следует производить по формуле
Расчет сварных стыковых соединений выполнять не требуется при применении сварочных материалов согласно прил.2, полном проваре соединяемых элементов и физическом контроле качества растянутых швов.
11.2*. Сварные соединения с угловыми швами при действии продольной и поперечной сил следует рассчитывать на срез (условный) по двум сечениям (рис.20):
по металлу шва (сечение 1)
по металлу границы сплавления (сечение 2)
|
Рис.20. Схема расчетных сечений сварного соединения с угловым швом
1 - сечение по металлу шва; 2 - сечение по металлу границы сплавления
Таблица 34*
|
|
|
|
|
|
|
|
Вид сварки при диаметре сварочной проволоки , мм | Положение шва | Коэффициент | Значения коэффициентов и при катетах швов, мм | ||||
|
|
| 3-8 | 9-12 | 14-16 | 18 и более | |
Автоматическая при =3-5 | В лодочку | 1,1 | 0,7 | ||||
|
| 1,15 | 1,0 | ||||
| Нижнее | 1,1 | 0,9 | 0,7 | |||
|
| 1,15 | 1,05 | 1,0 | |||
Автоматическая и полуавтоматическая при =1,4-2 | В лодочку | 0,9 | 0,8 | 0,7 | |||
|
| 1,05 | 1,0 | ||||
| Нижнее, горизонтальное, вертикальное | 0,9 | 0,8 | 0,7 | |||
|
| 1,05 | 1,0 | ||||
Ручная; полуавтоматическая проволокой сплошного сечения при <1,4 или порошковой проволокой | В лодочку, нижнее, горизонтальное, вертикальное, потолочное | 0,7 | |||||
|
| 1,0 | |||||
Примечание. Значения коэффициентов соответствуют нормальным режимам сварки. |
При выборе электродов или сварочной проволоки следует учитывать группы конструкций и климатические районы, указанные в табл.55*.
11.3*. Расчет сварных соединений с угловыми швами на действие момента в плоскости, перпендикулярной плоскости расположения швов, следует производить по двум сечениям по формулам:
по металлу шва
по металлу границы сплавления
Расчет сварных соединений с угловыми швами на действие момента в плоскости расположения этих швов следует производить по двум сечениям по формулам:
по металлу шва
по металлу границы сплавления
11.5. При расчете сварных соединений с угловыми швами на одновременное действие продольной и поперечной сил и момента должны быть выполнены условия
БОЛТОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
на срез
на смятие
на растяжение
Обозначения, принятые в формулах (127)-(129):
Таблица 35*
|
|
Характеристика соединения | Коэффициент условий работы соединения |
1. Многоболтовое в расчетах на срез и смятие при болтах: |
|
класса точности А | 1,0 |
классов точности В и С, высокопрочных с нерегулируемым натяжением | 0,9 |
2. Одноболтовое и многоболтовое в расчете на смятие при и в элементах конструкций из стали с пределом текучести, МПа (кгс/см ): |
|
до 285 (2900) | 0,8 |
св. 285 (2900) до 380 (3900) | 0,75 |
Обозначения, принятые в табл.35*:
- расстояние вдоль усилия от края элемента до центра ближайшего отверстия;
- то же, между центрами отверстий;
- диаметр отверстия для болта.
Примечания: 1. Коэффициенты, установленные в поз.1 и 2, следует учитывать одновременно.
2. При значениях расстояний и , промежуточных между указанными в поз.2 и в табл.39, коэффициент следует определять линейной интерполяцией. |
11.9. При действии на соединение момента, вызывающего сдвиг соединяемых элементов, распределение усилий на болты следует принимать пропорционально расстояниям от центра тяжести соединения до рассматриваемого болта.
11.10. Болты, работающие одновременно на срез и растяжение, следует проверять отдельно на срез и растяжение.
Болты, работающие на срез от одновременного действия продольной силы и момента, следует проверять на равнодействующее усилие.
11.11. В креплениях одного элемента к другому через прокладки или иные промежуточные элементы, а также в креплениях с односторонней накладкой количество болтов должно быть увеличено против расчета на 10%.
При креплениях выступающих полок уголков или швеллеров с помощью коротышей количество болтов, прикрепляющих одну из полок коротыша, должно быть увеличено против расчета на 50%.
СОЕДИНЕНИЯ НА ВЫСОКОПРОЧНЫХ БОЛТАХ
11.12. Соединения на высокопрочных болтах следует рассчитывать в предположении передачи действующих в стыках и прикреплениях усилий через трение, возникающее по соприкасающимся плоскостям соединяемых элементов от натяжения высокопрочных болтов. При этом распределение продольной силы между болтами следует принимать равномерным.
Таблица 36*
|
|
|
|
|
Способ обработки (очистки) соединяемых поверхностей | Способ регулиро- вания натяжения болтов | Коэф- фици- ент трения | Коэффициенты при нагрузке и при разности номинальных диаметров отверстий и болтов , мм | |
|
|
| динамической и при =3-6; статической и при =5-6 | динамической и при =1; статической и при =1-4 |
1. Дробеметный или дробеструйный двух поверхностей без консервации | По | 0,58 | 1,35 | 1,12 |
| " | 0,58
| 1,20
| 1,02
|
2. То же, с консервацией (металлизацией распылением цинка или алюминия) | " | 0,50 | 1,35 | 1,12 |
| " | 0,50
| 1,20
| 1,02
|
3. Дробью одной поверхности с консервацией полимерным клеем и посыпкой карборундовым порошком, стальными щетками без консервации - другой поверхности | " | 0,50 | 1,35 | 1,12 |
| " | 0,50
| 1,20
| 1,02
|
4. Газопламенный двух поверхностей без консервации | " | 0,42 | 1,35 | 1,12 |
| " | 0,42
| 1,20
| 1,02
|
5. Стальными щетками двух поверхностей без консервации | " | 0,35 | 1,35 | 1,17 |
| " | 0,35
| 1,25
| 1,06
|
6. Без обработки | " | 0,25 | 1,70 | 1,30 |
| " | 0,25
| 1,50
| 1,20
|
Примечания. 1. Способ регулирования натяжения болтов по означает регулирование по моменту закручивания, а по - по углу поворота гайки. 2. Допускаются другие способы обработки соединяемых поверхностей, обеспечивающие значения коэффициентов трения не ниже указанных в таблице. |
СОЕДИНЕНИЯ С ФРЕЗЕРОВАННЫМИ ТОРЦАМИ
11.15. В соединениях элементов с фрезерованными торцами (в стыках и базах колонн и т.п.) сжимающую силу следует считать полностью передающейся через торцы.
Во внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых элементах сварные швы и болты, включая высокопрочные, указанных соединений следует рассчитывать на максимальное растягивающее усилие от действия момента и продольной силы при наиболее неблагоприятном их сочетании, а также на сдвигающее усилие от действия поперечной силы.
ПОЯСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ В СОСТАВНЫХ БАЛКАХ
11.16. Сварные швы и высокопрочные болты, соединяющие стенки и пояса составных двутавровых балок, следует рассчитывать согласно табл.37*.
Таблица 37*
|
|
|
Характер нагрузки | Вид соединения | Формулы для расчета поясных соединений в составных балках |
Неподвижная | Угловые швы: |
|
| двусторонние
| ; (133) (134) |
| односторонние | ; (135) (136) |
| Высокопрочные болты | (137) |
Подвижная | Угловые швы двусторонние | ; (138) (139) |
| Высокопрочные болты | (140)* |
Обозначения, принятые в табл.37*:
- сдвигающее пояс усилие на единицу длины, вызываемое поперечной силой , где - статический момент брутто пояса балки относительно нейтральной оси;
- давление от сосредоточенного груза (для подкровных балок от давления колеса крана, принимаемого без коэффициента динамичности), где - коэффициент, принимаемый по требованиям СНиП по нагрузкам и воздействиям, - условная длина распределения сосредоточенного груза, принимаемая по пп.5.13 и 13.34* настоящих норм;
- коэффициент, принимаемый при нагрузке по верхнему поясу балки, в которой стенка пристрогана к верхнему поясу, =0,4, а при отсутствии пристрожки стенки или при нагрузке по нижнему поясу = 1;
- шаг поясных высокопрочных болтов; - расчетное усилие одного высокопрочного болта, определяемое по формуле (131)*;
- количество поверхностей трения соединяемых элементов. |
При отсутствии ребер жесткости для передачи больших неподвижных сосредоточенных нагрузок расчет прикрепления верхнего пояса следует выполнять как для подвижной сосредоточенной нагрузки.
При приложении неподвижной сосредоточенной нагрузки к нижнему поясу балки сварные швы и высокопрочные болты, прикрепляющие этот пояс к стенке, следует рассчитывать по формулам (138)-(140)* табл.37* независимо от наличия ребер жесткости в местах приложения грузов.
Сварные поясные швы, выполненные с проваром на всю толщину стенки, следует считать равнопрочными со стенкой.
11.17. В балках с соединениями на высокопрочных болтах с многолистовыми поясными пакетами прикрепление каждого из листов за местом своего теоретического обрыва следует рассчитывать на половину усилия, которое может быть воспринято сечением листа. Прикрепление каждого листа на участке между действительным местом его обрыва и местом обрыва предыдущего листа следует рассчитывать на полное усилие, которое может быть воспринято сечением листа.
12. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
12.1*. При проектировании стальных конструкций необходимо:
предусматривать связи, обеспечивающие в процессе монтажа и эксплуатации устойчивость и пространственную неизменяемость сооружения в целом и его элементов, назначения их в зависимости от основных параметров сооружения и режима его эксплуатации (конструктивной схемы, пролетов, типов кранов и режимов их работы, температурных воздействий и т.п.);
учитывать производственные возможности и мощность технологического и кранового оборудования предприятий - изготовителей стальных конструкций, а также подъемно-транспортное и другое оборудование монтажных организаций;
производить разбивку конструкций на отправочные элементы с учетом вида транспорта и габаритов транспортных средств, рационального и экономичного транспортирования конструкций на строительство и выполнения максимального объема работ на предприятии-изготовителе;
использовать возможность фрезерования торцов для мощных сжатых и внецентренно-сжатых элементов (при отсутствии значительных краевых растягивающих напряжений) при наличии соответствующего оборудования на предприятии-изготовителе;
предусматривать монтажные крепления элементов (устройство монтажных столиков и т.п.);
в болтовых монтажных соединениях применять болты класса точности В и С, а также высокопрочные, при этом в соединениях, воспринимающих значительные вертикальные усилия (креплениях ферм, ригелей, рам и т.п.), следует предусматривать столики; при наличии в соединениях изгибающих моментов следует применять болты класса точности В и С, работающие на растяжение.
12.2. При конструировании стальных сварных конструкций следует исключать возможность вредного влияния остаточных деформаций и напряжений, в том числе сварочных, а также концентрации напряжений, предусматривая соответствующие конструктивные решения (с наиболее равномерным распределением напряжений в элементах и деталях, без входящих углов, резких перепадов сечения и других концентраторов напряжений) и технологические мероприятия (порядок сборки и сварки, предварительный выгиб, механическую обработку соответствующих зон путем строгания, фрезерования, зачистки абразивным кругом и др.).
12.3. В сварных соединениях стальных конструкций следует исключать возможность хрупкого разрушения конструкций в процессе их монтажа и эксплуатации в результате неблагоприятного сочетания следующих факторов:
высоких местных напряжений, вызванных воздействием сосредоточенных нагрузок или деформаций деталей соединений, а также остаточных напряжений;
резких концентраторов напряжений на участках с высокими местными напряжениями и ориентированных поперек направления действующих растягивающих напряжений;
пониженной температуры, при которой данная марка стали в зависимости от ее химического состава, структуры и толщины проката переходит в хрупкое состояние.
При конструировании сварных конструкций следует учитывать, что конструкции со сплошной стенкой имеют меньше концентраторов напряжений и менее чувствительны к эксцентриситетам по сравнению с решетчатыми конструкциями.
12.4*. Стальные конструкции следует защищать от коррозии в соответствии со СНиП по защите строительных конструкций от коррозии.
Защита конструкций, предназначенных для эксплуатации в условиях тропического климата, должна выполняться по ГОСТ 15150-69*.
12.5. Конструкции, которые могут подвергаться воздействию расплавленного металла (в виде брызг при разливке металла, при прорыве металла из печей или ковшей), следует защищать облицовкой или ограждающими стенками из огнеупорного кирпича или жароупорного бетона, защищенными от механических повреждений.
Конструкции, подвергающиеся длительному воздействию лучистой или конвекционной теплоты или кратковременному воздействию огня во время аварий тепловых агрегатов, следует защищать подвесными металлическими экранами или футеровкой из кирпича или жароупорного бетона.
СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
12.6. В конструкциях со сварными соединениями следует:
предусматривать применение высокопроизводительных механизированных способов сварки;
обеспечивать свободный доступ к местам выполнения сварных соединений с учетом выбранного способа и технологии сварки.
12.7. Разделку кромок под сварку следует принимать по ГОСТ 8713-79*, ГОСТ 11533-75, ГОСТ 14771-76*, ГОСТ 23518-79, ГОСТ 5264-80 и ГОСТ 11534-75.
12.8. Размеры и форму сварных угловых швов следует принимать с учетом следующих условий:
д) размер нахлестки должен быть не менее 5 толщин наиболее тонкого из свариваемых элементов;
е) соотношения размеров катетов угловых швов следует принимать, как правило, 1:1. При разных толщинах свариваемых элементов допускается принимать швы с неравными катетами, при этом катет, примыкающий к более тонкому элементу, должен соответствовать требованиям п.12.8,а, а примыкающий к более толстому элементу - требованиям п.12.8,б;
Таблица 38*
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вид соединения | Вид сварки | Предел текучести стали, МПа (кгс/см ) | Минимальные катеты швов , мм, при толщине более толстого из свариваемых элементов , мм | ||||||
|
|
| 4-5 | 6-10 | 11-16 | 17-22 | 23-32 | 33-40 | 41-80 |
Тавровое с двусторонними угловыми швами; нахлесточное и угловое | Ручная | До 430 (4400) | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
|
| Св. 430 (4400) до 530 (5400) | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 12 |
| Автоматическая и полуавтоматическая | До 430 (4400) | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
|
| Св.430(4400) до 530 (5400) | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
Тавровое с односторонними угловыми швами | Ручная | До 380 (3900) | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 12 |
| Автоматическая и полуавтоматическая |
| 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
Примечания: 1. В конструкциях из стали с пределом текучести свыше 530 МПа (5400 кгс/см ), а также из всех сталей при толщине элементов свыше 80 мм минимальные катеты угловых швов принимаются по специальным техническим условиям. 2. В конструкциях группы 4 минимальные катеты односторонних угловых швов следует уменьшать на 1 мм при толщине свариваемых элементов до 40 мм включ. и на 2 мм - при толщине элементов свыше 40 мм. |
Применение этих односторонних угловых швов не допускается в конструкциях:
группы I;
эксплуатируемых в среднеагрессивной и сильноагрессивной средах (классификация согласно СНиП по защите строительных конструкций от коррозии);
12.10. Для расчетных и конструктивных угловых швов в проекте должны быть указаны вид сварки, электроды или сварочная проволока, положение шва при сварке.
12.11. Сварные стыковые соединения листовых деталей следует, как правило, выполнять прямыми с полным проваром и с применением выводимых планок.
В монтажных условиях допускается односторонняя сварка с подваркой корня шва и сварка на остающейся стальной подкладке.
12.12. Применение комбинированных соединений, в которых часть усилия воспринимается сварными швами, а часть - болтами, не допускается.
12.13. Применение прерывистых швов, а также электрозаклепок, выполняемых ручной сваркой с предварительным сверлением отверстий, допускается только в конструкциях группы 4.
БОЛТОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И СОЕДИНЕНИЯ НА ВЫСОКОПРОЧНЫХ БОЛТАХ
12.14. Отверстия в деталях стальных конструкций следует выполнять согласно требованиям СНиП по правилам производства и приемки работ для металлических конструкций.
12.15*. Болты класса точности А следует применять для соединений, в которых отверстия просверлены на проектный диаметр в собранных элементах либо по кондукторам в отдельных элементах и деталях, просверлены или продавлены на меньший диаметр в отдельных деталях с последующим рассверливанием до проектного диаметра в собранных элементах.
12.16. Элементы в узле допускается крепить одним болтом.
12.17. Болты, имеющие по длине ненарезанной части участки с различными диаметрами, не допускается применять в соединениях, в которых эти болты работают на срез.
Резьба болта, воспринимающего сдвигающее усилие, не должна находиться на глубине более половины толщины элемента, прилегающего к гайке, или свыше 5 мм, кроме структурных конструкций, опор линий электропередачи и открытых распределительных устройств и линий контактных сетей транспорта, где резьба должна находиться вне пакета соединяемых элементов.
12.19*. Болты (в том числе высокопрочные) следует размещать в соответствии с табл.39.
Таблица 39
|
|
Характеристика расстояния | Расстояния при размещении болтов |
1. Расстояния между центрами болтов в любом направлении:
а) минимальное |
2,5 * |
б) максимальное в крайних рядах при отсутствии окаймляющих уголков при растяжении и сжатии | 8 или 12 |
в) максимальное в средних рядах, а также в крайних рядах при наличии окаймляющих уголков: |
|
при растяжении | 16 или 24 |
" сжатии | 12 или 18 |
2. Расстояния от центра болта до края элемента: |
|
а) минимальное вдоль усилия | 2 |
б) то же, поперек усилия: |
|
при обрезных кромках | 1,5 |
" прокатных " | 1,2 |
в) максимальное | 4 или 8 |
г) минимальное для высокопрочных болтов при любой кромке и любом направлении усилия | 1,3 |
_______________ * В соединяемых элементах из стали с пределом текучести свыше 380 МПа (3900 кгс/см ) минимальное расстояние между болтами следует принимать равным 3 . Обозначения, принятые в табл.39:
- диаметр отверстия для болта; - толщина наиболее тонкого наружного элемента.
Примечание. В соединяемых элементах из стали с пределом текучести до 380 МПа (3900 кгс/см ) допускается уменьшение расстояния от центра болта до края элемента вдоль усилия и минимального расстояния между центрами болтов в случаях расчета с учетом соответствующих коэффициентов условий работы соединений согласно пп.11.7* и 15.14 *. |
Соединительные болты должны размещаться, как правило, на максимальных расстояниях; в стыках и узлах следует размещать болты на минимальных расстояниях.
При прикреплении уголка одной полкой отверстие, наиболее удаленное от его конца, следует размещать на риске, ближайшей к обушку.
12.20*. В соединениях с болтами классов точности А, В и С (за исключением крепления второстепенных конструкций и соединений на высокопрочных болтах) должны быть предусмотрены меры против развинчивания гаек (постановка пружинных шайб или контргаек).
13. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ
ОТНОСИТЕЛЬНЫЕ ПРОГИБЫ И ОТКЛОНЕНИЯ КОНСТРУКЦИЙ
_______________
13.1*. Прогибы и перемещения элементов конструкций не должны превышать предельных значений, установленных СНиП по нагрузкам и воздействиям.
Табл.40* исключена.
13.2-13.4 и табл.41* исключены.
РАССТОЯНИЯ МЕЖДУ ТЕМПЕРАТУРНЫМИ ШВАМИ
13.5. Наибольшие расстояния между температурными швами стальных каркасов одноэтажных зданий и сооружений следует принимать согласно табл.42.
Таблица 42
|
|
|
|
|
|
|
|
| Наибольшие расстояния, м | ||||||
Характеристика зданий и сооружений | между температурными швами | от температурного шва или торца здания до оси ближайшей вертикальной связи | |||||
| по длине блока (вдоль здания) | по ширине блока |
| ||||
| в климатических районах строительства | ||||||
| всех, кроме I , I , II и II | I , I , II и II | всех, кроме I , I , II и II | I , I , II и II | всех, кроме I , I , II и II | I , I , II и II | |
Отапливаемые здания | 230 | 160 | 150 | 110 | 90 | 60 | |
Неотапливаемые здания и горячие цехи | 200 | 140 | 120 | 90 | 75 | 50 | |
Открытые эстакады | 130 | 100 | - | - | 50 | 40 | |
Примечание. При наличии между температурными швами здания или сооружения двух вертикальных связей расстояние между последними в осях не должно превышать: для зданий - 40-50 м и для открытых эстакад - 25-30 м, при этом для зданий и сооружений, возводимых в климатических районах I , I , II и II , должны приниматься меньшие из указанных расстояний. |
При превышении более чем на 5% указанных в табл.42 расстояний, а также при увеличении жесткости каркаса стенами или другими конструкциями в расчете следует учитывать климатические температурные воздействия, неупругие деформации конструкций и податливость узлов.
ФЕРМЫ И СТРУКТУРНЫЕ ПЛИТЫ ПОКРЫТИЙ
13.6. Оси стержней ферм и структур должны быть, как правило, центрированы во всех узлах. Центрирование стержней следует производить в сварных фермах по центрам тяжести сечений (с округлением до 5 мм), а в болтовых - по рискам уголков, ближайшим к обушку.
Смещение осей поясов ферм при изменении сечений допускается не учитывать, если оно не превышает 1,5% высоты пояса.
При наличии эксцентриситетов в узлах элементы ферм и структур следует рассчитывать с учетом соответствующих изгибающих моментов.
При приложении нагрузок вне узлов фермы пояса должны быть рассчитаны на совместное действие продольных усилий и изгибающих моментов.
13.7. При пролетах ферм покрытий свыше 36 м следует предусматривать строительный подъем, равный прогибу от постоянной и длительной нагрузок. При плоских кровлях строительный подъем следует предусматривать независимо от величины пролета, принимая его равным прогибу от суммарной нормативной нагрузки плюс 1/200 пролета.
При превышении этих отношений следует учитывать дополнительные изгибающие моменты в элементах от жесткости узлов. Учет жесткости узлов в фермах разрешается производить приближенными методами; осевые усилия допускается определять по шарнирной схем
е.
Между торцами стыкуемых элементов поясов ферм, перекрываемых накладками, следует оставлять зазор не менее 50 мм.
Сварные швы, прикрепляющие элементы решетки фермы к фасонкам, следует выводить на торец элемента на длину 20 мм.
КОЛОННЫ
13.11. Отправочные элементы сквозных колонн с решетками в двух плоскостях следует укреплять диафрагмами, располагаемыми у концов отправочного элемента.
В сквозных колоннах с соединительной решеткой в одной плоскости диафрагмы следует располагать не реже чем через 4 м.
13.13. Угловые швы, прикрепляющие фасонки соединительной решетки к колоннам внахлестку, следует назначать по расчету и располагать с двух сторон фасонки вдоль колонны в виде отдельных участков в шахматном порядке, при этом расстояние между концами таких швов не должно превышать 15 толщин фасонки.
13.14. Монтажные стыки колонн следует выполнять с фрезерованными торцами, сварными встык, на накладках со сварными швами или болтами, в том числе высокопрочными. При приварке накладок швы следует не доводить до стыка на 30 мм с каждой стороны. Допускается применение фланцевых соединений с передачей сжимающих усилий через плотное касание, а растягивающих - болтами.
СВЯЗИ
13.15. В каждом температурном блоке здания следует предусматривать самостоятельную систему связей.
13.16. Нижние пояса подкрановых балок и ферм пролетом свыше 12 м следует укреплять горизонтальными связями.
13.17. Вертикальные связи между основными колоннами ниже уровня подкрановых балок при двухветвевых колоннах следует располагать в плоскости каждой из ветвей колонны.
Ветви двухветвевых связей, как правило, следует соединять между собой соединительными решетками.
13.18. Поперечные горизонтальные связи следует предусматривать в уровне верхнего или нижнего поясов стропильных ферм в каждом пролете здания по торцам температурных блоков. При длине температурного блока более 144 м следует предусматривать промежуточные поперечные горизонтальные связи.
Стропильные фермы, не примыкающие непосредственно к поперечным связям, следует раскреплять в плоскости расположения этих связей распорками и растяжками.
В местах расположения поперечных связей следует предусматривать вертикальные связи между фермами.
При наличии жесткого диска кровли в уровне верхних поясов следует предусматривать инвентарные съемные связи для выверки конструкций и обеспечения их устойчивости в процессе монтажа.
13.19*. Продольные горизонтальные связи в плоскости нижних поясов стропильных ферм следует предусматривать вдоль крайних рядов колонн в зданиях с кранами групп режимов работы 6К-8К по ГОСТ 25546-82; в покрытиях с подстропильными фермами; в одно- и двухпролетных зданиях с мостовыми кранами грузоподъемностью 10 т и более, а при отметке низа стропильных конструкций свыше 18 м - независимо от грузоподъемности кранов.
В зданиях с числом пролетов более трех горизонтальные продольные связи следует размещать также вдоль средних рядов колонн не реже чем через пролет в зданиях с кранами групп режимов работы 6К-8К по ГОСТ 25546-82 и через два пролета - в прочих зданиях.
13.20. Горизонтальные связи по верхним и нижним поясам разрезных ферм пролетных строений транспортерных галерей следует конструировать раздельно для каждого пролета.
13.21. При применении крестовой решетки связей покрытий допускается расчет по условной схеме в предположении, что раскосы воспринимают только растягивающие усилия.
При определении усилий в элементах связей обжатие поясов ферм, как правило, учитывать не следует.
13.22. При устройстве мембранного настила в плоскости нижних поясов ферм допускается учитывать работу мембраны.
13.23. В висячих покрытиях с плоскостными несущими системами (двухпоясными, изгибно-жесткими вантами и т.п.) следует предусматривать вертикальные и горизонтальные связи между несущими системами.
БАЛКИ
13.24. Применять пакеты листов для поясов сварных двутавровых балок, как правило, не разрешается.
Для поясов балок на высокопрочных болтах допускается применять пакеты, состоящие не более чем из трех листов, при этом площадь поясных уголков следует принимать равной не менее 30% всей площади пояса.
13.25. Поясные швы сварных балок, а также швы, присоединяющие к основному сечению балки вспомогательные элементы (например, ребра жесткости), должны выполняться непрерывными.
13.26. При применении односторонних поясных швов в сварных двутавровых балках, несущих статическую нагрузку, должны быть выполнены следующие требования:
расчетная нагрузка должна быть приложена симметрично относительно поперечного сечения балки;
должна быть обеспечена устойчивость сжатого пояса балки в соответствии с п.5.16*, а;
в местах приложения к поясу балки сосредоточенных нагрузок, включая нагрузки от ребристых железобетонных плит, должны быть установлены поперечные ребра жесткости.
В ригелях рамных конструкций у опорных узлов следует применять двусторонние поясные швы.
В балках, рассчитываемых согласно требованиям пп.5.18*-5.23 настоящих норм, применение односторонних поясных швов не допускается.
13.27. Ребра жесткости сварных балок должны быть удалены от стыков стенки на расстояние не менее 10 толщин стенки. В местах пересечения стыковых швов стенки балки с продольным ребром жесткости швы, прикрепляющие ребро к стенке, следует не доводить до стыкового шва на 40 мм.
13.28. В сварных двутавровых балках конструкций групп 2-4 следует, как правило, применять односторонние ребра жесткости с расположением их с одной стороны балки.
В балках с односторонними поясными швами ребра жесткости следует располагать со стороны стенки, противоположной расположению односторонних поясных швов.
ПОДКРАНОВЫЕ БАЛКИ
13.29. Расчет на прочность подкрановых балок следует выполнять согласно требованиям п.5.17 на действие вертикальных и горизонтальных нагрузок.
13.30*. Расчет на прочность стенок подкрановых балок (за исключением балок, рассчитываемых на выносливость, для кранов групп режимов работы 7К в цехах металлургических производств и 8К по ГОСТ 25546-82) следует выполнять по формуле (33), в которой при расчете сечений на опорах неразрезных балок вместо коэффициента 1,15 следует принимать коэффициент 1,3.
13.31. Расчет на устойчивость подкрановых балок следует выполнять в соответствии с п.5.15.
13.32. Проверку устойчивости стенок и поясных листов подкрановых балок следует выполнять согласно требованиям разд.7 настоящих норм.
В подкрановых балках для кранов групп режимов работы 7К (в цехах металлургических производств) и 8К по ГОСТ 25546-82 стенки дополнительно следует рассчитывать на прочность согласно п.13.34* и на выносливость согласно п.13.35*.
Расчет подкрановых балок на прочность и на выносливость следует производить на действие крановых нагрузок, устанавливаемых согласно требованиям СНиП по нагрузкам и воздействиям.
где
В формулах (145)*:
Все напряжения в формулах (141)-(145)* следует принимать со знаком "плюс".
13.35*. Расчет на выносливость верхней зоны стенки составной подкрановой балки следует выполнять по формуле
Значения напряжений в формуле (148) следует определять по п.13.34* от крановых нагрузок, устанавливаемых согласно требованиям СНиП по нагрузкам и воздействиям.
Верхние поясные швы в подкрановых балках для кранов групп режимов работы 7К (в цехах металлургических производств) и 8К по ГОСТ 25546-82 должны быть выполнены с проваром на всю толщину стенки.
13.36. Свободные кромки растянутых поясов подкрановых балок и балок рабочих площадок, непосредственно воспринимающих нагрузку от подвижных составов, должны быть прокатными, строгаными или обрезанными машинной кислородной или плазменно-дуговой резкой.
13.37*. Размеры ребер жесткости подкрановых балок должны удовлетворять требованиям п.7.10, при этом ширина выступающей части двустороннего ребра должна быть не менее 90 мм. Двусторонние поперечные ребра жесткости не должны привариваться к поясам балки. Торцы ребер жесткости должны быть плотно пригнаны к верхнему поясу балки; при этом в балках под краны групп режимов работы 7К (в цехах металлургических производств) и 8К по ГОСТ 25546-82 необходимо строгать торцы, примыкающие к верхнему поясу.
В балках под краны групп режимов работы 1К-5К по ГОСТ 25546-82 допускается применять односторонние поперечные ребра жесткости с приваркой их к стенке и к верхнему поясу и расположением согласно п.13.28.
13.38. Расчет на прочность подвесных балок крановых путей (монорельсов) следует выполнять с учетом местных нормальных напряжений в месте приложения давления от колеса крана, направленных вдоль и поперек оси балки.
ЛИСТОВЫЕ КОНСТРУКЦИИ
13.39. Контур поперечных элементов жесткости оболочек следует проектировать замкнутым.
13.40. Передачу сосредоточенных нагрузок на листовые конструкции следует, как правило, предусматривать через элементы жесткости.
13.41. В местах сопряжений оболочек различной формы следует применять, как правило, плавные переходы в целях уменьшения местных напряжений.
13.42. Выполнение всех стыковых швов следует предусматривать либо двусторонней сваркой, либо односторонней сваркой с подваркой корня или на подкладках.
В проекте следует указывать на необходимость обеспечения плотности соединений конструкций, в которых эта плотность требуется.
13.43. В листовых конструкциях следует, как правило, применять сварные соединения встык. Соединения листов толщиной 5 мм и менее, а также монтажные соединения допускается предусматривать внахлестку.
13.44. При конструировании листовых конструкций необходимо предусматривать индустриальные методы их изготовления и монтажа путем применения:
листов и лент больших размеров;
способа рулонирования, изготовления заготовок в виде скорлуп и др.;
раскроя, обеспечивающего наименьшее количество отходов;
автоматической сварки;
минимального количества сварных швов, выполняемых на монтаже.
13.45. При проектировании прямоугольных или квадратных в плане плоских мембран покрытий в углах опорных контуров следует применять, как правило, плавное сопряжение элементов контура. Для мембранных конструкций следует, как правило, применять стали с повышенной стойкостью против коррозии.
МОНТАЖНЫЕ КРЕПЛЕНИЯ
13.46*. Монтажные крепления конструкций зданий и сооружений с подкрановыми балками, рассчитываемыми на выносливость, а также конструкций под железнодорожные составы следует осуществлять на сварке или высокопрочных болтах.
Болты классов точности В и С в монтажных соединениях этих конструкций допускается применять:
для крепления прогонов, элементов фонарной конструкции, связей по верхним поясам ферм (при наличии связей по нижним поясам или жесткой кровли), вертикальных связей по фермам и фонарям, а также элементов фахверка;
для крепления связей по нижним поясам ферм при наличии жесткой кровли (железобетонных или армированных плит из ячеистых бетонов, стального профилированного настила и т.п.);
для крепления стропильных и подстропильных ферм к колоннам и стропильных ферм к подстропильным при условии передачи вертикального опорного давления через столик;
для крепления разрезных подкрановых балок между собой, а также для крепления их нижнего пояса к колоннам, к которым не крепятся вертикальные связи;
для крепления балок рабочих площадок, не подвергающихся воздействию динамических нагрузок;
для крепления второстепенных конструкций.
14. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ
ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
КАРКАСНЫЕ ЗДАНИЯ
14.1-14.3 и табл.43 исключены.
14.4*. Для перераспределения изгибающих моментов в элементах рамных систем допускается применение в узлах соединения ригелей с колоннами стальных накладок, работающих в пластической стадии.
Накладки, работающие в пластической стадии, должны иметь строганые или фрезерованные продольные кромки.
ВИСЯЧИЕ ПОКРЫТИЯ
14.5. Для конструкций из нитей следует, как правило, применять канаты, пряди и высокопрочную проволоку. Допускается применение проката.
14.6. Кровля висячего покрытия, как правило, должна быть расположена непосредственно на несущих нитях и повторять образуемую ими форму. Допускается кровлю поднять над нитями, оперев на специальную надстроечную конструкцию, или подвесить к нитям снизу. В этом случае форма кровли может отличаться от формы провисания нитей.
14.7. Очертания опорных контуров следует назначать с учетом кривых давления от усилий в прикрепленных к ним нитях при расчетных нагрузках.
14.8. Висячие покрытия следует рассчитывать на стабильность формы от временных нагрузок, в том числе от ветрового отсоса, которая должна обеспечивать герметичность принятой конструкции кровли. При этом следует проверять изменение кривизны покрытия по двум направлениям - вдоль и поперек нитей. Необходимая стабильность достигается с помощью конструктивных мероприятий: увеличением натяжения нити за счет веса покрытия или предварительного напряжения; созданием специальной стабилизирующей конструкции; применением изгибно-жестких нитей; превращением системы нитей и кровельных плит в единую конструкцию.
14.9. Сечение нити должно быть рассчитано по наибольшему усилию, возникающему при расчетной нагрузке, с учетом изменения заданной геометрии покрытия. В сетчатых системах, кроме этого, сечение нити должно быть проверено на усилие от действия временной нагрузки, расположенной только вдоль данной нити.
14.10. Вертикальные и горизонтальные перемещения нитей и усилия в них следует определять с учетом нелинейности работы конструкций покрытия.
14.12. Опорные узлы нитей из прокатных профилей следует выполнять, как правило, шарнирными.
15*. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ОПОР
ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ, КОНСТРУКЦИЙ ОТКРЫТЫХ
РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ И ЛИНИЙ КОНТАКТНЫХ СЕТЕЙ ТРАНСПОРТА
15.1*. Для опор воздушных линий электропередачи (ВЛ) и конструкций открытых распределительных устройств (ОРУ) и линий контактных сетей транспорта (КС) следует, как правило, применять стали в соответствии с табл.50* (кроме сталей С390, С390К, С440, С590, С590К) и табл.51, а.
15.2*. Болты классов точности А, В и С для опор ВЛ и конструкций ОРУ высотой до 100 м следует принимать как для конструкций, не рассчитываемых на выносливость, а для опор высотой более 100 м - как для конструкций, рассчитываемых на выносливость.
15.3. Литые детали следует проектировать из углеродистой стали марок 35Л и 45Л групп отливок II и III по ГОСТ 977-75*.
15.4*. При расчетах опор ВЛ и конструкций ОРУ и КС следует принимать коэффициенты условий работы, установленные разд.4* и 11, а также по табл.44*, п.15.14* и прил.4* настоящих норм.
Таблица 44*
|
|
Элементы конструкций
| Коэффициенты условий работы |
1. Сжатые пояса из одиночных уголков стоек свободно стоящих опор в первых двух панелях от башмака при узловых соединениях: |
|
а) на сварке | 0,95 |
б) " болтах | 0,9 |
2. Сжатые элементы плоских решетчатых траверс из одиночных равнополочных уголков, прикрепляемых одной полкой (рис.21): |
|
а) пояса, прикрепляемые к стойке опоры непосредственно двумя болтами и более | 0,9 |
б) пояса, прикрепляемые к стойке опоры одним болтом или через фасонку | 0,75 |
в) раскосы и распорки | 0,75 |
3. Оттяжки из стальных канатов и пучков высокопрочной проволоки: |
|
а) для промежуточных опор в нормальных режимах работы | 0,9 |
б) для анкерных, анкерно-угловых и угловых опор: |
|
в нормальных режимах работы | 0,8 |
в аварийных режимах работы | 0,9 |
Примечание: Указанные в таблице коэффициенты условий работы не распространяются на соединения элементов в узлах. |
Расчет на прочность элементов опор, за исключением расчета сечений в местах крепления растянутых элементов из одиночных уголков, прикрепляемых одной полкой болтами, по п.5.2 не допускается.
для четырехгранного стержня с параллельными поясами, шарнирно опертого по концам
для трехгранного равностороннего стержня с параллельными поясами, шарнирно опертого по концам
для свободностоящей стойки пирамидальной формы (рис.9)*
Обозначения, принятые в формулах (149)-(151):
15.6. Расчет на устойчивость внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых стержней сквозного сечения, постоянного по длине, следует выполнять согласно требованиям разд.5 настоящих норм.
|
Рис.21. Схемы траверс
а - с треугольной решеткой; б - то же, со стойками
при изгибе в плоскости, перпендикулярной одной из граней
при изгибе в плоскости, параллельной одной из граней
15.7. При расчете внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых стержней сквозного сечения согласно требованиям п.5.27* настоящих норм значение эксцентриситета при болтовых соединениях элементов следует умножать на коэффициент 1,2.
Остальные обозначения в формуле (155) приняты такими, как в формуле (154).
15.10*. Расчет на устойчивость сжатых стержней конструкций из одиночных уголков следует выполнять, как правило, с учетом эксцентричного приложения продольных сил.
для раскосов (с отношением расстояния по полке уголка раскоса от обушка до риски, на которой установлены болты, к ширине полки уголка раскоса, равном от 0,54 до 0,60), примыкающих к рассчитываемой панели пояса, по формулам:
имыкает раскос.
15.11*. Гибкость первого снизу раскоса из одиночного уголка решетчатой свободно стоящей стойки не должна превышать 160.
15.12. Отклонения верха опор и вертикальные прогибы траверс не должны превышать значений, приведенных в табл.45.
Таблица 45
|
|
|
|
|
|
Конструкции и направление отклонения | Относительные отклонения стоек (к высоте ) | Относительные прогибы траверс (к длине пролета или консоли) | |||
|
| вертикальные | горизонтальные | ||
|
| в пролете | на консоли | в пролете | на консоли |
1. Концевые и угловые опоры ВЛ анкерного типа высотой до 60 м вдоль проводов | 1/120 | 1/200 | 1/70 | Не ограничиваются | |
2. Опоры ВЛ анкерного типа высотой до 60 м вдоль проводов | 1/100 | 1/200 | 1/70 | То же | |
3. Промежуточные опоры ВЛ (кроме переходных) вдоль проводов | Не ограничиваются | 1/150 | 1/50 | " | |
4. Переходные опоры ВЛ всех типов высотой свыше 60 м вдоль проводов | 1/140 | 1/200 | 1/70 | " | |
5. Опоры ОРУ вдоль проводов | 1/100 | 1/200 | 1/70 | 1/200 | 1/70 |
6. То же, поперек проводов | 1/70 | Не ограничиваются | |||
7. Стойки опор под оборудование | 1/100 | - | - | - | - |
8. Балки под оборудование | - | 1/300 | 1/250 | - | - |
Примечания: 1. Отклонения опор ОРУ и траверс опор ВЛ в аварийном и монтажном режимах не нормируются.
2. Отклонения и прогибы по поз.7 и 8 должны быть уменьшены, если техническими условиями на эксплуатацию оборудования установлены более жесткие требования. |
15.13. В стальных конструкциях опор ВЛ и ОРУ из одиночных уголков диафрагмы следует располагать не реже чем через 15 м, а также в местах приложения сосредоточенных нагрузок и переломов поясов.
15.15. Раскосы, прикрепляемые к поясу болтами в одном узле, должны располагаться, как правило, с двух сторон полки поясного уголка.
15.16. В болтовых стыках поясных равнополочных уголков число болтов в стыке следует назначать четным и распределять болты поровну между полками уголка.
Количество болтов при однорядном и шахматном их расположении, а также количество поперечных рядов болтов при двухрядном их расположении следует назначать не более пяти на одной полке уголка с каждой стороны от стыка.
16. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ КОНСТРУКЦИЙ
АНТЕННЫХ СООРУЖЕНИЙ (АС) СВЯЗИ ВЫСОТОЙ ДО 500 м
16.1. При проектировании АС следует предусматривать:
снижение аэродинамического сопротивления сооружения и отдельных его элементов;
рациональное распределение усилий в элементах конструкций путем использования предварительного напряжения;
совмещение несущих и радиотехнических функций.
16.2*. Для конструкций АС следует, как правило, применять стали в соответствии с табл.50* (кроме сталей С390К, С590, С590К) и табл.51, а.
16.3. Для оттяжек и элементов антенных полотен следует применять стальные канаты круглые оцинкованные по группе СС, грузовые нераскручивающиеся одинарной свивки (спиральные) или нераскручивающиеся двойной крестовой свивки с металлическим сердечником (круглопрядные), при этом спиральные канаты должны применяться при расчетных усилиях до 325 кН (33 тс). В канатах следует применять стальную круглую канатную проволоку наибольших диаметров марки 1. Для средне- и сильноагрессивных сред допускаются канаты, оцинкованные по группе ЖС, с требованиями для канатов группы СС. Допускается применение раскручивающихся канатов при удлинении на 25% обвязок из мягкой оцинкованной проволоки по концам канатов.
Для оттяжек со встроенными изоляторами орешкового типа следует применять стальные канаты с неметаллическими сердечниками, если это допускается радиотехническими требованиями.
Для оттяжек с усилиями, превышающими несущую способность канатов из круглой проволоки, допускается применение стальных канатов закрытого типа из зетобразных и клиновидных оцинкованных проволок.
16.4. Концы стальных канатов в стаканах или муфтах следует закреплять заливкой цинковым сплавом ЦАМ9-1,5Л по ГОСТ 21437-75*.
16.5. Для элементов антенных полотен следует применять провода по табл.64. Применение медных проволок допускается только в случаях технологической необходимости.
16.7. При расчетах конструкций АС следует принимать коэффициенты условий работы, установленные разд.4* и 11, а также по табл.46.
Таблица 46
|
|
Элементы конструкций | Коэффициенты условий работы |
Предварительно напряженные элементы решетки | 0,90 |
Фланцы: |
|
кольцевого типа
| 1,10 |
остальных типов
| 0,90 |
Стальные канаты оттяжек мачт или элементы антенных полотен при их количестве: |
|
3-5 оттяжек в ярусе или элементов антенных полотен
| 0,80 |
6-8 оттяжек в ярусе
| 0,90 |
9 оттяжек и более в ярусе
| 0,95 |
Заделка концов на коуше зажимами или точечное опрессование во втулке | 0,75 |
Оплетка каната на коуше или изоляторе | 0,55 |
Элементы крепления оттяжек, антенных полотен, проводов, подкосов к опорным конструкциям и анкерным фундаментам | 0,90 |
Анкерные тяжи без резьбовых соединений при работе их на растяжение с изгибом | 0,65 |
Проушины при работе на растяжение | 0,65 |
Детали креплений и соединений стальных канатов: |
|
механические, кроме осей шарниров
| 0,80 |
оси шарниров при смятии | 0,90 |
16.8. Относительные отклонения опор не должны превышать значений, указанных в табл.47, кроме отклонений опор, для которых установлены иные значения техническим заданием на проектирование.
Таблица 47
|
|
Вид нагружения | Относительные отклонения (к высоте) |
Ветровая или гололедная нагрузка | 1/100 |
Односторонне подвешенные к опоре антенны при отсутствии ветра | 1/300 |
16.9. При динамическом расчете опоры массу закрепленного к опоре антенного полотна учитывать не следует.
16.10. Значения ветровой и гололедной нагрузок допускается принимать на высоте середины ярусов ствола мачты или в двух третях высоты подвеса гибкого элемента (оттяжки) и считать эти значения равномерно распределенными по длине яруса или элемента.
16.11. Сосредоточенные силы в пролете оттяжек мачт от массы изоляторов, ветровой и гололедной нагрузок на них допускается принимать как равномерно распределенную нагрузку, эквивалентную по значению балочного момента.
16.12. При расчете наклонных элементов АС (оттяжек мачт, элементов антенных полотен, подкосов) следует учитывать только проекцию действующих на них нагрузок, направленную перпендикулярно оси элемента или его хорде.
16.13. Мачты с оттяжками должны быть рассчитаны на устойчивость в целом и их отдельных элементов при следующих нагрузках:
от монтажного натяжения оттяжек при отсутствии ветра;
ветровой - в направлении на одну из оттяжек;
гололедной - при отсутствии ветра;
гололедной и ветровой - в направлении на одну из оттяжек.
При проверке устойчивости мачты в целом расчетная сила в стволе должна быть менее критической силы в 1,3 раза.
16.14. В проекте должны указываться значения монтажных натяжений в канатах оттяжек при среднегодовой температуре воздуха в районе установки мачты, а также при температуре ±40 °С.
16.15*. Монтажные соединения элементов конструкций, передающие расчетные усилия, следует проектировать, как правило, на болтах класса точности В и высокопрочных болтах без регулируемого натяжения. При знакопеременных усилиях следует, как правило, принимать соединения на высокопрочных болтах или на монтажной сварке.
Во фланцевых соединениях следует, как правило, применять высокопрочные болты без регулируемого натяжения.
Применение монтажной сварки или болтов класса точности А должно быть согласовано с монтирующей организацией.
16.16. Раскосы с гибкостью более 250 при перекрестной решетке в местах пересечений должны быть скреплены между собой.
Прогибы распорок диафрагм и элементов технологических площадок в вертикальной и горизонтальной плоскостях не должны превышать 1/250 пролета.
16.17*. В конструкциях решетчатых опор диафрагмы должны устанавливаться на расстоянии между ними не более трех размеров среднего поперечного сечения секции опоры, а также в местах приложения сосредоточенных нагрузок и переломов поясов.
16.18. Болты фланцевых соединений труб следует размещать на одной окружности минимально возможного диаметра, как правило, на равных расстояниях между болтами.
16.19. Элементы решетки ферм, сходящиеся в одном узле, следует центрировать на ось пояса в точке пересечения их осей. В местах примыкания раскосов к фланцам допускается их расцентровка, но не более чем на треть размера поперечного сечения пояса. При расцентровке на больший размер элементы должны рассчитываться с учетом узловых моментов.
В прорезных фасонках для крепления раскосов из круглой стали конец прорези следует засверливать отверстием диаметром в 1,2 раза больше диаметра раскоса.
16.20. Оттяжки в мачтах с решетчатым стволом следует центрировать в точку пересечения осей поясов и распорок. За условную ось оттяжек должна приниматься хорда.
Листовые проушины для крепления оттяжек должны подкрепляться ребрами жесткости, предохраняющими их от изгиба.
Конструкции узлов крепления оттяжек, которые не вписываются в транспортные габариты секций стволов мачт, следует проектировать на отдельных вставках в стволе в виде жестких габаритных диафрагм.
16.21. Опорная секция мачты должна, как правило, выполняться передающей нагрузку от ствола мачты на фундамент через опорный шарнир. При соответствующем обосновании допускается применение опорной секции, защемленной в фундаменте.
16.22. Кронштейны и подвески технологических площадок следует располагать в узлах основных конструкций ствола.
16.23. Натяжные устройства (муфты), служащие для регулировки длины и закрепления оттяжек мачт, должны крепиться к анкерным устройствам гибкой канатной вставкой. Длина канатной вставки между торцами втулок должна быть не менее 20 диаметров каната.
16.24. Для элементов АС следует применять типовые механические детали, прошедшие испытания на прочность и усталость.
Резьба на растянутых элементах должна приниматься по стандартам СТ СЭВ 180-75, СТ СЭВ 181-75, СТ СЭВ 182-75 (исполнение впадины резьбы с закруглением).
Для гашения колебаний типа "галопирование" следует изменять свободную длину каната (провода) поводками
.
16.26*. Антенные сооружения радиосвязи необходимо окрашивать чередующимися полосами цветомаркировки согласно требованиям по маркировке и светоограждению высотных препятствий в соответствии с Наставлением по аэродромной службе в гражданской авиации СССР.
16.27. Механические детали оттяжек, арматуры изоляторов, а также метизы, как правило, должны быть оцинкованными.
17. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ
ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ РЕЧНЫХ
17.1*. Для конструкций гидротехнических сооружений следует, как правило, применять стали в соответствии с табл.50* (кроме сталей С590, С590К) и табл.51,а, а также сталь марки 16Д по ГОСТ 6713-75* при соответствующем технико-экономическом обосновании.
17.2. При расчетах стальных конструкций речных гидротехнических сооружений следует принимать коэффициенты условий работы, установленные разд.4* и 11, а также по табл.48.
Таблица 48
|
|
|
Элементы конструкций | Коэффициенты условий работы при сочетаниях нагрузок | |
| основных | особых |
1. Элементы трубопроводов, кроме обшивок плоских заглушек, при расчете на внутреннее давление без учета местных напряжений | 0,70 | 0,95 |
2. То же, кроме плоских заглушек без балочной клетки, при расчете на внутреннее давление с учетом местных напряжений | 1,10 | 1,5 |
3. Заглушки трубопроводов плоские без балочной клетки при расчете на внутреннее давление | 0,55 | 0,7 |
4. Элементы трубопроводов при расчете на внешнее давление: |
|
|
оболочки прямолинейных участков и колен
| 0,80 | 0,9 |
кольца жесткости | 0,65 | 0,75 |
5. Анкеры плоских облицовок | 0,85 | - |
17.3. Стальные конструкции, не подвергающиеся воздействию водной среды, следует проектировать в соответствии с требованиями разд.1-12.
При расчете конструкций, подвергающихся воздействию водной среды, следует принимать коэффициенты надежности в соответствии с требованиями СНиП по проектированию гидротехнических сооружений.
17.4*. Расчет на выносливость тройников и развилок трубопроводов допускается производить согласно требованиям разд.9, если в задании на проектирование оговорено наличие пульсирующей составляющей давления потока в трубопроводе.
Расчет на выносливость элементов, подверженных двухосному растяжению, допускается производить более точными методами с учетом фактического напряженного состояния.
17.5. Плоские облицовки затворных камер и водоводов следует рассчитывать на прочность при:
давлении свежеуложенного бетона и цементного раствора, инъектируемого за облицовку;
фильтрационном давлении воды в заоблицовочном бетоне с учетом давления воды в водоводе.
17.6. Рабочие пути под колесные и катковые затворы следует рассчитывать на прочность при изгибе и местном смятии поверхностей катания, при местном сжатии стенки, при сжатии бетона под подошвой.
17.7. Трубопроводы с изменяющимися по длине диаметрами должны быть разделены на участки с постоянным диаметром. Переход от одного диаметра трубы к другому должен выполняться коническими обечайками или звеньями.
18. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ
БАЛОК С ГИБКОЙ СТЕНКОЙ
18.1*. Для разрезных балок с гибкой стенкой симметричного двутаврового сечения, несущих статическую нагрузку и изгибаемых в плоскости стенки, следует, как правило, применять стали с пределом текучести до 430 мпа (4400 кгс/см).
|
Рис.22. Схема балки с гибкой стенкой
В формулах (159) и (160) обозначено:
где все обозначения следует принимать по п.18.2*.
Симметричное двустороннее ребро следует рассчитывать на центральное сжатие, одностороннее - на внецентренное сжатие с эксцентриситетом, равным расстоянию от оси стенки до центра тяжести расчетного сечения стержня.
18.4. Участок стенки балки над опорой следует укреплять двусторонним опорным ребром жесткости и рассчитывать его согласно требованиям п.7.12.
Прочность таких балок следует проверять по формуле
19. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ
БАЛОК С ПЕРФОРИРОВАННОЙ СТЕНКОЙ
Сварные соединения стенок следует выполнять стыковым швом с полным проваром.
19.2. Расчет на прочность балок, изгибаемых в плоскости стенки (рис.23), следует выполнять по формулам табл.49.
Таблица 49
|
|
|
|
|
Формулы для расчета на прочность сечений балки (рис.23) |
| |||
верхнего таврового | нижнего таврового | опорного | ||
Точка 1 | Точка 3 | |||
Точка 2 | Точка 4 |
| ||
Обозначения, принятые в табл.49:
- изгибающий момент в сечении балки; и - поперечные силы, воспринимаемые тавровыми сечениями и равные и , где - поперечная сила в сечении балки; и - моменты инерции верхнего и нижнего тавровых сечений относительно собственных осей, параллельных полкам; - поперечная сила в сечении балки на расстоянии от опоры (рис.23); - момент инерции сечения балки с отверстием относительно оси ; и - наибольший и наименьший моменты сопротивления верхнего таврового сечения; и - то же, нижнего таврового сечения; , , , - расчетные сопротивления проката для верхнего и нижнего тавровых сечений. |
|
Рис.23. Схема участка балки с перфорированной стенкой
19.3. Расчет на устойчивость балок следует выполнять согласно требованиям п.5.15, при этом геометрические характеристики необходимо вычислять для сечения с отверстием.
Устойчивость балок не следует проверять при выполнении требований п.5.16*.
Сосредоточенные грузы следует располагать только в сечениях балки, не ослабленных отверстиями.
20*. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ
КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ
для сталей, у которых приведенные в сертификатах или полученные при испытаниях значения предела текучести и временного сопротивления соответствуют требованиям действовавших во время строительства государственных стандартов или технических условий на сталь - по минимальному значению, указанному в этих документах;
для сталей, у которых приведенные в сертификатах или полученные при испытаниях значения предела текучести и временного сопротивления ниже предусмотренных государственными стандартами или техническими условиями на сталь, действовавшими во время строительства, - по минимальному значению предела текучести из приведенных в сертификатах или полученных при испытаниях.
Коэффициент надежности по материалу следует принимать:
Таблица 49, а
|
|
|
|
|
|
Напряженное состояние | Условное обозначение | Группа соединения | Расчетные сопротивления заклепочных соединений, МПа (кгс/см ) | ||
|
|
| срезу и растяжению заклепок из стали марок | смятию соединяемых элементов | |
|
|
| Ст2, Ст3 | 09Г2 |
|
Срез | B
| 180 (1800) | 220(2200) | - | |
|
| С | 160 (1600)
| - | - |
Растяжение (отрыв головки) | B, C | 120 (1200) | 150 (1500) | - | |
Смятие
| B
| - | - | ||
|
| C | - | - | |
Примечания: 1. К группе В относятся соединения, в которых заклепки поставлены в отверстия, сверленные в собранных элементах или в деталях по кондукторам.
К группе С относятся соединения, в которых заклепки поставлены в продавленные отверстия или в отверстия, сверленные без кондуктора в отдельных деталях.
2. При применении заклепок с потайными или полупотайными головками расчетные сопротивления заклепочных соединений срезу и смятию понижаются умножением на коэффициент 0,8. Работа указанных заклепок на растяжение не допускается. |
|
|
Государственный стандарт или технические условия на прокат | Коэффициент надежности по материалу |
ТУ 14-1-3023-80, ГОСТ 23570-79 | 1,025 |
ГОСТ 380-71*,* ГОСТ 14637-79*; ГОСТ 19281-73* и ГОСТ 19282-73* [стали с пределом текучести до 380 МПа (39 кгс/мм ) и сталь марки 14Г2АФ]; ТУ 14-1-1217-75 | 1,050 |
ГОСТ 19281-73* и ГОСТ 19282-73* [стали с пределом текучести свыше 380 МПа (39 кгс/мм ) , кроме стали марки 14Г2АФ] | 1,100 |
ТУ 14-1-1308-75, ТУ 14-1-1772-76 | 1,150 |
20.2. Оценку качества материалов следует производить по данным заводских сертификатов или по результатам испытаний образцов. Испытания следует выполнять при отсутствии исполнительной документации или сертификатов, при недостаточности имеющихся в них сведений или обнаружении повреждений, которые могли быть вызваны низким качеством материалов.
20.3*. Определение при испытаниях показателей качества металла, отбор проб для химического анализа и образцов для механических испытаний и их число следует производить в соответствии с указаниями прил.8,а.
20.5. Расчетные сопротивления сварных соединений конструкций, подлежащих реконструкции или усилению, следует назначать с учетом марки стали, сварочных материалов, видов сварки, положения шва и способов их контроля, примененных в конструкции.
При отсутствии установленных нормами необходимых данных допускается:
Допускается уточнять несущую способность сварных соединений по результатам испытаний образцов, взятых из конструкции
.
20.6. Расчетные сопротивления срезу и растяжению болтов, а также смятию элементов, соединяемых болтами, следует определять согласно п.3.5; если невозможно установить класс прочности болтов, значения расчетных сопротивлений следует принимать как для болтов класса прочности 4.6 при расчете на срез и класса прочности 4.8 при расчете на растяжение.
20.7. Расчетные сопротивления заклепочных соединений следует принимать по табл.49, а.
Если в исполнительной документации отсутствуют указания о способе обработки отверстий и материале заклепок и установить их не представляется возможным, расчетные сопротивления следует принимать по табл.49,а как для соединения на заклепках группы С из стали марки Ст2.
20.8. Конструкции, эксплуатируемые при положительной температуре и изготовленные из кипящей малоуглеродистой стали, а также из других сталей, у которых по результатам испытаний значения ударной вязкости ниже гарантированных государственными стандартами по категориям стали для групп конструкций в соответствии с табл.50*, не подлежат усилению или замене при условии, что напряжения в элементах из этих сталей не будут превышать значений, имевшихся до реконструкции. Решение об использовании, усилении или замене этих конструкций, эксплуатация которых будет отличаться от указанных условий, принимается на основании заключения специализированного научно-исследовательского института.
20.9. Расчетная схема конструкции, сооружения или здания в целом принимается с учетом особенностей их действительной работы, в том числе с учетом фактических отклонений геометрической формы, размеров сечений, условий закрепления и выполнения узлов сопряжения элементов.
20.10*. Конструкции, не удовлетворяющие требованиям разд.5, 7-11, 13 (табл.40*, пп.13.29-13.43, 13.45) и п.16.3 настоящих норм, должны быть, как правило, усилены или заменены, за исключением случаев, указанных в данном разделе.
Отклонения от геометрической формы, размеров элементов и соединений от номинальных, превышающие допускаемые правилами производства и приемки работ, но не препятствующие нормальной эксплуатации, могут не устраняться при условии обеспечения несущей способности конструкций с учетом требований п.20.9.
20.11*. Допускается не усиливать элементы конструкций, если:
их горизонтальные и вертикальные прогибы и отклонения превышают предельные значения, установленные пп.13.1* и 16.8, но не препятствуют нормальной эксплуатации;
их гибкость превышает предельные значения, установленные пп.6.15* и 6.16*, но элементы имеют искривления, не превышающие значений, установленных правилами производства и приемки работ, и усилия не будут возрастать в процессе дальнейшей эксплуатации, а также в тех случаях, когда возможность использования таких элементов проверена расчетом.
20.12*. При разработке проектов реконструкции стальных конструкций зданий и сооружений следует выявлять и использовать резервы несущей способности и применять конструктивные решения, позволяющие осуществлять реконструкцию, как правило, без остановки производственного процесса.
При усилении конструкций допускается учитывать: возможность предварительного напряжения и активного регулирования усилий, в том числе за счет сварки, изменений конструктивной и расчетной схемы, а также упруго-пластическую работу материала, закритическую работу тонкостенных элементов и обшивок конструкций в соответствии с действующими нормами.
20.13. Конструкции усиления и методы его выполнения должны предусматривать меры по снижению нежелательных дополнительных деформаций элементов в процессе усиления в соответствии с п.12.2.
Несущая способность конструкций в процессе выполнения работ по усилению должна обеспечиваться с учетом влияния ослаблений сечений дополнительными отверстиями под болты, а также сварки.
В необходимых случаях в период усиления конструкция должна быть полностью или частично разгружена.
20.14. В конструкциях 2-й и 3-й групп табл.50*, эксплуатируемых при расчетной температуре не ниже минус 40 °С в неагрессивных или слабоагрессивных средах, для обеспечения совместной работы деталей усиления и существующей конструкции допускается применять прерывистые фланговые швы.
Во всех случаях применения угловых швов следует, как правило, назначать минимально необходимые катеты. Допускается концевые участки швов проектировать с катетом большим, чем катет промежуточных участков, и устанавливать их размеры в соответствии с расчетом.
20.15. При усилении элементов конструкций допускается применять комбинированные соединения на заклепках и высокопрочных болтах или болтах класса точности А.
20.16*. При расчете элементов конструкций, усиленных путем увеличения сечения, следует, как правило, учитывать разные расчетные сопротивления материала конструкции и усиления. Допускается принимать одно расчетное сопротивление, равное меньшему из них, если они отличаются не более чем на 15%.
При расчете на устойчивость сжатых, внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых элементов с усиленными сечениями допускается принимать приведенное значение расчетного сопротивления, вычисляемое по формуле
20.17. Расчет на прочность и устойчивость элементов, усиленных способом увеличения сечений, следует, как правило, выполнять с учетом напряжений, существовавших в элементе в момент усиления (с учетом разгрузки конструкций). При этом необходимо учитывать начальные искривления элементов, смещение центра тяжести усиленного сечения и искривления, вызванные сваркой.
20.18*. Допускается не усиливать существующие стальные конструкции, выполненные с отступлением от требований пп.12.8, 12.13, 12.19*, 13.5, 13.6, 13.9*, 13.14, 13.16, 13.19*, 13.25, 13.27, 13.46*, 15.11*, 15.13, 16.15*-16.18, 16.23 при условии, что:
отсутствуют вызванные этими отступлениями повреждения элементов конструкций;
исключены изменения в неблагоприятную сторону условий эксплуатации конструкций;
несущая способность и жесткость обоснованы расчетом с учетом требований пп.20.9, 20.11* и 20.15;
выполняются мероприятия по предупреждению усталостного и хрупкого разрушения конструкций, на которые распространяются указания пп.9.1, 9.3 и разд.10.
Приложение 1
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И ИХ РАСЧЕТНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ
Таблица 50*
Стали для стальных конструкций зданий и сооружений
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||
Сталь | ГОСТ или ТУ | Категория стали для климатического района строительства (расчетная температура, °С) | ||||||||||||||
|
| II ; II и др. | I , II и II | I | ||||||||||||
Группа 1. Сварные конструкции либо их элементы, работающие в особо тяжелых условиях или подвергающиеся непосредственному воздействию динамических, вибрационных или подвижных нагрузок [подкрановые балки; балки рабочих площадок; элементы конструкций бункерных и разгрузочных эстакад, непосредственно воспринимающих нагрузку от подвижных составов; фасонки ферм; пролетные строения транспортерных галерей; сварные специальные опоры больших переходов линий электропередачи (ВЛ) высотой более 60 м; элементы оттяжек мачт и оттяжечных узлов; балки под краны гидротехнических сооружений и т.п.].
| ||||||||||||||||
C255 |
| + | - | - | ||||||||||||
C285 |
| + | - | - | ||||||||||||
C345 |
| 3 | 3 | 4 | ||||||||||||
C375 | ГОСТ 27772-88 | 3 | 3 | 4 | ||||||||||||
C390 |
| + | + | + | ||||||||||||
C390К |
| + | + | + | ||||||||||||
С440 |
| + | + | + | ||||||||||||
Группа 2. Сварные конструкции либо их элементы, работающие при статической нагрузке [фермы; ригели рам; балки перекрытий и покрытий; косоуры лестниц; опоры ВЛ, за исключением сварных опор больших переходов; опоры ошиновки открытых распределительных устройств подстанций (ОРУ); опоры под выключатели ОРУ; опоры транспортерных галерей; элементы контактной сети транспорта (штанги, анкерные оттяжки, хомуты); прожекторные мачты; элементы комбинированных опор антенных сооружений; трубопроводы ГЭС и насосных станций; облицовки водоводов; закладные части затворов и другие растянутые, растянуто-изгибаемые и изгибаемые элементы], а также конструкции и их элементы группы 1 при отсутствии сварных соединений и балки подвесных путей из двутавров по ГОСТ 19425-74* и ТУ 14-2-427-80 при наличии сварных монтажных соединений. | ||||||||||||||||
С245
|
| + | - | - | ||||||||||||
С255
|
| + | - | - | ||||||||||||
С275
|
| + | - | - | ||||||||||||
С285 |
| + | - | - | ||||||||||||
С345 |
| 1 | 3 | 4 | ||||||||||||
С345К |
| + | - | - | ||||||||||||
С375 | ГОСТ 27772-88 | 1 | 3 | 4 | ||||||||||||
С390 |
| + | + | + | ||||||||||||
С390К |
| + | + | + | ||||||||||||
С440 |
| + | + | + | ||||||||||||
С590 |
| + | - | - | ||||||||||||
С590К |
| - | + | + | ||||||||||||
ВСт3кп толщиной до 4 мм | группа В, табл.1 | 2 | 2 | - | ||||||||||||
ВСт3пс толщиной до 5,5 мм
| То же | 2 | - | - | ||||||||||||
ВСт3пс толщиной 6-10 мм
| " | 6 | - | - | ||||||||||||
16Г2АФ толщиной 6-9 мм
| ТУ 14-3-567-76 | + | + | + | ||||||||||||
Группа 3. Сварные конструкции либо их элементы, работающие при статической нагрузке [колонны; стойки; опорные плиты; элементы настила перекрытий; конструкции, поддерживающие технологическое оборудование; вертикальные связи по колоннам с напряжением в связях свыше 0,4 анкерные, несущие и фиксирующие конструкции (опоры, ригели жестких поперечин, фиксаторы) контактной сети транспорта; опоры под оборудование ОРУ, кроме опор под выключатели; элементы стволов и башен антенных сооружений; колонны бетоновозных эстакад, прогоны покрытий и другие сжатые и сжато-изгибаемые элементы], а также конструкции и их элементы группы 2 при отсутствии сварных соединений. | ||||||||||||||||
С235 |
| + | - | - | ||||||||||||
С245 |
| + | - | - | ||||||||||||
С255 |
| + | + | - | ||||||||||||
С275 |
| + | - | - | ||||||||||||
С285 |
| + | + | - | ||||||||||||
С345 |
| 1 | 1 | 2 или 3 | ||||||||||||
С345К | ГОСТ 27772-88 | + | + | - | ||||||||||||
С375 |
| 1 | 1 | 2 или 3 | ||||||||||||
С390 |
| + | + | + | ||||||||||||
С390К |
| + | + | + | ||||||||||||
С440 |
| + | + | + | ||||||||||||
С590
|
| + | - | - | ||||||||||||
С590К
|
| - | + | + | ||||||||||||
ВСт3кп толщиной до 4 мм | ГОСТ 10705-80*, группа В, табл.1
| 2 | 2 | - | ||||||||||||
ВСт3кп толщиной 4,5-10 мм
| То же | 2 | - | - | ||||||||||||
ВСт3пс толщиной 5-15 мм | ГОСТ 10706-76*, группа В, с доп. требованием по п.1.6 | 4 | - | - | ||||||||||||
ВСт3пс толщиной до 5,5 мм
| ГОСТ 10705-80*, группа В, табл.1 | 2 | 2 | - | ||||||||||||
ВСт3пс толщиной 6-10 мм | ГОСТ 10705-80*, группа В, табл.1
| 6 | - | - | ||||||||||||
ВСт3сп толщиной 5-15 мм | ГОСТ 10706-76*, группа В, с доп. требованием по п.1.6 | - | 4 | - | ||||||||||||
ВСт3сп толщиной 6-10 мм | ГОСТ 10705-80*, группа В, табл.1
| - | 5 | - | ||||||||||||
16Г2АФ толщиной 6-9 мм
| ТУ 14-3-567-76 | + | + | + | ||||||||||||
Группа 4. Вспомогательные конструкции зданий и сооружений (связи, кроме указанных в группе 3; элементы фахверка; лестницы; трапы, площадки; ограждения; металлоконструкции кабельных каналов; второстепенные элементы сооружений и т.п.), а также конструкции и их элементы группы 3 при отсутствии сварных соединений.
| ||||||||||||||||
С235 |
| + | - | - | ||||||||||||
С245 |
| - | + | + | ||||||||||||
С255 | ГОСТ 27772-88 | - | + | + | ||||||||||||
С275
|
| - | + | + | ||||||||||||
С285
|
| - | + | + | ||||||||||||
ВСт3кп толщиной до 4 мм | ГОСТ 10705-80*, группа В, табл.1
| 2 | 2 | 2 | ||||||||||||
ВСт3кп толщиной 4,5-10 мм
| То же | 2 | - | - | ||||||||||||
ВСт3пс толщиной 5-15 мм | ГОСТ 10706-76*, группа В, с доп. требованием по п.1.6 | 4 | 4 | - | ||||||||||||
ВСт3пс толщиной до 5,5 мм | ГОСТ 10705-80*, группа В, табл.1
| 2 | 2 | 2 | ||||||||||||
ВСт3пс толщиной 6-10 мм
| То же | 6 | 6 | - | ||||||||||||
Обозначения, принятые в табл.50*:
а) фасонный прокат толщиной до 11 мм, а при согласовании с изготовителем - до 20 мм; листовой - всех толщин;
б) требование по ограничению углеродного эквивалента по ГОСТ 27772-88 для толщин свыше 20 мм;
в) требование по ограничению углеродного эквивалента по ГОСТ 27772-88 для всех толщин;
г) для района II для неотапливаемых зданий и конструкций, эксплуатируемых при температуре наружного воздуха, применять прокат толщиной не более 10 мм; д) при толщине проката не более 11 мм допускается применять сталь категории 3;
е) кроме опор ВЛ, ОРУ и КС;
ж) прокат толщиной до 10 мм и с учетом требований разд.10;
и) кроме района II для неотапливаемых зданий и конструкций, эксплуатируемых при температуре наружного воздуха. Знак "+" означает, что данную сталь следует применять; знак "-" означает, что данную сталь в указанном климатическом районе применять не следует.
Примечания: 1. Требования настоящей таблицы не распространяются на стальные конструкции специальных сооружений: магистральные и технологические трубопроводы, резервуары специального назначения, кожухи доменных печей и воздухонагревателей и т.п. Стали для этих конструкций устанавливаются соответствующими СНиП или другими нормативными документами.
2. Требования настоящей таблицы распространяются на листовой прокат толщиной от 2 мм и фасонный прокат толщиной от 4 мм по ГОСТ 27772-88, сортовой прокат (круг, квадрат, полоса) по ТУ 14-1-3023-80, ГОСТ 380-71** (с 1990 г. ГОСТ 535-88) и ГОСТ 19281-73*. Указанные категории стали относятся к прокату толщиной не менее 5 мм. При толщине менее 5 мм приведенные в таблице стали применяются без требований по ударной вязкости.
Для конструкций всех групп, кроме группы 1 и опор ВЛ и ОРУ, во всех климатических районах, кроме I , допускается применять прокат толщиной менее 5 мм из стали С235 по ГОСТ 27772-88. 3. Климатические районы строительства устанавливаются в соответствии с ГОСТ 16350-80 "Климат СССР. Районирование и статистические параметры климатических факторов для технических целей". Указанные в головке таблицы в скобках расчетные температуры соответствуют температуре наружного воздуха соответствующего района, за которую принимается средняя температура наиболее холодной пятидневки согласно указаниям СНиП по строительной климатологии и геофизике.
4. К конструкциям, подвергающимся непосредственному воздействию динамических, вибрационных или подвижных нагрузок, относятся конструкции либо их элементы, подлежащие расчету на выносливость или рассчитываемые с учетом коэффициентов динамичности.
5. При соответствующем технико-экономическом обосновании стали С345, С375, С440, С590, С590К, 16Г2АФ могут заказываться как стали повышенной коррозионной стойкости (с медью) - С345Д, С375Д, С440Д, С590Д, С590КД, 16Г2АФД.
6. Применение термоупрочненного с прокатного нагрева фасонного проката из стали С345Т и С375Т, поставляемого по ГОСТ 27772-88 как сталь С345 и С375, не допускается в конструкциях, которые при изготовлении подвергаются металлизации или пластическим деформациям при температуре выше 700 °С.
7. Бесшовные горячедеформированные трубы по ГОСТ 8731-87 допускается применять только для элементов специальных опор больших переходов линий электропередачи высотой более 60 м, для антенных сооружений связи и других специальных сооружений, при этом следует применять марки стали:
во всех климатических районах, кроме I , I , II и II , марку 20 по ГОСТ 8731-87, но с дополнительным требованием по ударной вязкости при температуре минус 20 ° С не менее 30 Дж/см (3 кгс·м/см ); в климатических районах I , II и II - марку 09Г2С по ГОСТ 8731-87, но с дополнительным требованием по ударной вязкости при температуре минус 40 ° С не менее 40 Дж/см (4 кгс·м/см ) при толщине стенки до 9 мм и 35 Дж/см (3,5 кгс·м/см ) при толщине стенки 10 мм и более. Не допускается применять бесшовные горячедеформированные трубы, изготовленные из слитков, имеющих маркировку с литером "Л", не прошедшие контроль неразрушающими методами.
8. К сортовому прокату (круг, квадрат, полоса) по ТУ 14-1-3023-80, ГОСТ 380-71* (с 1990 г. ГОСТ 535-88) и ГОСТ 19281-73* предъявляются такие же требования, как к фасонному прокату такой же толщины по ГОСТ 27772-88. Соответствие марок сталей по ТУ 14-1-3023-80, ГОСТ 380-71*, ГОСТ 19281-73* и ГОСТ 19282-73* сталям по ГОСТ 27772-88 следует определять по табл.51, б. |
Таблица 51*
Нормативные и расчетные сопротивления при растяжении, сжатии и изгибе листового, широкополосного
универсального и фасонного проката по ГОСТ 27772-88 для стальных конструкций зданий и сооружений
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сталь | Толщина проката , мм | Нормативное сопротивление , МПа (кгс/мм ), проката | Расчетное сопротивление , МПа (кгс/см ), проката | ||||||
|
| листового, широкополосного универсального | фасонного | листового, широкополосного универсального | фасонного | ||||
|
| ||||||||
С235 | От 2 до 20
| 235 (24) | 360 (37) | 235 (24) | 360 (37) | 230 (2350) | 350 (3600) | 230 (2350) | 350 (3600) |
| Св. 20 " 40
| 225 (23) | 360 (37) | 225 (23) | 360 (37) | 220 (2250) | 350 (3600) | 220 (2250) | 350 (3600) |
| " 40 " 100
| 215 (22) | 360 (37) | - | - | 210 (2150) | 350 (3600) | - | - |
| " 100
| 195 (20)
| 360 (37)
| -
| -
| 190 (1950)
| 350 (3600)
| -
| -
|
С245 | От 2 до 20
| 245 (25) | 370 (38) | 245 (25) | 370 (38) | 240 (2450) | 360 (3700) | 240 (2450) | 360 (3700) |
| Св. 20 " 30
| -
| -
| 235 (24)
| 370 (38)
| -
| -
| 230 (2350)
| 360 (3700)
|
С255 | От 2 до 3,9 | 255 (26) | 380 (39) | - | - | 250 (2550) | 370 (3800) | - | - |
| " 4 " 10
| 245 (25) | 380 (39) | 255 (26) | 380 (39) | 240 (2450) | 370 (3800) | 250 (2550) | 370 (3800) |
| Св. 10 " 20
| 245 (25) | 370 (38) | 245 (25) | 370 (38) | 240 (2450) | 360 (3700) | 240 (2450) | 360 (3700) |
| " 20 " 40
| 235 (24)
| 370 (38)
| 235 (24)
| 370 (38)
| 230 (2350)
| 360 (3700)
| 230 (2350)
| 360 (3700)
|
С275 | От 2 до 10 | 275 (28) | 380 (39) | 275 (28) | 390 (40) | 270 (2750) | 370 (3800) | 270 (2750) | 380 (3900) |
| Св. 10 " 20
| 265 (27)
| 370 (38)
| 275 (28)
| 380 (39)
| 260 (2650)
| 360 (3700)
| 270 (2750)
| 370 (3800)
|
С285 | От 2 до 3,9 | 285 (29) | 390 (40) | - | - | 280 (2850) | 380 (3900) | - | - |
| " 4 " 10 | 275 (28) | 390 (40) | 285 (29) | 400 (41) | 270 (2750) | 380 (3900) | 280 (2850) | 390 (4000) |
| Св. 10 " 20
| 265 (27)
| 380 (39)
| 275 (28)
| 390 (40)
| 260 (2650)
| 370 (3800)
| 270 (2750)
| 380 (3900)
|
С345 | От 2 до 10 | 345 (35) | 490 (50) | 345 (35) | 490 (50) | 335 (3400) | 480 (4900) | 335 (3400) | 480 (4900) |
| Св. 10 " 20 | 325 (33) | 470 (48) | 325 (33) | 470 (48) | 315 (3200) | 460 (4700) | 315 (3200) | 460 (4700) |
| " 20 " 40 | 305 (31) | 460 (47) | 305 (31) | 460 (47) | 300 (3050) | 450 (4600) | 300 (3050) | 450 (4600) |
| " 40 " 60 | 285 (29) | 450 (46) | - | - | 280 (2850) | 440 (4500) | - | - |
| " 60 " 80 | 275 (28) | 440 (45) | - | - | 270 (2750) | 430 (4400) | - | - |
| " 80 " 160
| 265 (27)
| 430 (44)
| -
| -
| 260 (2650)
| 420 (4300)
| -
| - |
С345К | От 4 до 10 | 345 (35) | 470 (48) | 345 (35) | 470 (48) | 335 (3400) | 460 (4700) | 335 (3400) | 460 (4700) |
С375 | От 2 до 10 | 375 (38) | 510 (52) | 375 (38) | 510 (52) | 365 (3700) | 500 (5100) | 365 (3700) | 500 (5100) |
| Св. 10 " 20 | 355 (36) | 490 (50) | 355 (36) | 490 (50) | 345 (3500) | 480 (4900) | 345 (3500) | 480 (4900) |
| " 20 " 40 | 335 (34) | 480 (49) | 335 (34)
| 480 (49)
| 325 (3300)
| 470 (4800)
| 325 (3300)
| 470 (4800)
|
С390 | От 4 до 50 | 390 (40) | 540 (55) | - | - | 380 (3850) | 530 (5400) | - | - |
С390К | От 4 до 30 | 390 (40) | 540 (55) | - | - | 380 (3850) | 530 (5400) | - | - |
С440 | От 4 до 30 | 440 (45) | 590 (60) | - | - | 430 (4400) | 575 (5850) | - | - |
| Св. 30 " 50
| 410 (42)
| 570 (58)
| -
| -
| 400 (4100)
| 555 (5650)
| -
| -
|
С590 | От 10 до 36 | 540 (55) | 635 (65) | - | - | 515 (5250) | 605 (6150) | - | - |
С590К | От 16 до 40 | 540 (55) | 635 (65) | - | - | 515 (5250) | 605 (6150) | - | - |
______________ За толщину фасонного проката следует принимать толщину полки (минимальная его толщина 4 мм). За нормативное сопротивление приняты нормативные значения предела текучести и временного сопротивления по ГОСТ 27772-88. Значения расчетных сопротивлений получены делением нормативных сопротивлений на коэффициенты надежности по материалу, определенные в соответствии с п.3.2*, с округлением до 5 МПа (50 кгс/см ). Примечание. Нормативные и расчетные сопротивления из стали повышенной коррозионной стойкости (см. примеч.5 к табл.50*) следует принимать такими же, как для соответствующих сталей без меди. |
Таблица 51, а
Нормативные и расчетные сопротивления при растяжении, сжатии и изгибе труб
для стальных конструкций зданий и сооружений
|
|
|
|
|
|
|
Марка стали | ГОСТ или ТУ | Толщина стенки,мм | Нормативное сопротивление , МПа (кгс/мм ) | Расчетное сопротивление , МПа (кгс/см ) | ||
|
|
| ||||
ВСт3кп, ВСт3пс, ВСт3сп
| До 10 | 225 (23,0) | 370 (38,0) | 215 (2200) | 350 (3550) | |
ВСт3пс, ВСт3сп
| 5-15 | 245 (25,0) | 370 (38,0) | 235 (2400) | 350 (3550) | |
20
| ГОСТ 8731-87 | 4-36 | 245 (25,0) | 410 (42,0) | 225 (2300) | 375 (3800) |
16Г2АФ
| ТУ14-3-567-76
| 6-9
| 440 (45,0)
| 590 (60,0) | 400 (4100)
| 535 (5450)
|
_______________ За нормативные сопротивления приняты минимальные значения предела текучести и временного сопротивления, приводимые в государственных общесоюзных стандартах или технических условиях, МПа (кгс/мм ). В тех случаях, когда эти значения в государственных общесоюзных стандартах или технических условиях приведены только в одной системе единиц - (кгс/мм ), нормативные сопротивления, МПа, вычислены умножением соответствующих величин на 9,81 с округлением до 5 МПа. Значения расчетных сопротивлений получены делением нормативных сопротивлений, МПа, на коэффициенты надежности по материалу, определяемые в соответствии с п.3.2*, с округлением до 5 МПа; значения расчетных сопротивлений, кгс/см , получены делением расчетных сопротивлений, МПа, на 0,0981. Примечание. Нормативные сопротивления труб из стали марки 09Г2С по ГОСТ 8731-87 устанавливаются по соглашению сторон в соответствии с требованиями указанного стандарта; расчетные сопротивления - согласно п.3.2* настоящих норм. |
Таблица 51, б
Марки стали, заменяемые сталями по ГОСТ 27772-88
|
|
|
Стали по ГОСТ 27772-88 | Заменяемая марка стали
| ГОСТ или ТУ |
С235 | ВСт3кп2 |
|
| ВСт3кп2-1 | ТУ 14-1-3023-80
|
| 18кп
|
|
С245 | ВСт3пс6
| |
| (листовой прокат толщиной до 20 мм, фасонный - до 30 мм) ВСт3пс6-1
| ТУ 14-1-3023-80
|
| 18пс
|
|
С255 | ВСт3сп5, ВСт3Гпс5, ВСт3пс6
| |
| (листовой прокат толщиной св. 20 до 40 мм, фасонный - св. 30 мм), ВСт3сп5-1, ВСт3Гпс5-1,
| ТУ 14-1-3023-80
|
| 18сп, 18Гпс, 18Гсп
|
|
С275 | ВСт3пс6-2 | ТУ 14-1-3023-80
|
С285 | ВСт3сп5-2, ВСт3Гпс5-2 | ТУ 14-1-3023-80
|
С345, С345Т | 09Г2 |
|
| 09Г2С, 14Г2 (листовой, фасонный прокат толщиной до 20 мм), 15ХСНД (листовой прокат толщиной до 10 мм, фасонный - до 20 мм)
| |
| 12Г2С гр. 1 | ТУ 14-1-4323-88
|
| 09Г2 гр. 1, 09Г2 гр. 2, 09Г2С гр. 1, 14Г2 гр. 1 (фасонный - до 20 мм)
| ТУ 14-1-3023-80 |
| 390 | ТУ 14-15-146-85
|
| ВСтТпс |
|
С345К | 10ХНДП | ТУ 14-1-1217-75
|
С375, С375Т | 09Г2С гр. 2 | ТУ 14-1-3023-80
|
| 12Г2С гр. 2 | ТУ 14-1-4323-88
|
| 14Г2 гр. 1 (фасонный прокат толщиной св. 20 мм), 14Г2 гр. 2 (фасонный прокат толщиной до 20 мм)
|
ТУ 14-1-3023-80 |
| 14Г2 (фасонный и листовой прокат толщиной св. 20 мм), 10Г2С1, 15ХСНД (фасонный прокат толщиной св. 20 мм, листовой - св. 10 мм), 10ХСНД (фасонный прокат без ограничения толщины, листовой - толщиной до 10 мм)
| |
С390, С390Т | 14Г2АФ, 10Г2С1 термоупрочненная, 10ХСНД (листовой прокат толщиной св. 10 мм)
| |
С390К | 15Г2АФДпс |
|
С440 | 16Г2АФ, 18Г2АФпс, 15Г2СФ термоупрочненная |
|
С590 | 12Г2СМФ | ТУ 14-1-1308-75
|
С590К | 12ГН2МФАЮ | ТУ 14-1-1772-76
|
Примечания: 1. Стали С345 и С375 категорий 1, 2, 3, 4 по ГОСТ 27772-88 заменяют стали категорий соответственно 6, 7 и 9, 12, 13 и 15 по ГОСТ 19281-73* и ГОСТ 19282-73*.
2. Стали С345К, С390, С390К, С440, С590, С590К по ГОСТ 27772-88 заменяют соответствующие марки стали категорий 1-15 по ГОСТ 19281-73* и ГОСТ 19282-73*, указанные в настоящей таблице.
3. Замена сталей по ГОСТ 27772-88 сталями, поставляемыми по другим государственным общесоюзным стандартам и техническим условиям, не предусмотрена. |
Таблица 52*
Расчетные сопротивления проката смятию торцевой поверхности, местному смятию
в цилиндрических шарнирах, диаметральному сжатию катков
|
|
|
|
|
| Расчетные сопротивления, МПа (кгс/см ) | |||
| смятию |
| ||
Временное сопротивление проката, МПа (кгс/мм ) | торцевой поверхности (при наличии пригонки) | местному в цилиндрических шарнирах (цапфах) при плотном касании | диаметральному сжатию катков (при свободном касании в конструкциях с ограниченной подвижностью) | |
360 (37) | 327 (3340) | 164 (1660) | 8 (80) | |
365 (37) | 332 (3360) | 166 (1680) | 8 (80) | |
370 (38) | 336 (3460) | 168 (1730) | 8 (80) | |
380 (39) | 346 (3550) | 173 (1780) | 9 (90) | |
390 (40) | 355 (3640) | 178 (1820) | 9 (90) | |
400 (41) | 364 (3720) | 182 (1860) | 10 (100) | |
430 (44) | 391 (4000) | 196 (2000) | 10 (100) | |
440 (45) | 400 (4090) | 200 (2050) | 10 (100) | |
450 (46) | 409 (4180) | 205 (2090) | 10 (100) | |
460 (47) | 418 (4270) | 209 (2140) | 10 (100) | |
470 (48) | 427 (4360) | 214 (2180) | 11 (110) | |
480 (49) | 436 (4450) | 218 (2230) | 11 (110) | |
490 (50) | 445 (4550) | 223 (2280) | 11 (110) | |
500 (51) | 455 (4640) | 228 (2320) | 11 (110) | |
510 (52) | 464 (4730) | 232 (2370) | 12 (120) | |
520 (53) | 473 (4820) | 237 (2410) | 12 (120) | |
530 (54) | 473 (4820) | 237 (2410) | 12 (120) | |
540 (55) | 482 (4910) | 241 (2460) | 12 (120) | |
570 (58) | 504 (5130) | 252 (2570) | 13 (130) | |
590 (60) | 522 (5310) | 261 (2660) | 13 (130) | |
635 (65)
| 578 (5870) | 289 (2940) | 14 (140)
| |
Примечание. Значения расчетных сопротивлений получены по формулам разд.3 настоящих норм при 1,1. |
|
Таблица 53
Расчетные сопротивления отливок из углеродистой стали
|
|
|
|
|
|
Напряженное состояние | Условное обозначение | Расчетные сопротивления, МПа (кгс/см ), отливок из углеродистой стали марок | |||
|
| 15Л | 25Л | 35Л | 45Л |
Растяжение, сжатие и изгиб | 150 (1500) | 180 (1800) | 210 (2100) | 250 (2500) | |
Сдвиг | 90 (900) | 110 (1100) | 130 (1300) | 150 (1500) | |
Смятие торцевой поверхности (при наличии пригонки) | 230 (2300) | 270 (2700) | 320 (3200) | 370 (3700) | |
Смятие местное в цилиндрических шарнирах (цапфах) при плотном касании | 110 (1100) | 130 (1300) | 160 (1600) | 180 (1800) | |
Диаметральное сжатие катков при свободном касании (в конструкциях с ограниченной подвижностью) | 6 (60) | 7 (70) | 8 (80) | 10 (100) |
Таблица 54
Расчетные сопротивления отливок из серого чугуна
|
|
|
|
|
|
Напряженное состояние | Условное обозначение | Расчетные сопротивления, МПа (кгс/см ), отливок из серого чугуна марок | |||
|
| СЧ 15 | СЧ 20 | СЧ 25 | СЧ 30 |
Растяжение центральное и при изгибе | 55 (550) | 65 (650) | 85 (850) | 100 (1000) | |
Сжатие центральное и при изгибе | 160 (1600) | 200 (2000) | 230 (2300) | 250 (2500) | |
Сдвиг
| 40 (400) | 50 (500) | 65 (650) | 75 (750) | |
Смятие торцевой поверхности (при наличии пригонки) | 240 (2400) | 300 (3000) | 340 (3400) | 370 (3700) |
Приложение 2
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ СОЕДИНЕНИЙ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
И ИХ РАСЧЕТНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ
Таблица 55*
Материалы для сварки, соответствующие стали
|
|
|
|
|
|
|
| Материалы для сварки | |||
Группы конструкций в климатических районах
| Стали | под флюсом | в углекислом газе (по ГОСТ 8050-85) или в его смеси с аргоном (по ГОСТ 10157-79*) | покрытыми электродами типов по ГОСТ 9467-75* | |
|
| Марки |
| ||
|
| флюсов (по ГОСТ 9087-81*) | сварочной проволоки (по ГОСТ 2246-70*) |
| |
2, 3 и 4 - во всех районах, кроме I , I , II и II | С235, С245, С255, С275, С285, 20, ВСт3кп, ВСт3пс, ВСт3сп | АН-348-А, АН-60 | Св-08А, Св-08ГА | Св-08Г2С | Э42, Э46 |
| С345, С345Т, С375, С375Т, С390, С390Т, С390К, С440, 16Г2АФ, 09Г2С | АН-47, АН-43, АН-17-М, АН-348-А | Св-10НМА, Св-10Г2 , Cв-08ГА , Св-10ГА |
| Э50 |
| С345К | АН-348-А | Св-08Х1ДЮ | Св-08ХГ2СДЮ | Э50А |
1 - во всех районах; 2, 3 и 4 - в районах I , I , II и II | С235, С245, С255, С275, С285, 20, ВСт3кп, ВСт3пс, ВСт3сп | АН-348-А | Св-08А , Св-08ГА | Св-08Г2С | Э42А, Э46А |
| С345, С345Т, С375, С375Т, 09Г2С | АН-47, АН-43, АН-348-А | Св-10НМА, Св-10Г2 , Св-08ГА , Св-10ГА
|
| Э50А |
| С390, С390Т, С390К, С440, 16Г2АФ | АН-47, АН-17-М, АН-348-А | Св-10НМА, Св-10Г2 , Св-08ГА , Св-10ГА
|
| Э50А |
| С345К | АН-348-А | Св-08Х1ДЮ | Св-08ХГ2СДЮ | Э50А
|
| С590, С590К, С590КШ | АН-17-М | Св-08ХН2ГМЮ, Св-10НМА | Св-10ХГ2СМА, Св-08ХГСМА, Св-08Г2С
| Э60, Э70 |
________________ Применение флюса АН-348-А требует проведения дополнительного контроля механических свойств металла шва при сварке соединений элементов всех толщин для конструкций в климатических районах I , I , II и II и толщин свыше 32 мм - в остальных климатических районах. Не применять в сочетании с флюсом АН-43. Применять только электроды марок ОЗС-18 и КД-11. Примечания: 1. Проволока марки Св-08Х1ДЮ поставляется по ТУ 14-1-1148-75, марки Св-08ХГ2СДЮ - по ТУ 14-1-3665-83.
2. При соответствующем технико-экономическом обосновании для сварки конструкций разрешается использовать сварочные материалы (проволоки, флюсы, защитные газы), не указанные в настоящей таблице. При этом механические свойства металла шва, выполняемого с их применением, должны быть не ниже свойств, обеспечиваемых применением материалов согласно настоящей таблице. |
Таблица 56
Нормативные и расчетные сопротивления металла швов сварных соединений с угловыми швами
|
|
|
|
Сварочные материалы | , МПа (кгс/см ) | , МПа (кгс/см ) | |
тип электрода (по ГОСТ 9467-75) | марка проволоки |
|
|
Э42, Э42А | Св-08, Св-08А | 410 (4200) | 180 (1850) |
Э46, Э46А | Св-08ГА | 450 (4600) | 200 (2050) |
Э50, Э50А
| Св-10ГА, Св-08Г2С, Св-08Г2СЦ, ПП-АН8, ПП-АН3 | 490 (5000)
| 215 (2200)
|
Э60 | Св-08Г2С*, Св-08Г2СЦ*, Св-10НМА, Св-10Г2 | 590 (6000) | 240 (2450) |
Э70 | Св-10ХГ2СМА, Св-08ХН2ГМЮ | 685 (7000) | 280 (2850) |
Э85 | - | 835 (8500) | 340 (3450) |
_______________ * Только для швов с катетом 8 мм в конструкциях из стали с пределом текучести 440 МПа (4500 кгс/см ) и более.
|
Таблица 57*
Требования к болтам при различных условиях их применения
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
Условия применения | Технологические требования по ГОСТ 1759.4-87* | |||||||||
климатический район | условия работы болтов | класс прочности (табл.1) | дополнительные виды испытаний (табл.10) | марка стали болтов | ||||||
В конструкциях, не рассчитываемых на выносливость
| ||||||||||
Все районы, кроме I , I , II и II ** | Растяжение или срез | 4.6; 5.6 | Поз.1 | По табл.1 | ||||||
|
| 4.8; 5.8 | То же | То же | ||||||
|
| 6.6 | " | 35 | ||||||
|
| 8.8 | - | 35Х; 38ХА | ||||||
|
| 10.9 | - | 40Х | ||||||
I , I , II и II | Растяжение или срез | 4.6; 5.6 | Поз.1 и 4 | По табл.1 | ||||||
|
| 4.8*; 5.8* | Поз.1 | То же | ||||||
|
| 8.8
| Поз.3 и 7
| 35Х; 38ХА | ||||||
| Срез | 4.8; 5.8 | Поз.1 | По табл.1 | ||||||
|
| 8.8 | - | 35Х; 38ХА | ||||||
|
| 10.9
| -
| 40Х | ||||||
В конструкциях, рассчитываемых на выносливость
| ||||||||||
Все районы, кроме I , I , II и II ** | Растяжение или срез | 4.6; 5.6 | Поз.1 и 4 | По табл.1 | ||||||
|
| 6.6 | То же | 35 | ||||||
|
| 8.8
| -
| 35Х; 38ХА | ||||||
| Срез | 4.8; 5.8 | Поз.1 | По табл.1 | ||||||
I , II и II | Растяжение или срез | 4.6; 5.6 | Поз.1 и 4 | По табл.1 | ||||||
|
| 8.8
| Поз.3 и 7 | 35Х; 38ХА
| ||||||
| Срез | 4.8; 5.6 | Поз.1 | По табл.1 | ||||||
|
| 8.8
| -
| 35Х; 38ХА | ||||||
I | Растяжение или срез | 8.8 | Поз. 3 и 7 | 35Х; 38ХА | ||||||
| Срез | 4.6; 5.6 | Поз.1 и 4 | По табл.1 | ||||||
|
| 4.8*; 5.8* | Поз.1 | То же | ||||||
|
| 8.8
| -
| 35Х; 38ХА
| ||||||
________________
* Требуется дополнительный последующий отпуск при 650 ° С. ** А также для конструкций, возводимых в климатических районах I , I , II и II , но эксплуатируемых в отапливаемых помещениях. Примечания: 1. Во всех климатических районах, кроме I , I , II и II , в нерасчетных соединениях допускается применять болты с подголовком класса точности С и В по ГОСТ 15590-70* и ГОСТ 7795-70* без дополнительных видов испытаний, предусмотренных в настоящей таблице. 2. При заказе болтов классов прочности 6.6; 8.8; 10.9 по ГОСТ 1759.4-87* следует указывать марки стали.
3. При заказе болтов классов прочности 4.8 и 5.8 необходимо указывать, что применение автоматной стали не допускается.
4. Высокопрочные болты по ГОСТ 22356-77* из стали марки 40Х "селект" без регулируемого натяжения применяются в тех же конструкциях, что и болты класса прочности 10.9. |
Таблица 58*
Расчетные сопротивления срезу и растяжению болтов
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Напряжен- ное состояние | Условное обозна- чение | Расчетное сопротивление, МПа (кгс/см ), болтов классов | ||||||
|
| 4.6 | 4.8 | 5.6 | 5.8 | 6.6 | 8.8 | 10.9 |
Срез | 150 (1500) | 160 (1600) | 190 (1900) | 200 (2000) | 230 (2300) | 320 (3200) | 400 (4000) | |
Растяжение | 170 (1700) | 160 (1600) | 210 (2100) | 200 (2000) | 250 (2500) | 400 (4000) | 500 (5000) | |
Примечание. В таблице указаны значения расчетных сопротивлений для одноболтовых соединений, вычисленные по формулам разд.3 настоящих норм с округлением до 5 МПа (50 кгс/см ). |
Таблица 59*
Расчетные сопротивления смятию элементов, соединяемых болтами
|
|
|
Временное сопротивление стали соединяемых элементов, МПа (кгс/мм ) | Расчетные сопротивления, МПа (кгс/см ), смятию элементов, соединяемых болтами | |
| класса точности А | классов точности В и С, высокопрочных без регулируемого натяжения |
360 (37) | 475 (4800) | 430 (4350) |
365 (37) | 485 (5900*) | 440 (4450) |
370 (38) | 495 (5100) | 450 (4600) |
380 (39) | 515 (5300) | 465 (4800) |
390 (40) | 535 (5500) | 485 (5000) |
400 (41) | 560 (5750) | 505 (5200) |
430 (44) | 625 (6400) | 565 (5800) |
440 (45) | 650 (6650) | 585 (6000) |
450 (46) | 675 (6900) | 605 (6200) |
460 (47) | 695 (7150) | 625 (6400) |
470 (48) | 720 (7350) | 645 (6600) |
480 (49) | 745 (7600) | 670 (6850) |
490 (50) | 770 (7850) | 690 (7050) |
500 (51) | 795 (8150) | 710 (7250) |
510 (52) | 825 (8400) | 735 (7500) |
520 (53) | 850 (8650) | 760 (7750) |
530 (54) | 875 (8950) | 780 (7950) |
540 (55) | 905 (9200) | 805 (8200) |
570 (58) | 990 (10050) | 880 (8950) |
590 (60) | 1045 (10600) | 930 (9450) |
Примечание. Значения расчетных сопротивлений получены по формулам разд.3 настоящих норм с округлением до 5 МПа (50 кгс/см ). |
Таблица 60*
Расчетные сопротивления растяжению фундаментных болтов
|
|
|
|
Диаметр болтов, мм | Расчетные сопротивления, МПа (кгс/см ), болтов из стали марок | ||
| ВСт3кп2 по ГОСТ 380-71** (с 1990 г. ГОСТ 535-88) | 09Г2С по ГОСТ 19281-73* | 10Г2С1 по ГОСТ 19281-73* |
12, 16, 20 | 185 (1900) | 235 (2400) | 240 (2450) |
24, 30 | 185 (1900) | 230 (2350) | 235 (2400) |
36, 42, 48, 56 | 185 (1900) | 225 (2300) | 225 (2300) |
64, 72, 80 | 185 (1900) | 220 (2250) | 215 (2200) |
90, 100
| 185 (1900) | 215 (2200) | 215 (2200) |
110, 125, 140
| 185 (1900)
| 215 (2200)
| -
|
Примечание. Значения расчетных сопротивлений получены по формулам разд.3 настоящих норм с округлением до 5 МПа (50 кгс/см ). |
Таблица 61*
Механические свойства высокопрочных болтов по ГОСТ 22356-77*
|
|
|
Номинальный диаметр резьбы мм | Марка стали по ГОСТ 4543-71* | Наименьшее временное сопротивление Н/мм (кгс/мм ) |
От 16 до 27 | 40Х "селект" | 1100 (110) |
| 30Х3МФ, 30Х2НМФА | 1350 (135) |
30 | 40Х "селект" | 950 (95) |
| 30Х3МФ, 35Х2АФ | 1200 (120) |
36 | 40Х "селект" | 750 (75) |
| 30Х3МФ | 1100 (110) |
42 | 40Х "селект" | 650 (65) |
| 30Х3МФ | 1000 (100) |
48 | 40Х "селект" | 600 (60) |
| 30Х3МФ | 900 (90) |
Таблица 62*
Площади сечения болтов согласно СТ СЭВ 180-75, СТ СЭВ 181-75 и СТ СЭВ 182-75
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мм | 16 | 18* | 20 | 22* | 24 | 27* | 30 | 36 | 42 | 48 |
, см | 2,01 | 2,54 | 3,14 | 3,80 | 4,52 | 5,72 | 7,06 | 10,17 | 13,85 | 18,09 |
, см | 1,57 | 1,92 | 2,45 | 3,03 | 3,52 | 4,59 | 5,60 | 8,16 | 11,20 | 14,72 |
_______________ * Болты указанных диаметров применять не рекомендуется. |
Приложение 3
ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ
Таблица 63
Физические характеристики материалов для стальных конструкций
|
|
Характеристика | Значение |
Плотность , кг/м : |
|
проката и стальных отливок | 7850 |
отливок из чугуна | 7200 |
Коэффициент линейного расширения , ° С | 0,12 ·10 |
Модуль упругости , МПа (кгс/см ): |
|
прокатной стали и стальных отливок
| 2,06 ·10 (2,1 ·10 ) |
отливок из чугуна марок: |
|
СЧ15 | 0,83 ·10 (0,85 ·10 ) |
СЧ20, СЧ25, СЧ30 | 0,98 ·10 (1,0 ·10 ) |
пучков и прядей параллельных проволок
канатов стальных: | 1,96 ·10 (2,0 ·10 ) |
спиральных и закрытых несущих | 1,67 ·10 (1,7 ·10 ) |
двойной свивки | 1,47 ·10 (1,5 ·10 ) |
двойной свивки с неметаллическим сердечником | 1,27 ·10 (1,3 ·10 ) |
Модуль сдвига прокатной стали и стальных отливок , МПа (кгс/см )
| 0,78 ·10 (0,81 ·10 ) |
Коэффициент поперечной деформации (Пуассона)
| 0,3 |
Примечание. Значения модуля упругости даны для канатов, предварительно вытянутых усилием не менее 60% разрывного усилия для каната в целом.
|
Таблица 64
Физические характеристики проводов и проволоки
|
|
|
|
Наименование материалов | Марка и номинальное сечение, мм | Модуль упругости , МПа (кгс/см ) | Коэффициент линейного расширения , ° С
|
Алюминиевые провода по ГОСТ 839-80*Е
| А, АКП; 16-800 | 0,630 ·10 (0,642 ·10 ) | 0,23 ·10 |
Медные провода по ГОСТ 839-80*Е | М; 4-800 | 1,300 ·10 (1,326 ·10 ) | 0,17 ·10
|
Сталеалюминиевые провода по ГОСТ 839-80*Е при отношении площадей алюминия к стали, равном:
| АС, АСК; АСКП, АСКС |
|
|
6-6,25 | 10 и более | 0,825 ·10 (0,841 ·10 ) | 0,192 ·10 |
0,65 | 95 | 1,460 ·10 (1,489 ·10 ) | 0,139 ·10 |
4,29-4,39 | 120 и более | 0,890 ·10 (0,907 ·10 ) | 0,183 ·10 |
7,71-8,04 | 150 и более | 0,770 ·10 (0,785 ·10 ) | 0,198 ·10 |
1,46 | 185 и более | 1,140 ·10 (1,163 ·10 ) | 0,155 ·10 |
12,22 | 330 | 0,665 ·10 (0,678 ·10 ) | 0,212 ·10 |
18,2-18,5
| 400 и 500 | 0,665 ·10 (0,678 ·10 ) | 0,212 ·10 |
Биметаллическая сталемедная проволока по ГОСТ 3822-79* диаметром, мм: | БСМ |
|
|
1,6-4 | 2,0-12,5 | 1,870 ·10 (1,906 ·10 ) | 0,127 ·10 |
6 | 28,2 | 1,900 ·10 (1,937 ·10 ) | 0,124 ·10 |
Примечание. Значение массы проводов и проволоки следует принимать по ГОСТ 839-80*Е и ГОСТ 3822-79*.
|
Приложение 4*
КОЭФФИЦИЕНТЫ УСЛОВИЙ РАБОТЫ ДЛЯ РАСТЯНУТОГО ОДИНОЧНОГО УГОЛКА, ПРИКРЕПЛЯЕМОГО ОДНОЙ ПОЛКОЙ БОЛТАМИ
Таблица 65
|
|
|
|
|
Коэффициенты | Значения и при количестве болтов в ряду | |||
| 2 | 3 | 4 | 5 |
1,82 | 1,49 | 1,20 | 0,87 | |
0,195
| 0,37
| 0,48
| 0,61
|
Приложение 5
КОЭФФИЦИЕНТЫ ДЛЯ РАСЧЕТА НА ПРОЧНОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ
СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ С УЧЕТОМ РАЗВИТИЯ ПЛАСТИЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИЙ
Таблица 66
|
|
|
|
|
|
Тип сечения | Схема сечения | Значения коэффициентов | |||
|
|
| при 0* | ||
1 | 0,25 | 1,19 | 1,47 | 1,5 | |
|
| 0,5 | 1,12 |
|
|
|
| 1,0 | 1,07 |
|
|
|
| 2,0 | 1,04 |
|
|
2 | 0,5 | 1,40 | 1,47 | 2,0 | |
|
| 1,0 | 1,28 |
|
|
|
| 2,0 | 1,18
|
|
|
3 | 0,25 | 1,19 | 1,07 | 1,5 | |
|
| 0,5 | 1,12 | 1,12 |
|
|
| 1,0 | 1,07 | 1,19 |
|
|
| 2,0 | 1,04
| 1,26
|
|
4 |
| 0,5
| 1,40 | 1,12 | 2,0 |
|
| 1,0 | 1,28 | 1,20 |
|
|
| 2,0
| 1,18
| 1,31
|
|
5 | - | 1,47 | 1,47 | а) 2,0
б) 3,0
| |
6 | 0,25 | 1,47 | 1,04 | 3,0 | |
|
| 0,5 |
| 1,07 |
|
|
| 1,0 |
| 1,12 |
|
|
| 2,0 |
| 1,19
|
|
7 | -
| 1,26 | 1,26 | 1,5 | |
8 | -
| 1,60 | 1,47 | а) 3,0
б) 1,0 | |
9 | 0,5 | 1,60 | 1,07 | а) 3,0
б) 1,0 | |
|
| 1,0 |
| 1,12 |
|
|
| 2,0 |
| 1,19
|
|
_______________ * При 0 1,5, за исключением сечения типа 5, а, для которого 2 и типа 5, б, для которого 3. Примечание. При определении коэффициентов для промежуточных значений допускается линейная интерполяция.
|
Приложение 6
КОЭФФИЦИЕНТЫ ДЛЯ РАСЧЕТА НА УСТОЙЧИВОСТЬ ЦЕНТРАЛЬНО-,
ВНЕЦЕНТРЕННО-СЖАТЫХ И СЖАТО-ИЗГИБАЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ РАСЧЕТНОЙ ДЛИНЫ КОЛОНН
Одноступенчатые колонны
при верхнем конце, свободном от всяких закреплений, - по табл.67;
при верхнем конце, закрепленном от поворота, и при возможности его свободного смещения - по табл.68.
|
Рис.24. Схема одноступенчатой колонны
Таблица 67
с верхним свободным концом
|
Таблица 68
с верхним концом, закрепленным только от поворота
|
при шарнирно-опертом верхнем конце - по табл.69;
при неподвижном верхнем конце, закрепленном от поворота, - по табл.70.
Таблица 69
с неподвижным шарнирно-опертым верхним концом
|
Таблица 70
с неподвижным верхним концом, закрепленным от поворота
|
Двухступенчатые колонны
|
Рис.25. Схема двухступенчатой колонны
|
Рис.26. Схемы одноступенчатых колонн (к табл.71)
Таблица 71
|
|
|
|
|
| |
Условия закрепления верхнего конца колонны | Значения коэффициентов | |||||
| ||||||
| при нагрузках | |||||
| по рис.26, а | по рис.26, б | по рис.26, в | |||
Свободный |
- по табл.67 при | |||||
Закрепленный только от поворота |
| |||||
| ( - по табл.68 при ) | - по табл.68 при | ||||
Неподвижный шарнирно-опертый | ||||||
| ( - по табл.69) | ( - по табл.69) | ||||
Неподвижный закрепленный от поворота | ||||||
| ( - по табл.70) | ( - по табл.70) |
Таблица 71, а
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Схема закреп- ления и вид нагрузки |
|
| ||||||
1,0 | 0,7 | 0,5 | 2,0 | 1,0 | 2,0 | 0,725 | 1,12 |
где
Таблица 72
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Гибкость | Коэффициенты для элементов из стали с расчетным сопротивлением , МПа (кгс/см ) | |||||||||||
| 200 (2050) | 240 (2450) | 280 (2850) | 320 (3250) | 360 (3650) | 400 (4100) | 440 (4500) | 480 (4900) | 520 (5300) | 560 (5700) | 600 (6100) | 640 (6550) |
10 | 988 | 987 | 985 | 984 | 983 | 982 | 981 | 980 | 979 | 978 | 977 | 977 |
20 | 967 | 962 | 959 | 955 | 952 | 949 | 946 | 943 | 941 | 938 | 936 | 934 |
30 | 939 | 931 | 924 | 917 | 911 | 905 | 900 | 895 | 891 | 887 | 883 | 879 |
40 | 906 | 894 | 883 | 873 | 863 | 854 | 846 | 839 | 832 | 825 | 820 | 814 |
50 | 869 | 852 | 836 | 822 | 809 | 796 | 785 | 775 | 764 | 746 | 729 | 712 |
60 | 827 | 805 | 785 | 766 | 749 | 721 | 696 | 672 | 650 | 628 | 608 | 588 |
70 | 782 | 754 | 724 | 687 | 654 | 623 | 595 | 568 | 542 | 518 | 494 | 470 |
80 | 734 | 686 | 641 | 602 | 566 | 532 | 501 | 471 | 442 | 414 | 386 | 359 |
90 | 665 | 612 | 565 | 522 | 483 | 447 | 413 | 380 | 349 | 326 | 305 | 287 |
100 | 599 | 542 | 493 | 448 | 408 | 369 | 335 | 309 | 286 | 267 | 250 | 235 |
110 | 537 | 478 | 427 | 381 | 338 | 306 | 280 | 258 | 239 | 223 | 209 | 197 |
120 | 479 | 419 | 366 | 321 | 287 | 260 | 237 | 219 | 203 | 190 | 178 | 167 |
130 | 425 | 364 | 313 | 276 | 247 | 223 | 204 | 189 | 175 | 163 | 153 | 145 |
140 | 376 | 315 | 272 | 240 | 215 | 195 | 178 | 164 | 153 | 143 | 134 | 126 |
150 | 328 | 276 | 239 | 211 | 189 | 171 | 157 | 145 | 134 | 126 | 118 | 111 |
160 | 290 | 244 | 212 | 187 | 167 | 152 | 139 | 129 | 120 | 112 | 105 | 099 |
170 | 259 | 218 | 189 | 167 | 150 | 136 | 125 | 115 | 107 | 100 | 094 | 089 |
180 | 233 | 196 | 170 | 150 | 135 | 123 | 112 | 104 | 097 | 091 | 085 | 081 |
190 | 210 | 177 | 154 | 136 | 122 | 111 | 102 | 094 | 088 | 082 | 077 | 073 |
200 | 191 | 161 | 140 | 124 | 111 | 101 | 093 | 086 | 080 | 075 | 071 | 067 |
210 | 174 | 147 | 128 | 113 | 102 | 093 | 085 | 079 | 074 | 069 | 065 | 062 |
220 | 160 | 135
| 118 | 104 | 094 | 086 | 077 | 073 | 068 | 064 | 060
| 057
|
Примечание. Значения коэффициентов в таблице увеличены в 1000 раз.
|
Таблица 73
|
|
|
|
|
|
|
|
Тип се- чения
| Схема сечения | Значения при | |||||
|
|
|
|
| |||
|
|
| |||||
1 | - | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |||
2 |
| - | 0,85 | 0,85 | 0,85 | ||
3 | - |
| 0,85 | ||||
4 | - |
| 1,1 | 1,1 | |||
5 | 0,25 | 1,2 | 1,2 | ||||
|
| 0,5
|
| 1,25 | 1,25 | ||
|
| 1,0
|
|
| 1,3 | ||
6 | - |
| |||||
7 | - |
|
| ||||
8
|
| 0,25 | 1,0 | 1,0 | |||
|
| 0,5 |
| 1,0 | 1,0 | ||
|
| 1,0 |
| 1,0 | 1,0 | ||
9
|
| 0,5 |
| 1,0
| 1,0 | ||
|
| 1,0 |
| 1,0 | 1,0 | ||
10
|
| 0,5 | 1,4 | 1,4 | 1,4 | 1,4 | |
|
| 1,0 |
| 1,6 | 1,6 | ||
|
| 2,0 |
| 1,8
|
| 1,8 | |
11
|
| 0,5 |
| 1,65 | 1,65 | ||
|
| 1,0 | 2,4 |
| 2,4 | ||
|
| 1,5 |
| - | - | - | |
|
| 2,0 |
| -
| - | - | |
Примечания: 1. Для типов сечений 5-7 при подсчете значений площадь вертикальных элементов полок не следует учитывать.
2. Для типов сечений 6-7 значения следует принимать равными значениям для типа 5 при тех же значениях
|
Таблица 74
сплошностенчатых стержней в плоскости действия момента, совпадающей с плоскостью симметрии
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Условная гибкость | Коэффициенты при приведенном относительном эксцентриситете | |||||||||||||||||||||||||
| 0,1 | 0,25 | 0,5 | 0,75 | 1,0 | 1,25 | 1,5 | 1,75 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 3,5 | 4,0 | 4,5 | 5,0 | 5,5 | 6,0 | 6,5 | 7,0 | 8,0 | 9,0 | 10 | 12 | 14 | 17 | 20 |
0,5 | 967 | 922 | 850 | 782 | 722 | 669 | 620 | 577 | 538 | 469 | 417 | 370 | 337 | 307 | 280 | 260 | 237 | 222 | 210 | 183 | 164 | 150 | 125 | 106 | 090 | 077 |
1,0 | 925 | 854 | 778 | 711 | 653 | 600 | 563 | 520 | 484 | 427 | 382 | 341 | 307 | 283 | 259 | 240 | 225 | 209 | 196 | 175 | 157 | 142 | 121 | 103 | 086 | 074 |
1,5 | 875 | 804 | 716 | 647 | 593 | 548 | 507 | 470 | 439 | 388 | 347 | 312 | 283 | 262 | 240 | 223 | 207 | 195 | 182 | 163 | 148 | 134 | 114 | 099 | 082 | 070 |
2,0 | 813 | 742 | 653 | 587 | 536 | 496 | 457 | 425 | 397 | 352 | 315 | 286 | 260 | 240 | 222 | 206 | 193 | 182 | 170 | 153 | 138 | 125 | 107 | 094 | 079 | 067 |
2,5 | 742 | 672 | 587 | 526 | 480 | 442 | 410 | 383 | 357 | 317 | 287 | 262 | 238 | 220 | 204 | 190 | 178 | 168 | 158 | 144 | 130 | 118 | 101 | 090 | 076 | 065 |
3,0 | 667 | 597 | 520 | 465 | 425 | 395 | 365 | 342 | 320 | 287 | 260 | 238 | 217 | 202 | 187 | 175 | 166 | 156 | 147 | 135 | 123 | 112 | 097 | 086 | 073 | 063 |
3,5 | 587 | 522 | 455 | 408 | 375 | 350 | 325 | 303 | 287 | 258 | 233 | 216 | 198 | 183 | 172 | 162 | 153 | 145 | 137 | 125 | 115 | 106 | 092 | 082 | 069 | 060 |
4,0 | 505 | 447 | 394 | 356 | 330 | 309 | 289 | 270 | 256 | 232 | 212 | 197 | 181 | 168 | 158 | 149 | 140 | 135 | 127 | 118 | 108 | 098 | 088 | 078 | 066 | 057 |
4,5 | 418 | 382 | 342 | 310 | 288 | 272 | 257 | 242 | 229 | 208 | 192 | 178 | 165 | 155 | 146 | 137 | 130 | 125 | 118 | 110 | 101 | 093 | 083 | 075 | 064 | 055 |
5,0 | 354 | 326 | 295 | 273 | 253 | 239 | 225 | 215 | 205 | 188 | 175 | 162 | 150 | 143 | 135 | 126 | 120 | 117 | 111 | 103 | 095 | 088 | 079 | 072 | 062 | 053 |
5,5 | 302 | 280 | 256 | 240 | 224 | 212 | 200 | 192 | 184 | 170 | 158 | 148 | 138 | 132 | 124 | 117 | 112 | 108 | 104 | 095 | 089 | 084 | 075 | 069 | 060 | 051 |
6,0 | 258 | 244 | 223 | 210 | 198 | 190 | 178 | 172 | 166 | 153 | 145 | 137 | 128 | 120 | 115 | 109 | 104 | 100 | 096 | 089 | 084 | 079 | 072 | 066 | 057 | 049 |
6,5 | 223 | 213 | 196 | 185 | 176 | 170 | 160 | 155 | 149 | 140 | 132 | 125 | 117 | 112 | 106 | 101 | 097 | 094 | 089 | 083 | 080 | 074 | 068 | 062 | 054 | 047 |
7,0 | 194 | 186 | 173 | 163 | 157 | 152 | 145 | 141 | 136 | 127 | 121 | 115 | 108 | 102 | 098 | 094 | 091 | 087 | 083 | 078 | 074 | 070 | 064 | 059 | 052 | 045 |
8,0 | 152 | 146 | 138 | 133 | 128 | 121 | 117 | 115 | 113 | 106 | 100 | 095 | 091 | 087 | 083 | 081 | 078 | 076 | 074 | 068 | 065 | 062 | 057 | 053 | 047 | 041 |
9,0 | 122 | 117 | 112 | 107 | 103 | 100 | 098 | 096 | 093 | 088 | 085 | 082 | 079 | 075 | 072 | 069 | 066 | 065 | 064 | 061 | 058 | 055 | 051 | 048 | 043 | 038 |
10,0 | 100 | 097 | 093 | 091 | 090 | 085 | 081 | 080 | 079 | 075 | 072 | 070 | 069 | 065 | 062 | 060 | 059 | 058 | 057 | 055 | 052 | 049 | 046 | 043 | 039 | 035 |
11,0 | 083 | 079 | 077 | 076 | 075 | 073 | 071 | 069 | 068 | 063 | 062 | 061 | 060 | 057 | 055 | 053 | 052 | 051 | 050 | 048 | 046 | 044 | 040 | 038 | 035 | 032 |
12,0 | 069 | 067 | 064 | 063 | 062 | 060 | 059 | 059 | 058 | 055 | 054 | 053 | 052 | 051 | 050 | 049 | 048 | 047 | 046 | 044 | 042 | 040 | 037 | 035 | 032 | 029 |
13,0 | 062 | 061 | 054 | 053 | 052 | 051 | 051 | 050 | 049 | 049 | 048 | 048 | 047 | 045 | 044 | 043 | 042 | 041 | 041 | 039 | 038 | 037 | 035 | 033 | 030 | 027 |
14,0 | 052 | 049
| 049 | 048
| 048 | 047
| 047
| 046
| 045
| 044
| 043
| 043 | 042
| 041
| 040
| 040
| 039
| 039
| 038
| 037 | 036
| 036
| 034
| 032
| 029
| 026
|
Примечания: 1. Значения коэффициентов в таблице увеличены в 1000 раз.
2. Значения принимать не выше значений
|
Таблица 75
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Условная гибкость | Коэффициенты при относительном эксцентриситете | |||||||||||||||||||||||||
| 0,1 | 0,25 | 0,5 | 0,75 | 1,0 | 1,25 | 1,5 | 1,75 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 3,5 | 4,0 | 4,5 | 5,0 | 5,5 | 6,0 | 6,5 | 7,0 | 8,0 | 9,0 | 10 | 12 | 14 | 17 | 20 |
0,5 | 908 | 800 | 666 | 571 | 500 | 444 | 400 | 364 | 333 | 286 | 250 | 222 | 200 | 182 | 167 | 154 | 143 | 133 | 125 | 111 | 100 | 091 | 077 | 067 | 056 | 048 |
1,0 | 872 | 762 | 640 | 553 | 483 | 431 | 387 | 351 | 328 | 280 | 243 | 218 | 197 | 180 | 165 | 151 | 142 | 131 | 121 | 109 | 098 | 090 | 077 | 066 | 055 | 046 |
1,5 | 830 | 727 | 600 | 517 | 454 | 407 | 367 | 336 | 311 | 271 | 240 | 211 | 190 | 178 | 163 | 149 | 137 | 128 | 119 | 108 | 096 | 088 | 077 | 065 | 053 | 045 |
2,0 | 774 | 673 | 556 | 479 | 423 | 381 | 346 | 318 | 293 | 255 | 228 | 202 | 183 | 170 | 156 | 143 | 132 | 125 | 117 | 106 | 095 | 086 | 076 | 064 | 052 | 045 |
2,5 | 708 | 608 | 507 | 439 | 391 | 354 | 322 | 297 | 274 | 238 | 215 | 192 | 175 | 162 | 148 | 136 | 127 | 120 | 113 | 103 | 093 | 083 | 074 | 062 | 051 | 044 |
3,0 | 637 | 545 | 455 | 399 | 356 | 324 | 296 | 275 | 255 | 222 | 201 | 182 | 165 | 153 | 138 | 130 | 121 | 116 | 110 | 100 | 091 | 081 | 071 | 061 | 051 | 043 |
3,5 | 562 | 480 | 402 | 355 | 320 | 294 | 270 | 251 | 235 | 206 | 187 | 170 | 155 | 143 | 130 | 123 | 115 | 110 | 106 | 096 | 088 | 078 | 069 | 059 | 050 | 042 |
4,0 | 484 | 422 | 357 | 317 | 288 | 264 | 246 | 228 | 215 | 191 | 173 | 160 | 145 | 133 | 124 | 118 | 110 | 105 | 100 | 093 | 084 | 076 | 067 | 057 | 049 | 041 |
4,5 | 415 | 365 | 315 | 281 | 258 | 237 | 223 | 207 | 196 | 176 | 160 | 149 | 136 | 124 | 116 | 110 | 105 | 100 | 096 | 089 | 079 | 073 | 065 | 055 | 048 | 040 |
5,0 | 350 | 315 | 277 | 250 | 230 | 212 | 201 | 186 | 178 | 161 | 149 | 138 | 127 | 117 | 108 | 104 | 100 | 095 | 092 | 086 | 076 | 071 | 062 | 054 | 047 | 039 |
5,5 | 300 | 273 | 245 | 223 | 203 | 192 | 182 | 172 | 163 | 147 | 137 | 128 | 118 | 110 | 102 | 098 | 095 | 091 | 087 | 081 | 074 | 068 | 059 | 052 | 046 | 039 |
6,0 | 255 | 237 | 216 | 198 | 183 | 174 | 165 | 156 | 149 | 135 | 126 | 119 | 109 | 103 | 097 | 093 | 090 | 085 | 083 | 077 | 070 | 065 | 056 | 051 | 045 | 038 |
6,5 | 221 | 208 | 190 | 178 | 165 | 157 | 149 | 142 | 137 | 124 | 117 | 109 | 102 | 097 | 092 | 088 | 085 | 080 | 077 | 072 | 066 | 061 | 054 | 050 | 044 | 037 |
7,0 | 192 | 184 | 168 | 160 | 150 | 141 | 135 | 130 | 125 | 114 | 108 | 101 | 095 | 091 | 087 | 083 | 079 | 076 | 074 | 068 | 063 | 058 | 051 | 047 | 043 | 036 |
8,0 | 148 | 142 | 136 | 130 | 123 | 118 | 113 | 108 | 105 | 097 | 091 | 085 | 082 | 079 | 077 | 073 | 070 | 067 | 065 | 060 | 055 | 052 | 048 | 044 | 041 | 035 |
9,0 | 117 | 114 | 110 | 107 | 102 | 098 | 094 | 090 | 087 | 082 | 079 | 075 | 072 | 069 | 067 | 064 | 062 | 059 | 056 | 053 | 050 | 048 | 045 | 042 | 039 | 035 |
10,0 | 097 | 094 | 091 | 090 | 087 | 084 | 080 | 076 | 073 | 070 | 067 | 064 | 062 | 060 | 058 | 056 | 054 | 052 | 050 | 047 | 045 | 043 | 041 | 038 | 036 | 033 |
11,0 | 082 | 078 | 077 | 076 | 073 | 071 | 068 | 066 | 064 | 060 | 058 | 056 | 054 | 053 | 052 | 050 | 048 | 046 | 044 | 043 | 042 | 041 | 038 | 035 | 032 | 030 |
12,0 | 068 | 066 | 064 | 063 | 061 | 060 | 058 | 057 | 056 | 054 | 053 | 050 | 049 | 048 | 047 | 045 | 043 | 042 | 040 | 039 | 038 | 037 | 034 | 032 | 030 | 028 |
13,0 | 060 | 059 | 054 | 053 | 052 | 051 | 050 | 049 | 049 | 048 | 047 | 046 | 045 | 044 | 044 | 042 | 041 | 040 | 038 | 037 | 036 | 035 | 032 | 030 | 028 | 026 |
14,0 | 050
| 049
| 048
| 047
| 046
| 046 | 045
| 044
| 043
| 043
| 042 | 042
| 041
| 041
| 040
| 039
| 039 | 038
| 037
| 036
| 035 | 034
| 031
| 029
| 027
| 025
|
Примечания: 1. Значения коэффициентов в таблице увеличены в 1000 раз.
2. Значения принимать не выше значений
|
Таблица 76
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Приведенные относительные эксцентриситеты при равном | ||||||||||||
|
| 0,1 | 0,5 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 3,0 | 4,0 | 5,0 | 7,0 | 10,0 | 20,0 |
1 | 0,10 | 0,30 | 0,68 | 1,12 | 1,60 | 2,62 | 3,55 | 4,55 | 6,50 | 9,40 | 19,40 | |
| 2 | 0,10 | 0,17 | 0,39 | 0,68 | 1,03 | 1,80 | 2,75 | 3,72 | 5,65 | 8,60 | 18,50 |
| 3 | 0,10 | 0,10 | 0,22 | 0,36 | 0,55 | 1,17 | 1,95 | 2,77 | 4,60 | 7,40 | 17,20 |
| 4 | 0,10 | 0,10 | 0,10 | 0,18 | 0,30 | 0,57 | 1,03 | 1,78 | 3,35 | 5,90 | 15,40 |
| 5 | 0,10 | 0,10 | 0,10 | 0,10 | 0,15 | 0,23 | 0,48 | 0,95 | 2,18 | 4,40 | 13,40 |
| 6 | 0,10 | 0,10 | 0,10 | 0,10 | 0,10 | 0,15 | 0,18 | 0,40 | 1,25 | 3,00 | 11,40 |
| 7 | 0,10 | 0,10 | 0,10 | 0,10 | 0,10 | 0,10 | 0,10 | 0,10 | 0,50 | 1,70 | 9,50 |
1 | 0,10 | 0,31 | 0,68 | 1,12 | 1,60 | 2,62 | 3,55 | 4,55 | 6,50 | 9,40 | 19,40 | |
| 2 | 0,10 | 0,22 | 0,46 | 0,73 | 1,05 | 1,88 | 2,75 | 3,72 | 5,65 | 8,60 | 18,50 |
| 3 | 0,10 | 0,17 | 0,38 | 0,58 | 0,80 | 1,33 | 2,00 | 2,77 | 4,60 | 7,40 | 17,20 |
| 4 | 0,10 | 0,14 | 0,32 | 0,49 | 0,66 | 1,05 | 1,52 | 2,22 | 3,50 | 5,90 | 15,40 |
| 5 | 0,10 | 0,10 | 0,26 | 0,41 | 0,57 | 0,95 | 1,38 | 1,80 | 2,95 | 4,70 | 13,40 |
| 6 | 0,10 | 0,16 | 0,28 | 0,40 | 0,52 | 0,95 | 1,25 | 1,60 | 2,50 | 4,00 | 11,50 |
| 7 | 0,10 | 0,22 | 0,32 | 0,42 | 0,55 | 0,95 | 1,10 | 1,35 | 2,20 | 3,50
| 10,80 |
1 | 0,10 | 0,32 | 0,70 | 1,12 | 1,60 | 2,62 | 3,55 | 4,55 | 6,50 | 9,40 | 19,40 | |
| 2 | 0,10 | 0,28 | 0,60 | 0,90 | 1,28 | 1,96 | 2,75 | 3,72 | 5,65 | 8,40 | 18,50 |
| 3 | 0,10 | 0,27 | 0,55 | 0,84 | 1,15 | 1,75 | 2,43 | 3,17 | 4,80 | 7,40 | 17,20 |
| 4 | 0,10 | 0,26 | 0,52 | 0,78 | 1,10 | 1,60 | 2,20 | 2,83 | 4,00 | 6,30 | 15,40 |
| 5 | 0,10 | 0,25 | 0,52 | 0,78 | 1,10 | 1,55 | 2,10 | 2,78 | 3,85 | 5,90 | 14,50 |
| 6 | 0,10 | 0,28 | 0,52 | 0,78 | 1,10 | 1,55 | 2,00 | 2,70 | 3,80 | 5,60 | 13,80 |
| 7 | 0,10
| 0,32 | 0,52 | 0,78 | 1,10 | 1,55 | 1,90 | 2,60 | 3,75 | 5,50
| 13,00 |
1 | 0,10 | 0,40 | 0,80 | 1,23 | 1,68 | 2,62 | 3,55 | 4,55 | 6,50 | 9,40 | 19,40 | |
| 2 | 0,10 | 0,40 | 0,78 | 1,20 | 1,60 | 2,30 | 3,15 | 4,10 | 5,85 | 8,60 | 18,50 |
| 3 | 0,10 | 0,40 | 0,77 | 1,17 | 1,55 | 2,30 | 3,10 | 3,90 | 5,55 | 8,13 | 18,00 |
| 4 | 0,10 | 0,40 | 0,75 | 1,13 | 1,55 | 2,30 | 3,05 | 3,80 | 5,30 | 7,60 | 17,50 |
| 5 | 0,10 | 0,40 | 0,75 | 1,10 | 1,55 | 2,30 | 3,00 | 3,80 | 5,30 | 7,60 | 17,00 |
| 6 | 0,10 | 0,40 | 0,75 | 1,10 | 1,50 | 2,30 | 3,00 | 3,80 | 5,30 | 7,60 | 16,50 |
| 7 | 0,10 | 0,40
| 0,75
| 1,10
| 1,40 | 2,30 | 3,00 | 3,80 | 5,30 | 7,60
| 16,00 |
| Здесь
|
|
Рис.27. Схема двутаврового сечения с одной осью симметрии при внецентренном сжатии
Приложение 7*
а) для прокатных двутавров
б) для сварных двутавров, составленных из трех листов, а также для двутавровых балок с поясными соединениями на высокопрочных болтах
где обозначено:
для сварных двутавров:
для двутавровых балок с поясными соединениями на высокопрочных болтах:
Таблица 77
|
|
|
|
|
Количество закреплений сжатого пояса в пролете | Вид нагрузки в пролете | Нагруженный пояс | Формулы для при значениях | |
|
|
| ||
Без закреплений | Сосредоточенная | Верхний |
| |
|
| Нижний | ||
| Равномерно распределенная | Верхний | ||
|
| Нижний
| ||
Два и более, делящих пролет на равные части | Любая | Любой | ||
Одно в середине | Сосредоточенная в середине
| Любой | ||
| Сосредоточенная в четверти | Верхний | ||
|
| Нижний
| ||
| Равномерно распределенная | Верхний | ||
|
| Нижний | ||
Примечание. Значение следует принимать равным при двух и более закреплениях сжатого пояса в пролете. |
Таблица 78*
|
|
|
|
Вид нагрузки | Нагруженный пояс | Формулы для при отсутствии закреплений сжатого пояса и при значениях | |
|
| ||
Сосредоточенная на конце консоли
| Верхний | ||
| Нижний | ||
Равномерно распределенная | Верхний | ||
Примечание. При наличии закреплений сжатого пояса в горизонтальной плоскости на конце или по длине консоли коэффициенты следует определять как для консоли без закреплений, кроме случая сосредоточенной нагрузки, приложенной к верхнему поясу на конце консоли, при котором (значение следует принимать согласно примеч. табл.77). |
|
Рис.28. Схема двутаврового сечения с одной осью симметрии при изгибе
Таблица 79
|
|
|
|
Вид нагрузки | Коэффициенты при сечении | ||
|
| двутавровом 0,9 | тавровом 1 |
Сосредоточенная в середине пролета | 3,265 | 0,330 | 0,0826 |
Равномерно распределенная | 2,247 | 0,481 | 0,1202 |
Чистый изгиб | 4,315 | 0,101 | 0,0253 |
Обозначения, принятые в табл.79:
; , где *, здесь и - моменты инерции соответственно большего и меньшего поясов относительно оси симметрии сечения;
- следует определять по формуле (175), в которой момент инерции сечения при кручении , где и - соответственно ширина и толщина листов, образующих сечение; 1,25 - для двутаврового сечения с одной осью симметрии; 1,20 - для таврового сечения. |
Таблица 80
|
|
|
|
Схема сечения и место приложения нагрузки | Коэффициент при нагрузке | ||
| сосредоточенной в середине пролета | равномерно распределенной | вызывающей чистый изгиб |
Обозначения, принятые в таблице 80:
; ; , где - ширина более развитого пояса балки; - обозначение то же, что и в табл.79. |
Таблица 81
|
|
|
Значение | Коэффициенты при сжатом поясе | |
| более развитом | менее развитом |
0,85 | ||
0,85 |
Таблица 82
|
|
Номер двутавра | , см |
10 | 2,28 |
12 | 2,88 |
14 | 3,59 |
16
| 4,46 |
18 | 5,60 |
18а | 6,54 |
20 | 6,92 |
20а
| 7,94
|
22 | 8,60 |
22а
| 9,77
|
24 | 11,1 |
24а | 12,8
|
27 | 13,6 |
27a | 16,7 |
30
| 17,4
|
30a | 20,3 |
33 | 23,8 |
36 | 31,4 |
40
| 40,6 |
45 | 54,7 |
50 | 75,4 |
55 | 100 |
60 | 135
|
Приложение 8
ТАБЛИЦЫ ДЛЯ РАСЧЕТА ЭЛЕМЕНТОВ НА ВЫНОСЛИВОСТЬ
И С УЧЕТОМ ХРУПКОГО РАЗРУШЕНИЯ
Таблица 83*
Группы элементов и соединений при расчете на выносливость
|
|
|
|
N п.п. | Схема элемента и расположение расчетного сечения | Характеристика элемента | Группа элемента |
1 | Основной металл с прокатными или обработанными механическим путем кромками | 1
| |
|
| То же, с кромками, обрезанными машинной газовой резкой | 2
|
2 | Основной металл с обработанными механическим путем кромками, при разной ширине и радиусе перехода мм: |
| |
|
| 200 | 1 |
|
| 10 | 4 |
3 |
| Основной металл в соединениях на высокопрочных болтах | 1 |
4 | Основной металл в болтовом (болты класса точности А) соединении в сечениях по отверстию:
|
| |
|
| а) при парных накладках
| 4 |
|
| б) при односторонних накладках | 5
|
5 | Переход и закругление (класс чистоты газовой резки 1 или фрезеровка) при , | 2 | |
6 | Фасонки прямоугольной формы, приваренные встык или в тавр к элементам конструкций без механической обработки перехода от фасонки к элементу | 7 | |
7 | Фасонки, приваренные встык или в тавр к стенкам и поясам балок, а также к элементам ферм при | 4 | |
8 |
| Фасонки прямоугольной или трапециевидной формы, приваренные к поясам балок внахлестку с обваркой по контуру нахлестки без механической обработки швов | 7 |
9 | Стыковой необработанный шов; нагрузка перпендикулярна сварному шву; стыкуемые элементы одинаковой ширины и толщины | 2 | |
10 | Стыковой необработанный шов; стыкуемые элементы разной ширины или разной толщины | 5 | |
11 | Основной металл в месте перехода к стыковому шву со снятым механическим способом усилием шва: |
| |
|
| при стыковании элементов одинаковой толщины и ширины | 2 |
|
| то же, разной толщины и ширины
| 3
|
12 | Стыковой шов, выполненный на подкладном листе; нагрузка перпендикулярна сварному шву | 4 | |
13 | Стыковой шов труб, выполненный на подкладном кольце | 4 | |
14 | Соединение встык прокатных профилей | 4 | |
15 | Сварные сечения двутаврового, таврового и других типов, сваренные непрерывными продольными швами при действии усилия вдоль оси шва | 2 | |
16 |
| Элемент со вспомогательным элементом, прикрепленным продольными швами, при : |
|
|
| до 45° | 4 |
|
| 90° | 7 |
17 | Обрыв поясного листа без механической обработки поперечного (лобового) шва | 7 | |
18 |
| Основной металл с поперечным швом; сварной шов двусторонний с плавным переходом к основному металлу | 4 |
19 | Основной металл растянутых поясов балок и элементов ферм вблизи диафрагм и ребер, приваренных угловыми швами | 5 | |
20 | Основной металл в месте перехода к поперечному (лобовому) угловому шву | 6 | |
21 | Основной металл в соединениях с фланговыми швами (в местах перехода от элемента к концам фланговых швов): |
| |
|
| а) с двойными фланговыми швами | 8 |
|
| б) с фланговыми и лобовыми швами | 7 |
|
| в) при передаче усилия через основной металл | 7 |
|
| г) щеки анкеров для крепления стальных канатов | 8
|
22 | Основной металл трубы растянутого раскоса при отношении толщины к наружному диаметру трубы пояса: |
| |
|
| 7 | |
|
| 8
| |
23 | Основной металл трубы растянутого раскоса при отношении диаметров раскоса и пояса и отношении толщины к наружному диаметру трубы пояса: |
| |
|
| 6 | |
|
| 7 | |
|
| 8
|
Таблица 84
|
|
|
|
|
|
Номер схемы элемента и расположение расчетного сечения | Толщина элемента в расчетном сечении, мм, не более | Значения для сталей с пределом текучести и климатических районов строительства | |||
|
| до 285 МПа (2900 кгс/см ) | св. 285 МПа (2900 кгс/см ) до 380 МПа (3900 кгс/см ) | ||
|
| II | II (I , I , II и II )
| , II и II | I |
N 1 по табл.83* при гильотинной резке свободных кромок | 10 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 0,75 |
| 20 | 0,90 | Не применять | 0,80 | Не применять |
| 30 | 0,85 | То же | Не применять | То же
|
N 3 или 4 по табл.83* при наличии колотых отверстий | 10 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
| 20 | 1,00 | 0,95 | 1,00 | Не применять
|
N 6 или 7 по табл.83* | 10 | 1,00 | 0,95 | 1,00 | 0,90 |
| 20 | 0,90 | 0,80 | 0,90 | 0,90 |
| 30
| 0,85
| 0,75 | 0,60 | Применять только в фасонках |
N 16 по табл.83* | 10 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
| 20 | 1,00 | 0,95 | 1,00 | 0,80 |
| 30
| 1,00
| 0,87
| 0,90
| Применять только во вспомогательных элементах |
N 18 по табл.83* | 10 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
| 20 | 0,95 | 0,85 | 1,00 | 0,90 |
| 30
| 0,90
| 0,80
| 0,90
| 0,60 |
N 21,а по табл.83* при гильотинной резке свободных кромок | 10 | 1,00 | 0,95 | 1,00 | 0,70 |
| 20 | 0,90 | Не применять | 0,75 | Не применять |
| 30
| 0,85
| То же | Не применять
| То же |
_______________ В остальных случаях 1,00. При сверленых отверстиях 1,00. С учетом требований п.2.1*. |
Приложение 8, а
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СВОЙСТВ МЕТАЛЛА
1. При исследовании и испытании металла необходимо определять следующие показатели:
химический состав с выявлением содержания элементов, предусмотренных государственными стандартами или техническими условиями на сталь;
предел текучести, временное сопротивление и относительное удлинение при испытаниях на растяжение (рекомендуется проводить их с построением диаграммы работы стали) по ГОСТ 1497-84*;
ударную вязкость по ГОСТ 9454-78* для температур, соответствующих группе конструкций и климатическому району по табл.50*, и после механического старения в соответствии с государственными стандартами или техническими условиями на сталь.
Для конструкций 1-й и 2-й групп табл.50*, выполненных из кипящей стали толщиной свыше 12 мм и эксплуатирующихся при отрицательных температурах, дополнительно следует определять:
распределение сернистых включений способом отпечатка по Бауману по ГОСТ 10243-75*;
микроструктуру с выявлением размера зерна по ГОСТ 5639-82*.
Механические свойства стали допускается определять с применением других методов, обеспечивающих надежность результатов, соответствующую испытаниям на растяжение.
2. Отбор проб для химического анализа и образцов для механических испытаний производят из элементов конструкций отдельно для каждой партии металла.
К партии металла относятся элементы одного вида проката (по номерам профилей, толщинам и маркам стали), входящие в состав однотипных элементов конструкций (пояса ферм, решетка ферм, пояса подкрановых балок и т.п.) одной очереди строительства. Партия металла должна относиться не более чем к 50 однотипным отправочным маркам общей массой не более 60 т. Если отправочные марки представляют собой простые элементы из прокатных профилей (прогоны, балки, связи и т.п.), к партии может быть отнесено до 250 отправочных марок.
Число проб и образцов от каждой партии металла должно быть не меньше чем указано в табл.85, при отборе проб и образцов необходимо соблюдать требования ГОСТ 7564-73*.
Таблица 85
Число проверяемых элементов, проб и образцов
|
|
|
|
Вид испытаний | Число элементов, проверяемых в партии | Число проб и образцов | |
|
| от элемента | всего от партии |
Химический анализ | 3 | 1 | 3 |
Испытания на растяжение | 2 (10*) | 1 | 2 (10*) |
Испытания на ударную вязкость | 2** | 3** | 6** |
Отпечаток по Бауману
| 2
| 1
| 2
|
_______________ * При определении предела текучести стали и временного сопротивления по результатам статистической обработки данных испытаний образцов.
** Для каждой проверяемой температуры и для испытаний после механического старения. |
Места отбора проб и необходимость усиления мест вырезки образцов определяются организацией, проводящей обследование конструкций.
Приложение 9*
ОСНОВНЫЕ БУКВЕННЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ВЕЛИЧИН
|
|
- площадь сечения брутто;
| |
- площадь сечения болта нетто;
| |
- площадь сечения раскоса;
| |
- площадь сечения полки (пояса);
| |
- площадь сечения нетто;
| |
- площадь сечения стенки;
| |
- площадь сечения по металлу углового шва;
| |
- площадь сечения по металлу границы сплавления;
| |
- модуль упругости;
| |
- сила;
| |
- модуль сдвига;
| |
- момент инерции сечения ветви;
| |
; | - моменты инерции сечений пояса и раскоса фермы;
|
- момент инерции сечения ребра, планки;
| |
- момент инерции сечения продольного ребра;
| |
- момент инерции кручения балки, рельса;
| |
; | - моменты инерции сечения брутто относительно осей соответственно и ; |
; | - то же, сечения нетто;
|
- момент, изгибающий момент;
| |
; | - моменты относительно осей соответственно и ; |
- продольная сила;
| |
- дополнительное усилие;
| |
- продольная сила от момента в ветви колонны;
| |
- поперечная сила, сила сдвига;
| |
- условная поперечная сила для соединительных элементов;
| |
- условная поперечная сила, приходящаяся на систему планок, расположенных в одной плоскости;
| |
- расчетное сопротивление растяжению фундаментных болтов;
| |
- расчетное сопротивление растяжению высокопрочных болтов;
| |
- расчетное сопротивление смятию болтовых соединений;
| |
- расчетное сопротивление срезу болтов;
| |
- расчетное сопротивление болтов растяжению;
| |
- нормативное сопротивление стали болтов, принимаемое равным временному сопротивлению по государственным стандартам и техническим условиям на болты; | |
- расчетное сопротивление растяжению U-образных болтов;
| |
- расчетное сопротивление диаметральному сжатию катков (при свободном касании в конструкциях с ограниченной подвижностью);
| |
- расчетное сопротивление растяжению высокопрочной проволоки;
| |
- расчетное сопротивление местному смятию в цилиндрических шарнирах (цапфах) при плотном касании;
| |
- расчетное сопротивление стали смятию торцевой поверхности (при наличии пригонки);
| |
- расчетное сопротивление стали сдвигу;
| |
- расчетное сопротивление растяжению стали в направлении толщины проката;
| |
- расчетное сопротивление стали растяжению, сжатию, изгибу по временному сопротивлению;
| |
- временное сопротивление стали разрыву, принимаемое равным минимальному значению по государственным стандартам и техническим условиям на сталь; | |
- расчетное сопротивление угловых швов срезу (условному) по металлу шва;
| |
- расчетное сопротивление стыковых сварных соединений сжатию, растяжению, изгибу по временному сопротивлению;
| |
- нормативное сопротивление металла шва по временному сопротивлению;
| |
- расчетное сопротивление стыковых сварных соединений сдвигу;
| |
- расчетное сопротивление стыковых сварных соединений сжатию, растяжению и изгибу по пределу текучести;
| |
- расчетное сопротивление угловых швов срезу (условному) по металлу границы сплавления;
| |
- расчетное сопротивление стали растяжению, сжатию, изгибу по пределу текучести;
| |
- предел текучести стали, принимаемый равным значению предела текучести по государственным стандартам и техническим условиям на сталь; | |
- статический момент сдвигаемой части сечения брутто относительно нейтральной оси;
| |
; | - моменты сопротивления сечения брутто относительно осей соответственно и ; |
; | - моменты сопротивления сечения нетто относительно осей соответственно и ; |
- ширина;
| |
- расчетная ширина;
| |
- ширина полки (пояса);
| |
- ширина выступающей части ребра, свеса;
| |
; ; | - коэффициенты для расчета на прочность с учетом развития пластических деформаций при изгибе относительно осей соответственно , ; |
- эксцентриситет силы;
| |
- высота;
| |
- расчетная высота стенки;
| |
- высота стенки;
| |
- радиус инерции сечения;
| |
- наименьший радиус инерции сечения;
| |
; | - радиусы инерции сечения относительно осей соответственно и ; |
- катет углового шва;
| |
- длина, пролет;
| |
- длина стойки, колонны, распорки;
| |
- длина раскоса;
| |
- расчетная, условная длина; | |
- длина панели пояса фермы или колонны;
| |
- длина планки;
| |
- длина сварного шва;
| |
; | - расчетные длины элемента в плоскостях, перпендикулярных осям соответственно и ; |
- относительный эксцентриситет ; | |
- приведенный относительный эксцентриситет ; | |
- радиус;
| |
- толщина;
| |
- толщина полки (пояса);
| |
- толщина стенки;
| |
и | - коэффициенты для расчета углового шва соответственно по металлу шва и по металлу границы сплавления;
|
- коэффициент условий работы соединения;
| |
- коэффициент условий работы;
| |
- коэффициент надежности по назначению;
| |
- коэффициент надежности по материалу; | |
- коэффициент надежности в расчетах по временному сопротивлению;
| |
- коэффициент влияния формы сечения;
| |
- гибкость ; | |
- условная гибкость ( ); | |
- приведенная гибкость стержня сквозного сечения;
| |
- условная приведенная гибкость стержня сквозного сечения ( ); | |
- условная гибкость стенки ; | |
- наибольшая условная гибкость стенки;
| |
; | - расчетные гибкости элемента в плоскостях, перпендикулярных осям, соответственно и ; |
- коэффициент поперечной деформации стали (Пуассона);
| |
- местное напряжение;
| |
; | - нормальные напряжения, параллельные осям соответственно и ; |
- касательное напряжение;
| |
- коэффициент продольного изгиба;
| |
- коэффициент снижения расчетных сопротивлений при изгибно-крутильной форме потери устойчивости балок;
| |
- коэффициент снижения расчетных сопротивлений при внецентренном сжатии. |