СНиП 2.03.06-85 Алюминиевые конструкции.
СНиП 2.03.06-85
СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА
АЛЮМИНИЕВЫЕ КОНСТРУКЦИИ
___________________________________________________________
Дата введения 1987-01-01
РАЗРАБОТАНЫ ЦНИИСК им. Кучеренко (д-р техн. наук В.И. Трофимов, канд. техн. наук Б.Г. Бажанов) при участии ЦНИИпроектстальконструкции им. Мельникова Госстроя СССР, ВИЛС Минавиапрома и КиевЗНИИЭП Госгражданстроя с использованием материалов УПИ им. С.М. Кирова Минвуза РСФСР.
ВНЕСЕНЫ ЦНИИСК им. Кучеренко.
ПОДГОТОВЛЕНЫ К УТВЕРЖДЕНИЮ Главтехнормированием Госстроя СССР (В.П. Поддубный).
УТВЕРЖДЕНЫ постановлением Госстроя СССР от 2 октября 1985 г. N 167.
С введением в действие СНиП 2.03.06-85 с 1 января 1987 г. утрачивают силу:
глава СНиП II-24-74 "Алюминиевые конструкции", утвержденная постановлением Госстроя СССР от 22 июля 1974 г. N 154;
изменения и дополнения главы СНиП II-24-74 │Алюминиевые конструкции", утвержденные постановлениями Госстроя СССР от 17 декабря 1980 г. № 191 и от 3 мая 1984 г. N 70.
В СНиП 2.03.06-85 "Алюминиевые конструкции" внесено изменение, утвержденное постановлением Госстроя СССР от 8 июля 1988 г. N 132 и введенное в действие с 1 января 1989 г. Пункты, таблицы, в которые внесены изменения, отмечены в настоящих Строительных нормах и правилах знаком (К).
Основные буквенные обозначения величин приведены в обязательном приложении 8.
Настоящие нормы распространяются на проектирование алюминиевых строительных конструкций зданий и сооружений.
Нормы не распространяются на проектирование алюминиевых конструкций мостов и конструкций зданий и сооружений, подвергающихся многократному воздействию нагрузок (усталостная прочность), а также непосредственному воздействию подвижных или динамических нагрузок или воздействию температуры выше 100 °С.
При проектировании алюминиевых конструкций, находящихся в особых условиях эксплуатации, конструкций уникальных зданий и сооружений, а также специальных видов конструкций необходимо соблюдать дополнительные требования, отражающие особенности работы этих конструкций, и требования соответствующих документов, утвержденных или согласованных Госстроем СССР.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Алюминиевые конструкции следует применять при строительстве и реконструкции зданий и сооружений для ограждающих и несущих конструкций при надлежащем технико-экономическом обосновании в следующих случаях:
при необходимости значительного снижения массы ограждающих и несущих конструкций зданий или сооружений;
с целью обеспечения повышенных архитектурных требований к конструкциям зданий или сооружений;
при необходимости для обеспечения повышенной коррозионной стойкости, сохранения прочностных характеристик при низких температурах, отсутствия искрообразования и магнитных свойств.
1.2. При проектировании алюминиевых конструкций следует:
соблюдать требования ТП 101-81*;
выбирать оптимальные в технико-экономическом отношении схемы конструкций, сечения элементов и марки деформируемых алюминиевых сплавов, технического алюминия и литейных сплавов*;
_____________________
* Деформируемые алюминиевые сплавы и технический алюминий условно названы │алюминий", литейные сплавы - │литейный алюминий".
применять экономичные профили;
применять прогрессивные конструкции (типовые или стандартные); конструкции, совмещающие ограждающие и несущие функции, тонколистовые и комбинированные; пространственные системы из стандартных элементов и др.;
предусматривать высокую технологичность изготовления и монтажа;
применять конструкции, обеспечивающие наименьшую трудоемкость их изготовления, транспортирования и монтажа;
применять, как правило, поточное их изготовление;
предусматривать применение заводских и монтажных соединений прогрессивных типов (автоматической и полуавтоматической сварки, фланцевых, на болтах, в том числе высокопрочных, на вкладышах).
1.3. 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.
1.4. Алюминиевые конструкции и их расчет должны удовлетворять требованиям СТ СЭВ 384-76 и СТ СЭВ 3973-83.
1.5. Элементы алюминиевых конструкций следует проектировать минимального сечения и с учетом возможности их изготовления из прессованных профилей, удовлетворяющих требованиям настоящих норм, государственных стандартов и технических условий на прессованные профили и трубы.
2. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ КОНСТРУКЦИЙ И СОЕДИНЕНИЙ
2.1. Выбор марки и состояния (вида обработки) алюминия для конструкций следует производить в зависимости от:
характера и интенсивности нагрузки, напряженного состояния элементов конструкций, расчетных температур и требуемых механических свойств алюминия;
химического состава алюминия и стойкости его к коррозии;
технологичности изготовления полуфабрикатов;
технологии изготовления и монтажа конструкций;
архитектурных требований.
2.2. Для алюминиевых конструкций следует применять алюминий марок и состояний, указанных соответственно в табл. 1 и 2.
Таблица 1
|
|
Термически не упрочняемый алюминий
| |
марка и состояние алюминия | ГОСТ, ТУ |
АД1М | ГОСТ 13726-78
|
АМцМ | ГОСТ 13726-78
|
АМг2М | ГОСТ 13726-78;
|
АМг2Н2 | ГОСТ 13726-78
|
АД31Т |
|
АД31Т1 |
|
АД31Т4 |
|
АД31Т5 |
|
1915 |
|
1915Т |
|
1925 |
|
1935Т | ТУ 1-9-346-77
|
Примечание. Допускается применять алюминий других марок и состояний (не указанных в табл. 1) при технико-экономическом обосновании и после проверки его в опытных конструкциях. Расчетные сопротивления в этом случае следует определять по табл. 4.
2.3. В зависимости от назначения конструкции зданий и сооружений разделяются на четыре группы. Группы, перечень входящих в них конструкций, применяемые марки и состояния алюминия приведены в обязательном приложении 1.
2.4. Виды алюминиевых полуфабрикатов для строительных конструкций следует, как правило, принимать по табл. 4 обязательного приложения 1. Допускается применять другие виды алюминиевых полуфабрикатов при условии согласования их с заводами-поставщиками.
Таблица 2
|
|
Обозначение состояния | Состояние алюминия |
М | Отожженный (мягкий)
|
Н2 | Полунагартованный
|
Н | Нагартованный
|
Т | Закаленный и естественно состаренный
|
Т1 | Закаленный и искусственно состаренный
|
Т4 | Не полностью закаленный и естественно состаренный
|
Т5 | Не полностью закаленный и искусственно состаренный
|
Примечания:1. Полунагартовка и нагартовка применяются преимущественно для термически не упрочняемого алюминия.
2. Закалка и старение применяются для термически упрочняемого алюминия.
2.5 Отливки из алюминиевых литейных сплавов следует проектировать из литейного алюминия марки АЛ8 по ГОСТ 2685-75. В алюминиевых конструкциях допускается применять отливки из материалов, указанных в СНиП II-23-81.
2.6. При дуговых способах сварки алюминиевых конструкций в качестве электродного и присадочного металлов следует применять сварочную проволоку по ГОСТ 7871-75 из алюминия марок СвАl, СвАМгЗ и 1557, а также по соответствующим техническим условиям. Условия применения электродной или присадочной проволоки приведены в табл. 8-10.
В качестве защитного инертного газа следует применять аргон марки А по ГОСТ 10157-79.
При соответствующем технико-экономическом обосновании для сварки конструкций допускается применять прогрессивные сварочные материалы (проволоку, защитные газы). При этом расчетные сопротивления металла сварных соединений должны быть не ниже приведенных в табл. 9 и 10.
2.7. Марки алюминия для заклепок, устанавливаемых в холодном состоянии, и для болтов следует принимать по табл. 3.
Стальные болты следует применять согласно требованиям СНиП II-23-81.
Таблица 3
|
|
Марка и состояние алюминия | ГОСТ |
Для заклепок: |
|
АД1Н; АМг2Н; АМг5пМ; АВТ | |
Для болтов: |
|
АМг5п | |
АВТ1 |
2.8. В алюминиевых конструкциях следует применять:
болты из алюминия (см. табл. 3) и стали (технические требования по ГОСТ 1759-70) повышенной, нормальной и грубой точности по ГОСТ 7796-70, ГОСТ 7798-70, ГОСТ 15589-70 и ГОСТ 15591-70, высокопрочные стальные болты, гайки и шайбы к ним соответственно по ГОСТ 22353-77, ГОСТ 22354-77 и ГОСТ 22355-77 с техническими требованиями к ним по ГОСТ 22356-77;
винты нормальной точности по ГОСТ 17473-80, ГОСТ 17475-80, ГОСТ 10619-80 и ГОСТ 10621-80;
заклепки из алюминия по ГОСТ 10299-80, ГОСТ 10300-80, ГОСТ 10301-80 и ГОСТ 10304-80.
2.9. Физические характеристики алюминия для строительных конструкций следует принимать по табл. 2 и 3 обязательного приложения 1.
3. РАСЧЕТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ И СОЕДИНЕНИЙ
Таблица 4
|
|
|
Напряженное состояние | Обозначение | Расчетное сопротивление |
Растяжение, сжатие и изгиб
| ||
Сдвиг
| ||
Смятие торцевой поверхности (при наличии пригонки)
| ||
Смятие местное при плотном касании
|
__________________
Таблица 5
|
|
|
|
|
|
|
|
Напряженное состояние | Обозна- чение | Расчетное сопротивление , МПа (кгс/кв.см), термически не упрочняемого алюминия марок | |||||
|
| АД1М | АМцМ | АМг2М | АМг2Н2 | литейного марки АЛ8 | |
|
|
|
|
| листы | ленты |
|
Растяжение, сжатие и изгиб | 25 (250) | 40 (400) | 70 (700) | 125 (1250) | 145 (1500) | 135 (1400) | |
Сдвиг | 15 (150) | 25 (250) | 40 (400) | 75 (750) | 90 (900) | 80 (800) | |
Смятие торцевой поверхности (при наличии пригонки) | 40 (400) | 65 (650) | 110 (1100) | 200 (2000) | 230 (2400) | 215 (2250) | |
Смятие местное при плотном касании | 20 (200) | 30 (300) | 50 (500) | 90 (900) | 110 (1100) | 105 (1050) | |
Растяжение в направлении толщины прессованных полуфабрикатов | 25 (250) | 40 (400) | 70 (700) | 125 (1250) | - | - |
Таблица 6
|
|
|
|
|
|
|
|
Напряженное состояние | Обозна- чение | Расчетное сопротивление , МПа (кгс/кв.см), термически упрочняемого алюминия марок | |||||
|
| АД31Т; АД31Т4 | АД31Т5 | АД31Т1 | 1935T | 1925; 1915 | 1915T |
Растяжение, сжатие и изгиб
| 55 (550) | 100 (1000) | 120 (1250) | 140 (1450) | 175 (1800) | 195 (2000) | |
Сдвиг
| 35 (350) | 60 (600) | 75 (750) | 85 (850) | 105 (1050) | 120 (1200) | |
Смятие торцевой поверхности (при наличии пригонки)
| 90 (900) | 160 (1600) | 190 (2000) | 225 (2300) | 280 (2900) | 310 (3200) | |
Смятие местное при плотном касании
| 40 (400) | 75 (750) | 90 (900) | 105 (1050) | 130 (1350) | 145 (1500) | |
Растяжение в направлении толщины прессованных полуфабрикатов
| 55 (550) | 100 (1000) | 120 (1200) | 50 (500) | 50 (500) | 50 (500) |
За расчетную температуру наружного воздуха принимается средняя температура наиболее холодной пятидневки согласно требованиям СНиП 2.01.01-82.
Таблица 7
|
|
|
|
Марка и состояние алюминия | АД1М | АМцМ | AMr2M |
Расчетное сопротивление , МПа (кгс/кв.см)
| 35 (350) | 55 (550) | 85 (850) |
3.3. Расчетные сопротивления сварных, заклепочных и болтовых соединений для расчетных температур наружного воздуха от плюс 50 до минус 65 °С приведены в табл. 9-14.
Для соединений на заклепках и болтах (см. табл. 12-14) расчетные сопротивления растяжению и срезу следует принимать по материалу заклепок или болтов, смятию - по марке алюминия соединяемых элементов конструкций.
Для сварных стыковых растянутых швов, качество которых не контролируется физическими методами, значения расчетных сопротивлений по табл. 9 и 10 следует умножать на коэффициент 0,8.
Черт. 1. Схемы сварных соединений конструкций
а - встык; б - внахлестку лобовыми швами; в - внахлестку фланговыми швами; г - схема прикрепления поперечного элемента к элементу, не имеющему стыка; 1 - поперечный элемент; 2 - элемент без стыка; 1-1- расчетное сечение
3.7. В алюминиевых тонколистовых конструкциях допускается применять контактную и аргонодуговую точечную сварку плавящимся электродом. Расчетная несущая способность на срез сварных точек, выполненных контактной и аргонодуговой точечной сваркой плавящимся электродом по ГОСТ 14776-79, указана в рекомендуемом приложении 7.
Таблица 8
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
Вид сварного соединения | Напряженное состояние | Обозна- чение | Расчетное сопротивление, МПа (кгс/кв.см), алюминия в околошовной зоне | ||||||||||||||
|
|
| термически не упрочняемого марок | термически упрочняемого марок | |||||||||||||
|
|
| АД1М | АМцМ | АМг2М; АМг2Н2 | АД31Т; АД31Т4 | АД31Т5 | АД31Т1 | 1935T | 1915 | 1915T | ||||||
|
|
| при сварке с применением электродной или присадочной проволоки марок | ||||||||||||||
|
|
| СвАl | СвАМгЗ | СвАМгЗ; 1557 | 1557 | |||||||||||
Встык и внахлестку лобовыми швами (черт. 1,а,б, сечение 1-1) | Растяжение, сжатие и изгиб | 25 (250) | 40 (400) | 65 (650) | 55 (550) | 65 (650) | 80 (800) | 115 (1150)
120 (1250) | 140 (1450) | 511 (1600) | |||||||
| Сдвиг | 15 (150) | 25 (250) | 40 (400) | 35 (350) | 40 (400) | 50 (500) | 80 (800) | 90 (900) | 105 (1050) | |||||||
Внахлестку фланговыми швами (черт. 1, в, сечение 1-1) | Растяжение, сжатие и изгиб | 25 (250) | 40 (400) | 65 (650) | 50 (500) | 60 (600)*
75 (750)* | 80 (800)*
105 (1050)* | 100 (1000)*
105 (1050)* | 130 (1300)*
140 (1450)* | 140 (1450)*
155 (1600)* |
__________________
* Для соединений внахлестку из профильных элементов.
2. Влияние продольных сварных швов элементов конструкций (в обшивках, кровельных полотнищах и т.п.) на разупрочнение алюминия в околошовной зоне не учитывается.
3. Над чертой указаны расчетные сопротивления при сварке алюминия вольфрамовым электродом, под чертой - плавящимся электродом.
Таблица 9
|
|
|
|
|
|
Сварные соединения и швы | Напряженное состояние | Обозначение | Расчетное сопротивление сварных швов, МПа (кгс/кв.см), алюминия марок | ||
|
|
| АД1М | AMцM | АМг2М; AMг2H2 |
|
|
| при сварке с применением электродной или присадочной проволоки марок | ||
|
|
| СвАl | СвАМгЗ | СвАМгЗ |
Встык | Сжатие, растяжение, изгиб
| 25 (250); 30 (300) * | 40 (400) ; 45 (450) * | 65 (650) | |
| Сдвиг | 15(150) | 25 (250) | 40 (400) | |
Угловые швы | Срез | 20 (200) | 30 (300) | 45 (450) |
__________________
* Для конструкций, эксплуатация которых возможна после достижения алюминием предела текучести.
Таблица 10
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
Сварные соединения и швы | Напряженное состояние | Обозна- чение | Расчетное сопротивление сварных швов, МПа (кгс/кв.см), алюминия марок | ||||||||
|
|
| АД31Т; АД31Т4 | АД31Т5 | АД31Т1 | 1935T | 1915 | 1915T при толщине металла, мм | |||
|
|
|
|
|
|
|
| 4 | 5-12 | ||
|
|
| при сварке с применением электродной или присадочной проволоки марок | ||||||||
|
|
| СвАМгЗ; 1557 | 1557 | |||||||
Встык | Сжатие, растяжение, изгиб при сварке электродом:
а) плавящимся (автоматическая и полуавтоматическая сварка)
| 55 (550) | 65 (650) | 80 (800) | 120 (1250) | 140 (1450) | - | 155 (1600) | |||
| б) вольфрамовым (ручная и механизированная сварка)
|
| 55 (550) | 65 (650) | 80 (800) | 115 (1150) | 140 (1450) | 155 (1600) | 155 (1600) | ||
| Сдвиг | 35 (350) | 40 (400) | 50 (500) | 80 (800) | 90 (900) | 110 (1100) | 105 (1050) | |||
Угловые (швы фланговые и лобовые)
| Срез | 45 (450) | 45 (450) | 45 (450) | 80 (800) | 110 (1100) | 110 (1100) | 110 (1100) |
Примечания: 1. Расчетные сопротивления сварных соединений алюминия марки 1915T указаны для прессованных профилей.
3. В сварных нахлесточных соединениях из алюминия марок АД31Т, АД31Т1, АД31Т4 и АД31Т5 применять лобовые швы не допускается.
Таблица 11
|
|
|
|
|
Марка алюминия для заклепок | АД1Н | АМг2Н | АМг5пМ | АВТ1 |
Расчетное сопротивление срезу соединений на заклепках , МПа (кгс/кв.см)
| 35 (350) | 70 (700) | 100(1000) | 100(1000) |
Примечания: 1. В продавленные отверстия ставить заклепки не допускается.
2. Расчетные сопротивления соединений на заклепках с потайными или полупотайными головками следует снижать на 20 %. Указанные заклепки растягивающие усилия не воспринимают.
Таблица 12
|
|
|
|
|
Соединение на болтах | Напряженное состояние | Обозначение | Расчетное сопротивление соединений на болтах , МПа (кгс/кв.см ) , из алюминия марок | |
|
|
| Амг5п | АВТ1 |
Повышенной точности | Растяжение | 125 (1250) | 155 (1600) | |
| Срез | 90 (900) | 95 (950) | |
Нормальной и грубой точности | Растяжение | 125 (1250) | 155 (1600) | |
| Срез | 80 (800) | 85 (850) |
Таблица 13
|
|
|
Марка алюминия элементов конструкций | Расчетное сопротивление смятию элементов конструкций, МПа (кг/кв.см) для соединений | |
| на заклепках, | на болтах, |
АД1М | 40 (400) | 35 (350) |
АМцМ | 65 (650) | 60 (600) |
АМг2М | 110 (1100) | 100 (1000) |
АМг2Н2 | 195 (2000) | 175 (1800) |
АД31Т | 90 (900) | 80 (800) |
АД31Т4 | 90 (900) | 80 (800) |
АД31Т5 | 155 (1600) | 140 (1450) |
АД31Т1 | 195 (2000) | 175 (1800) |
1935Т | 225 (2300) | 205 (2100) |
1925 | 275 (2800) | 245 (2500) |
1915 | 275 (2800) | 245 (2500) |
1915Т | 315 (3200) | 285 (2900) |
Таблица 14
|
|
|
Марка алюминия конструкций | АД1АМц | АМг2, АД31, 1915, 1925, 1935, АЛ8 |
Коэффициент (при температуре от 51 до 100 ° С) | 0,85 | 0,90 |
Таблица 15
|
|
Элементы конструкций | Коэффициент |
1. Корпуса и днища резервуаров
| 0,8 |
2. Колонны жилых и общественных зданий и опор водонапорных башен
| 0,9 |
3. Сжатые элементы решетки плоских ферм при гибкости:
|
|
| 0,9 |
| 0,75 |
4. Сжатые раскосы пространственных решетчатых конструкций из одиночных уголков, прикрепляемых к поясам одной полкой:
|
|
а) сварными швами или двумя заклепками (болтами) и более, поставленными вдоль уголка
| 0,75 |
б) одним болтом
| 0,6 |
5. Сжатые элементы из одиночных уголков, прикрепляемые одной полкой (для неравнополочных уголков - только узкой полкой), за исключением элементов конструкций, указанных в поз. 4 настоящей таблицы, и плоских ферм из одиночных уголков
| 0,6 |
Примечания: 1. Коэффициенты условий работы поз. 3 и 5 одновременно не учитываются.
2. Коэффициенты условий работы поз. 3 и 4 не распространяются на крепления соответствующих элементов в узлах.
3. Для сжатых раскосов пространственных решетчатых конструкций из одиночных уголков при треугольной решетке с распорками (см. черт.8,а) коэффициент условий работы поз. 4 не учитывается.
4. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ АЛЮМИНИЕВЫХ КОНСТРУКЦИЙ НА ОСЕВЫЕ СИЛЫ И ИЗГИБ
Центрально-растянутые и центрально-сжатые элементы
4.1. Расчет на прочность элементов, подверженных центральному растяжению или сжатию силой N, следует выполнять по формуле
4.2. Расчет на устойчивость сплошностенчатых элементов, подверженных центральному сжатию силой N, следует выполнять по формуле
4.3. При расчете стержней из одиночных уголков на центральное сжатие радиус инерции сечения i следует принимать:
а) минимальным, если стержни прикреплены только по концам;
б) относительно оси, параллельной одной из полок уголка при наличии промежуточного закрепления (распорок, шпренгелей, связей и т. п.), предопределяющего направление выпучивания уголка в плоскости, параллельной второй полке.
|
|
|
|
Черт. 2. П-образные сечения элементов
а,б - укрепленные планками или решеткой; в - открытое
При отсутствии планок или решеток такие элементы помимо расчета по формуле (2) следует проверять на устойчивость при изгибно-крутильной форме потери устойчивости по формуле
где с - коэффициент, определяемый по формуле
В составных стержнях с решетками помимо расчета на устойчивость стержня в целом следует производить расчет на устойчивость отдельных ветвей на участках между узлами.
Таблица 16
|
|
|
|
|
Тип сече- ния | Схема сечения | Приведенные гибкости составных стержней сквозного сечения | ||
|
| с планками при | с решетками | |
|
|
| ||
1 | (6) | (9) | (12) | |
2 | (7) | (10) | (13) | |
3 | (8) | (11) | (14) |
Обозначения, принятые в табл. 16:
a) б)
Черт. 3. Схема решетки
a - раскосной; b - крестовой с распорками
|
|
|
Черт. 4. Составной стержень на планках
только соединительных планок (решеток) - поровну между планками (решетками), лежащими в плоскостях, перпендикулярных оси, относительно которой производится проверка устойчивости;
сплошного листа и соединительных планок (решеток) - пополам между листом и планками(решетками), лежащими в плоскостях, параллельных листу.
4.8. Расчет соединительных планок и их прикреплений (см. черт. 4) следует выполнять как расчет элементов безраскосных ферм по формулам:
4.9. Расчет соединительных решеток следует выполнять как расчет решеток ферм. При расчете перекрестных раскосов крестовой решетки с распорками (см. черт.3, б) необходимо учитывать дополнительное усилие Nad, возникающее в каждом раскосе от обжатия поясов и определяемое по формуле
4.10. Расчет стержней, предназначенных для уменьшения расчетной длины сжатых элементов, следует выполнять на усилия, равные условной поперечной силе в основном сжатом элементе, определяемой по формуле ( 15).
Изгибаемые элементы
4.11. Расчет на прочность элементов, изгибаемых в одной из главных плоскостей, следует выполнять по формулам:
4.12. Для стенок балок, рассчитываемых по формуле (20), должны быть выполнены условия:
4.13. Расчет на устойчивость балок двутаврового сечения, изгибаемых в плоскости стенки, следует выполнять по формуле
Устойчивость балок не требуется проверять:
а) при передаче нагрузки через сплошной жесткий настил, непрерывно опирающийся на сжатый пояс балки и надежно с ним связанный (плоский и профилированный металлический настил, волнистая сталь и т. п.);
Таблица 17
|
|
|
Место приложения нагрузки | Наибольшие значения , при которых не требуется расчет на устойчивость прокатных и сварных балок (при и ) | |
К верхнему поясу | (25) | |
К нижнему поясу | (26) | |
Независимо от уровня приложения нагрузки при расчете участка балки между связями или при чистом изгибе | (27) |
Обозначения, принятые в табл. 17:
4.14. Расчет на прочность элементов, изгибаемых в двух главных плоскостях, следует выполнять по формуле
В балках, рассчитываемых по формуле (28), значения напряжений в стенке балки следует проверять по формулам (21) и (23) в двух главных плоскостях изгиба.
При выполнении требований п.4.13а балки, изгибаемые в двух плоскостях, на устойчивость не проверяются.
Элементы, подверженные действию осевой силы с изгибом
4.15. Расчет на прочность сплошностенчатых внецентренно сжатых, сжато-изгибаемых, внецентренно растянутых и растянуто-изгибаемых элементов следует выполнять по формуле
4.16. 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).
Расчет на устойчивость внецентренно сжатых и сжато-изгибаемых элементов постоянного сечения в плоскости действия момента, совпадающей с плоскостью симметрии, следует выполнять по формуле
б) для сквозных стержней с решетками или планками, расположенными в плоскостях, параллельных плоскости изгиба, - по табл. 2 обязательного приложения 4 в зависимости от условной приведенной гибкости, определяемой по формуле
а) для стержней постоянного сечения рамных систем - наибольшему моменту в пределах длины стержней;
б) для ступенчатых стержней - наибольшему моменту на длине участка постоянного сечения;
в) для консолей - моменту в заделке, но не менее момента в сечении, отстоящем на треть длины стержня от заделки;
г) для сжатых стержней с шарнирно-опертыми концами и сечениями, имеющими одну ось симметрии, совпадающую с плоскостью изгиба, - моменту, определяемому по формулам табл. 18.
Таблица 18
|
|
|
Относительный эксцентриситет, соответствующий | Расчетные значения при условной гиб кости стержня | |
| ||
|
| |
Обозначения, принятые в табл. 18:
а) для стержней с шарнирно-опертыми концами, закрепленными от смещения перпендикулярно плоскости действия момента, - максимальный момент в пределах средней трети длины (но не менее половины момента, наибольшего на длине стержня);
б) для консолей - момент в заделке (но не менее момента в сечении, отстоящем от заделки на треть длины стержня).
Таблица 19
|
|
|
|
Тип сечения | Значения коэффициентов | ||
| при | при | |
|
| ||
Открытое | 0,75+0,05 |
1 | |
| 1 | ; при | |
Замкнутое или сквозное с решетками (или планками) | 0,55+0,05 | 1 |
Обозначения, принятые в табл. 19:
замкнутого сечения - единицы;
двутаврового сечения с двумя осями симметрии - значений, определяемых по формуле
4.21. В сквозных внецентренно сжатых стержнях с решетками, расположенными в плоскостях, параллельных плоскости изгиба, кроме расчета на устойчивость стержня в целом по формуле (30) следует проверить отдельные ветви как центрально-сжатые стержни по формуле (2).
Отдельные ветви внецентренно сжатых сквозных элементов 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).
с - необходимо определять согласно требованиям п. 4.19.
Значения относительных эксцентриситетов следует определять по формулам
4.23. Расчет на устойчивость сквозных стержней из двух сплошностенчатых ветвей, симметричных относительно оси у-у (черт. 5), с решетками в двух параллельных плоскостях, подверженных сжатию и изгибу в обеих главных плоскостях, следует выполнять:
При проверке отдельной ветви по формуле (34) гибкость ее определяется по максимальному расстоянию между узлами решетки.
Черт. 5. Сечение составного элемента из двух сплошностенчатых ветвей с решетками в двух параллельных плоскостях
В случае, когда фактическая поперечная сила больше условной, соединять планками ветви сквозных внецентренно сжатых элементов, как правило, не следует.
5. РАСЧЕТНАЯ ДЛИНА И ПРЕДЕЛЬНАЯ ГИБКОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ АЛЮМИНИЕВЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Расчетная длина
Черт. 6. Схемы решеток ферм для определения расчетной длины элементов
а - треугольной с раскосом в крайней панели; б - треугольной со шпренгелем; в - полураскосной; г - перекрестной
Таблица 20
|
|
|
|
Направление продольного изгиба | Расчетная длина | ||
| поясов | опорных раскосов и стоек | Прочих элементов решетки |
В плоскости фермы
| 0,8 | ||
В направлении, перпендикулярном плоскости фермы (из плоскости фермы)
|
Обозначения, принятые в табл. 20 и на черт. 6:
а - схема связей между фермами (вид сверху) ; б - схема фермы
Таблица 21
|
|
|
|
Конструкция узла пересечения элементов решетки | Расчетная длина из плоскости фермы при поддерживающем элементе | ||
| растянутом | неработающем | сжатом |
Оба элемента не прерываются | 0,7 | ||
Поддерживающий элемент прерывается и перекрывается фасонкой
| 0,7 | 1,4 |
Обозначения, принятые в табл. 21 и на черт. 6,г:
Таблица 22
|
|
|
|
|
|
Конструкция | Расчетная длина и радиус инерции сечения | ||||
| поясов | решетки | |||
| |||||
|
|
| раскоса | стойки |
|
С узлами, совмещенными в смежных гранях (черт. 8, а, б) | 0,8 | ||||
С узлами, не совмещенными в смежных гранях (черт. 8, в, г) | или | - |
Обозначения, принятые в табл. 22:
|
|
|
|
Черт. 8. Схемы пространственных решетчатых конструкций из одиночных уголков
a - схема с совмещенными в смежных гранях узлами (треугольная решетка с распорками); б - то же (перекрестная решетка); в - схема с не совмещенными в смежных гранях узлами (треугольная решетка); г - то же (перекрестная решетка)
Таблица 23
|
|
|
|
|
|
10 | 5 | 2,5 | 1,25 | 1 | |
1,13 | 1,08 | 1,03 | 1,00 | 0,98 |
Обозначение, принятое в табл. 23:
Таблица 24
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Значения при | ||||||||
| 60 | 80 | 100 | 120 | 140 | 160 | 180 | 200 |
0,89 | 0,81 | 0,77 | 0,74 | 0,72 | 0,70 | 0,65 | 0,61 | |
0,86 | 0,78 | 0,74 | 0,71 | 0,69 | 0,66 | 0,62 | 0,59 |
Обозначения, принятые в табл. 24:
Таблица 25
|
|
|
|
|
60 | 80 | 100 | ||
0,89 | 0,81 | 0,77 | 0,74 |
Обозначения те же, что в табл. 24.
Таблица 26
|
|
|
|
Схема закрепления колонн (стоек) и нагрузка | Схема закрепления колонн (стоек) и нагрузка | ||
2 | 1 | ||
1 | 2 | ||
0,7 | 0,725 | ||
0,5 | 1,12 |
шарнирном
жестком
В формулах (41) и (42) :
5.8. Расчетную длину колонн рам в направлении вдоль здания (из плоскости рамы) следует принимать равной расстоянию между точками, закрепленными от смещения из плоскости рамы (опорами колонн, подкрановых балок и подстропильных ферм, узлами крепления связей и ригелей и т.п.). Расчетную длину допускается определять на основе расчетной схемы, учитывающей фактические условия закрепления концов колонн.
Предельная гибкость элементов
5.9. Гибкость сжатых элементов не должна превышать значений, приведенных в табл. 27.
Таблица 27
|
|
Элементы конструкций | Предельная гибкость сжатых элементов
|
Пояса, опорные раскосы и стойки ферм, передающие опорные реакции
| 100 |
Прочие элементы ферм
| 120 |
Колонны второстепенные (стойки фахверка, фонарей и т. п.), элементы решетки колонн
| 120 |
Связи
| 150 |
Стержни, служащие для уменьшения расчетной длины сжатых стержней, и другие ненагруженные элементы
| 150 |
Элементы ограждающих конструкций
|
|
симметрично нагруженные
| 100 |
несимметрично нагруженные (крайние и угловые стойки витражей и т.д.)
| 70 |
Примечание. Приведенные в табл. 27 данные относятся к элементам с сечением, симметричным относительно действия сил. При сечениях, несимметричных относительно действия сил, предельную гибкость надлежит уменьшать на 30 %.
5.10. Гибкость растянутых элементов не должна превышать значений, приведенных в табл. 28.
Таблица 28
|
|
Элементы конструкций | Предельная гибкость растянутых элементов |
Пояса и опорные раскосы ферм
| 300 |
Прочие элементы ферм
| 300 |
Связи (кроме элементов, подвергающихся предварительному натяжению)
| 300 |
Примечания: 1. Гибкость растянутых элементов проверяется только в вертикальной плоскости.
2. При проверке гибкости растянутых стержней перекрестной решетки из одиночных уголков радиус инерции принимается относительно оси, параллельной полке уголка.
3. Стержни перекрестной решетки в месте пересечения должны быть скреплены между собой.
4. Для растянутых раскосов стропильных ферм с незначительными усилиями, в которых при неблагоприятном расположении нагрузки может изменяться знак усилия, предельная гибкость принимается как для сжатых элементов, при этом соединительные прокладки должны устанавливаться не реже чем через 40i.
6. ПРОВЕРКА УСТОЙЧИВОСТИ СТЕНОК И ПОЯСНЫХ ЛИСТОВ ИЗГИБАЕМЫХ И СЖАТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
Стенки балок
6.1. Стенки балок для обеспечения их устойчивости следует укреплять двусторонними ребрами:
поперечными основными, поставленными на всю высоту стенки;
поперечными основными и продольными;
поперечными основными и промежуточными, расположенными в сжатой зоне стенки, короткими - только в клепаных балках.
При проверке устойчивости прямоугольных отсеков стенки, заключенных между поясами и соседними поперечными основными ребрами жесткости, расчетными размерами пластинки являются:
6.4. В балках с местной нагрузкой по верхнему поясу устойчивость стенки следует проверять в соответствии с указаниями обязательного приложения 5.
где
В формулах (45) - (48) :
а) пластинку, расположенную между сжатым поясом и продольным ребром, - по формуле
где
б) пластинку, расположенную между растянутым поясом и продольным ребром, - по формуле
где
для поперечных ребер - по формуле
для продольного ребра - по формулам табл. 29 с учетом их предельных значений.
При расположении продольного и поперечных ребер с одной стороны стенки моменты инерции сечений каждого из них вычисляются относительно оси, совпадающей с гранью стенки, ближайшей к ребру.
Таблица 29
|
|
|
|
Необходимый момент инерции сечения продольного ребра | Предельные значения | ||
|
| минимальные | максимальные
|
0,20 | |||
0,25 | |||
0,30 | - | - |
Нижние торцы опорных ребер жесткости должны быть плотно пригнаны или приварены к нижнему поясу балки и рассчитаны на воздействие опорной реакции.
Стенки центрально-, внецентренно сжатых и сжато-изгибаемых элементов
Таблица 30
|
|
|
Сечение элемента | Наибольшие значения при значениях условной гибкости стержня | |
| ||
Двутавровое | 3,1 | |
Н-образное | 3,5 | |
Швеллерное, трубчатое прямоугольное ( - для большей стенки) | 2,5 | |
Трубчатое квадратное | 2,25 |
Продольные ребра жесткости следует включать в расчетные сечения элементов.
Минимальные размеры выступающей части поперечных ребер жесткости следует принимать согласно требованиям п. 6.6.
Поясные листы и полки центрально-, внецентренно сжатых, сжато-изгибаемых и изгибаемых элементов
Таблица 31
|
|
|
Характеристика полки (поясного листа) и сечения элемента | Наибольшие значения при значениях условной гибкости стержня | |
| ||
Неокаймленная двутавра и тавра | 0,8 | |
Неокаймленная большая неравнополочного уголка, стенка тавра и полка швеллера | 0,8 | |
Неокаймленная равнополочных уголков | 0,7 |
Наибольшую гибкость свеса неокаймленных полок уголков в сжатых поясах клепаных балок без горизонтальных листов следует принимать по формуле
Таблица 32
|
|
|
|
|
Сечение | Значения коэффициента в формуле (57) при гибкости , равной | |||
|
|
| 1 | 5 |
Швеллер, двутавр | 2,5 | 1,06 | 1,35 | |
|
| 3,0 | 1,24 | 1,69 |
|
| 3,5 | 1,46 | 2,06 |
| 2,5 | 1,04 | 1,28 | |
|
| 3,0 | 1,20 | 1,59 |
|
| 3,5 | 1,40 | 1,94 |
Уголок, тавр, крестовое | 2,5 | 1,06 | 1,17 | |
|
| 3,0 | 1,24 | 1,47 |
|
| 3,5 | 1,46 | 1,67 |
| 2,5 | 1,04 | 1,13 | |
|
| 3,0 | 1,20 | 1,35 |
|
| 3,5 | 1,40 | 1,67 |
Черт. 9. Схема утолщения (бульбы)
6.17. Расчет на устойчивость замкнутых круговых цилиндрических оболочек вращения, равномерно сжатых параллельно образующим, следует выполнять по формуле
Кроме этого, устойчивость стенок таких труб должна быть проверена по п. 6.17.
Таблица 33
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Значение R, МПа | Коэффициенты при , равном | ||||||||
| 0 | 25 | 50 | 75 | 100 | 125 | 150 | 200 | 250 |
1,00 | 0,98 | 0,88 | 0,79 | 0,72 | 0,65 | 0,59 | 0,45 | 0,39 | |
1,00 | 0,94 | 0,78 | 0,67 | 0,57 | 0,49 | 0,42 | 0,29 | - |
Таблица 34
|
|
|
|
|
|
|
Значение | 100 | 150 | 200 | 250 | 500 | |
Коэффициент | 0,30 | 0,22 | 0,20 | 0,18 | 0,16 | 0,12 |
7. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ТОНКОЛИСТОВОГО АЛЮМИНИЯ
7.1. Тонколистовой алюминий (толщиной до 2 мм) следует применять в качестве элементов ограждающих и несущих конструкций:
а) плоских листов, укрепленных ребрами или специальной штамповкой;
б) плоских листов и лент, предварительно напряженных как в одном, так и в двух направлениях;
в) гофрированных листов без укреплений или со специальными укреплениями.
Элементы, работающие на сжатие и изгиб
Черт. 10. Расчетная схема сжатого тонколистового элемента
b - полная ширина сечения: с - рабочая ширина сечения
7.3. При расчете на прочность и деформативность тонколистовых конструкций, усиленных продольными ребрами, в которых плоский лист при действии продольной и поперечной нагрузок имеет сжимающие напряжения, в рабочую площадь ребер следует включать часть листа размером с (черт. 11, а), определяемым по формуле (59).
Черт. 11. Расчетная схема тонколистовых конструкций, усиленных продольными ребрами
а - плоский лист; б - гофрированный лист
В формуле (61) обозначения те же, что в формуле (60); значения a и b следует принимать по черт. 12.
Черт. 12. Расчетная схема сжатого гофрированного листа
а -без поперечных ребер жесткости; б -с поперечными ребрами жесткости
Черт. 13. Геометрические параметры для гофра
а - трапециевидного; б - волнистого
Черт. 14. Схема плиты из гофрированного листа с продольными и поперечными ребрами
1 - продольные ребра; 2 - поперечные ребра
7.5. При расчете по формуле (43) момент инерции поперечных ребер жесткости не должен быть меньше величины
Если гофрированный лист и поперечные ребра имеют различные модули упругости, то
Обозначения в формулах (62) и (63) те же, что в формуле (60).
7.6. Гофрированный лист, не имеющий усиливающих ребер, при действии поперечной нагрузки следует рассчитывать на изгиб по формулам (20) и (21) как балку.
Таблица 35
|
|
|
|
|
Отношение | Значения при угле наклона боковых граней гофра, град | |||
| 45 | 60 | 75 | 90 |
1,10 | 1,14 | 1,20 | 1,30 | |
1,5 | 1,15 | 1,20 | 1,30 | 1,40 |
1,0 | 1,20 | 1,25 | 1,35 | 1,45 |
0,5 | 1,25 | 1,30 | 1,40 | 1,50 |
Обозначения, принятые в табл. 35:
b - размер наклонной грани;
a - размер сжатой горизонтальной грани (см. черт. 13).
Черт. 15. Сечение трехслойной панели
7.10. Местную устойчивость сжатых горизонтальных граней изгибаемых листов с трапециевидным гофром (см. черт. 13,a) следует проверять с учетом упругого защемления продольных кромок по формуле
Таблица 36
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Отношение | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1,0 | 1,1 | 1,2 | 1,4 |
Коэффициент | 5,22 | 5,15 | 5,10 | 5,05 | 5,00 | 4,95 | 4,88 | 4,84 | 4,80 | 4,72 |
Обозначения, принятые в табл. 36:
b - размер наклонной грани;
a - размер сжатой горизонтальной грани (см. черт. 13).
Таблица 37
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Отношение | 0,7 | 0,8 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,6 | 1,8 | 2,0 | 2,5 | 3,0 |
Коэффициент | 1,00 | 0,86 | 0,76 | 0,67 | 0,61 | 0,56 | 0,52 | 0,48 | 0,41 | 0,35 |
7.11. Местную устойчивость наклонных граней листов с трапециевидным гофром в местах опирания на прогоны или ригели следует проверять по рекомендуемому приложению 6.
7.12. Местную устойчивость волнистых листов при изгибе (см. черт. 13, б) следует проверять по формуле
7.13. Общую устойчивость центрально-сжатого гофрированного листа следует проверять в соответствии с указаниями п. 4.2 и табл. 2 обязательного приложения 2. За расчетную длину следует принимать расстояние между закреплениями, препятствующими смещению гофрированного листа из его плоскости, независимо от наличия поперечных ребер.
7.14. Местную устойчивость элементов листа трапециевидной формы при центральном сжатии следует проверять по формуле
Местную устойчивость волнистого гофрированного листа при центральном сжатии следует проверять по формуле
Элементы мембранных конструкций
7.15. Расчет элементов мембранных конструкций следует производить на основе совместной работы мембраны и контура с учетом их деформированного состояния и геометрической нелинейности мембраны.
7.16. При расчете элементов мембранных конструкций (мембраны и контура) следует учитывать:
осевое сжатие;
сжатие, вызываемое усилиями сдвига по линии контакта мембраны с элементами контура;
изгиб в тангенциальной и вертикальной плоскостях;
начальный (имеющийся до нагружения) прогиб мембраны.
7.17. При прикреплении мембраны с эксцентриситетом относительно центра тяжести сечения элементов контура кроме факторов, указанных в п.7.16, при расчете контуров следует учитывать кручение.
7.18. При расчете пространственных блоков с предварительно напряженной обшивкой и наличии торцевых элементов жесткости обшивку следует вводить в работу каркаса блока при условии обеспечения надежной передачи усилий от элементов каркаса к обшивке.
Величину предварительного натяжения обшивки, расположенной в сжатой зоне, следует определять из условия равенства в ней нулю суммарных напряжений (без учета мембранных) при действии расчетной нагрузки.
7.19. При расчете элементов мембранных конструкций с одноосным напряжением обшивок следует учитывать дополнительное воздействие цепных усилий в обшивке, воспринимаемых продольными элементами каркаса.
7.20. Соединения мембран из алюминиевых сплавов, а также прикрепление их к опорному контуру следует рассчитывать на воздействие температурного перепада (с учетом разности коэффициентов линейного расширения материалов мембраны и контура).
8. РАСЧЕТ СОЕДИНЕНИЙ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ
Сварные соединения
8.1. Сварные швы следует рассчитывать по формулам табл. 38.
Сварные соединения внахлестку двумя лобовыми швами имеют расчетное сопротивление, равное расчетному сопротивлению сварного стыкового соединения при условии, что лобовые швы наложены по всей толщине свариваемых элементов и концы их выведены за пределы соединения.
8.2. Сварные стыковые соединения, работающие на изгиб, следует рассчитывать по формулам для расчета целого сечения с расчетными сопротивлениями, принятыми по табл. 9 и 10.
8.3. Сварные стыковые соединения, работающие одновременно на изгиб и срез, следует проверять по формуле
Таблица 38
|
|
|
Сварные швы | Напряженное состояние | Расчетная формула |
Стыковые, расположенные перпендикулярно действующей силе | Сжатие, растяжение | |
Угловые | Срез |
Обозначения, принятые в табл. 38:
8.4. При одновременном действии срезывающих напряжений в двух направлениях в одном и том же сечении углового шва расчет следует производить на равнодействующую этих напряжений.
8.5. Угловые швы, прикрепляющие элемент, на который действуют одновременно осевое усилие и изгибающий момент, следует рассчитывать по формуле (29), в которой:
Заклепочные и болтовые соединения
Заклепочные или болтовые соединения, воспринимающие продольные силы, следует рассчитывать на срез и смятие заклепок и болтов по формулам табл. 39.
Таблица 39
|
|
|
Соединение | Напряженное состояние | Расчетная формула |
Заклепки (или болты) | Срез | (73) |
| Смятие | (74) |
Болты | Растяжение | (75) |
Заклепки | Отрыв головки заклепки | (76) |
Обозначения, принятые в табл. 39:
Черт. 16. Заклепка с полукруглой головкой
8.7. Заклепки и болты, работающие одновременно на срез и растяжение, следует проверять отдельно на срез и на растяжение.
8.8. В креплениях одного элемента к другому через прокладки или иные промежуточные элементы, а также в креплениях с односторонней накладкой число заклепок (болтов) должно быть увеличено против расчетного числа на 10%.
При прикреплении выступающих полок уголков или швеллеров с помощью коротышей число заклепок (болтов), прикрепляющих одну из полок коротыша, должно быть увеличено против расчетного числа на 50%.
Монтажные соединения на высокопрочных стальных болтах
8.9. Монтажные соединения на высокопрочных стальных 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 40
|
|
|
|
Способ обработки соединяемых поверхностей | Пескоструйная очистка | Травление поверхности | Без обработки (после обезжиривания) |
Коэффициент трения | 0,45 | 0,4 | 0,15 |
Соединения с фрезерованными торцами
8.12. В соединениях с фрезерованными торцами (в стыках сжатых элементов 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
8.13. Сварные швы, заклепки и высокопрочные болты, соединяющие стенки и пояса составных двутавровых балок, следует рассчитывать по табл. 41.
Таблица 41
|
|
|
Нагрузка | Вид соединения | Формулы для расчета поясных соединений в составных балках |
Неподвижная (распределенная и сосредоточенная) | Угловые швы | (78) |
| Заклепки | (79) |
| Высокопрочные болты | (80) |
Местная сосредоточенная | Угловые швы | (81) |
| Заклепки | (82) |
| Высокопрочные болты | (83) (83) |
Обозначения, принятые в табл. 41:
8.14. В балках с соединениями на заклепках и 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.
Анкерные болты
8.15. В конструкциях из алюминиевых сплавов анкерные болты следует выполнять из стали. Расчет стальных анкерных болтов следует производить по СНиП II-23-81.
9. ПРОЕКТИРОВАНИЕ АЛЮМИНИЕВЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Общие указания
9.1. При проектировании алюминиевых конструкций необходимо:
а) предусматривать связи, обеспечивающие в процессе монтажа и эксплуатации устойчивость и пространственную неизменяемость сооружения в целом и его элементов, назначая их в зависимости от основных параметров и режима эксплуатации сооружения (конструктивной схемы пролетов, температурных воздействий и т. д.);
б) учитывать производственные возможности предприятий-изготовителей металлоконструкций и мощность подъемно-транспортного оборудования монтажных организаций;
в) компоновать элементы конструкций из наименьшего числа деталей;
г) использовать металл с наименьшими отходами и потерями путем соответствующего размещения стыков в конструкции;
д) предусматривать конструктивные решения и производить разбивку конструкций на отправочные элементы с учетом рационального и экономичного транспортирования их на строительство;
е) предусматривать возможность укрупнения отправочных элементов конструкций на строительной площадке для монтажа их крупными блоками и обеспечения устойчивости отдельных элементов и блоков сооружения в процессе монтажа;
ж) предусматривать монтажные крепления элементов, обеспечивающие возможность их легкой сборки и удобного выполнения соединений на монтаже (устройство монтажных столиков и т. п.), а также быстроту выверки конструкций;
з) предусматривать монтажные соединения элементов болтовыми; сварные и клепаные монтажные соединения допускать лишь в тех случаях, когда применение болтов нерационально или не разрешается нормативными документами.
9.2(К). Прогибы и перемещения элементов конструкций не должны превышать предельных, установленных СНиП 2.01.07-85.
9.3. Температурные климатические воздействия на алюминиевые конструкции одноэтажных зданий и сооружений следует учитывать путем соблюдения наибольших расстояний между температурными швами в соответствии с табл. 43, а также применением конструктивных мер при проектировании ограждающих конструкций, их стыков и нащельников.
9.4. Ограждающие конструкции зданий (стены и покрытия, отдельные панели, настилы и их стыки), а также детали крепления ограждений к каркасу здания следует проектировать с учетом изменения температуры в течение года, обеспечивая при этом свободу температурных деформаций при сохранении теплотехнических свойств и герметичности ограждений.
9.5. При расчете ограждающих конструкций значения изменений температуры наружных поверхностей следует определять исходя из расчетных значений температуры наружного воздуха в летнее и в зимнее время года в соответствии со СНиП 2.01.01-82. При этом в летнее время должно быть учтено воздействие солнечной радиации.
9.6. Расчетные перепады температуры между наружными и внутренними поверхностями ограждающих конструкций следует принимать с учетом внутреннего температурного режима эксплуатации здания.
Таблица 42
|
|
Элементы конструкций | Относительные прогибы элементов (к пролету ) |
1. Балки покрытий и чердачных перекрытий: |
|
главные балки | 1/250 (1/200) |
прогоны | 1/200 (1/150) |
обрешетки | 1/150 (1/125) |
2. Покрытия, в том числе большепролетные без подвесного транспорта | 1/300 (1/250) |
3. Элементы фахверка: |
|
стойки, ригели | 1/300 (1/200) |
прогоны остекления (в вертикальной и горизонтальной плоскостях) | 1/200 |
4. Стеновые панели: |
|
с остеклением | 1/200 |
без остекления | 1/125 (1/100) |
5. Кровельные панели, подвесные потолки | 1/150 (1/125) |
6. Вертикальные и горизонтальные элементы ограждающих конструкций (импосты) при остеклении: |
|
одинарном | 1/200 |
стеклопакетами | 1/300 |
Примечания: 1. Величины прогибов, приведенные в скобках, допускаются лишь при наличии обоснования (опытное строительство, наличие строительного подъема и др.).
2. Предельные значения прогибов допускается определять при соответствующем обосновании из условия сохранения плотности стыков.
3. При применении подвесного транспорта прогибы конструкций следует определять в каждом конкретном случае из условия нормальной эксплуатации подъемно-транспортного механизма.
Таблица 43
|
|
|
|
Характеристика зданий и сооружений | Наибольшие расстояния, м | ||
| между температурными швами | от температурного шва или торца здания до оси ближайшей вертикальной связи | |
| по длине блока (вдоль здания) | по ширине блока |
|
Отапливаемые здания | 144 | 120 | 72 |
Неотапливаемые здания и горячие цехи
| 96 | 90 | 48 |
Открытые эстакады
| 72 | - | 36 |
Примечание. Наибольшие расстояния указаны для зданий и сооружений, в которых конструкции покрытий или (и) стен выполнены из алюминия, а колонны - из стали или алюминия.
9.7. Выбор материала для утеплителя, клея и герметиков при проектировании ограждающих конструкций следует производить с учетом величин расчетных перепадов температуры между наружными и внутренними поверхностями ограждающих конструкций.
9.8. При технико-экономическом обосновании в конструкциях допускается применять алюминий в сочетании с другими строительными материалами (алюминий и дерево в оконных и дверных конструкциях, алюминий и полимеры в стеновых и кровельных конструкциях и др.). При этом необходимо учитывать различие в величинах модулей упругости и коэффициентов линейного расширения материалов, а также предусматривать мероприятия по защите алюминия от контактной коррозии.
9.9. В конструкциях сборно-разборных зданий алюминий следует применять в виде:
ограждающих полносборных элементов для стен, кровли, перегородок, дверных и оконных проемов и др.;
несущих элементов полной заводской готовности с монтажными соединениями на болтах и др.
9.10. При проектировании элементов ограждающих и несущих конструкций сборно-разборных зданий следует предусматривать их взаимозаменяемость. Монтажные узлы и стыки необходимо располагать в местах, исключающих скопление грязи, пыли, влаги и др.
9.11. При транспортировании следует предусматривать сохранность элементов сборно-разборных зданий и сооружений путем их пакетирования и перевозки в контейнерах.
9.12. Для защитно-декоративной отделки алюминиевых конструкций и изделий архитектурного назначения надлежит применять материалы, предусмотренные государственными стандартами и типовыми чертежами конструкций соответствующего вида.
9.13. Ограждающие конструкции следует проектировать совместно с разработкой необходимых приборов открывания, фиксации, а также других изделий и материалов.
9.14. При проектировании ограждающих алюминиевых конструкций необходимо обеспечить возможность легкой замены элементов, подверженных ускоренному старению, износу или ремонту (например, уплотнительных прокладок, стекла и др.).
9.15. Применение алюминия в ограждающих и несущих конструкциях зданий и сооружений допускается при специальном обосновании и на основании указаний ТП 101-81*.
9.16. Коррозионную стойкость алюминиевых конструкций производственных и сельскохозяйственных зданий и сооружений, подвергающихся воздействию агрессивных сред, следует обеспечивать путем выбора марки и состояния алюминия, назначения рациональных конструктивных форм и минимальных толщин в соответствии со СНиП 2.03.11-85.
10. КОНСТРУКТИВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ
Общие указания
10.1. Выбор вида соединения (сварное, болтовое, заклепочное и др.) следует производить в зависимости от характера работы соединения и с учетом степени ослабления алюминия, определяемого видом соединения.
Сварные соединения элементов несущих конструкций следует выполнять, как правило, в заводских условиях. При проектировании сварных конструкций необходимо предусматривать применение кондукторов.
10.2. Тонколистовые ограждающие конструкции и их соединения следует проектировать сварными или клепаными (заводские и монтажные крепления обшивок к каркасам, стыки для укрупнения тонколистовых элементов, стыки в кровельных покрытиях), а также с применением соединений на фальцах, защелках и др.
10.3. При проектировании сварных тонколистовых конструкций необходимо обеспечить сохранение внешнего вида конструкций путем: выбора способа сварки, обеспечивающего требуемый внешний вид сварных соединений; устройства нащельников и других конструктивных элементов на сварных соединениях; применения жестких кондукторов; проковки сварных швов для уменьшения сварочных деформаций и др.
10.4. Применение сварных соединений в конструкциях, предназначенных для антикоррозионной защиты анодированием, допускается при специальном обосновании.
10.5. Минимальную толщину полуфабрикатов алюминиевых конструкций следует назначать по расчету и в зависимости от условий их перевозки и монтажа.
Толщина элементов ограждающих конструкций при нормальных условиях их эксплуатации допускается не менее 0,8 мм.
10.6. При проектировании строительных конструкций из алюминия необходимо учитывать требования государственных стандартов и пользоваться каталогами алюминиевых профилей.
10.7. Комбинированные соединения, в которых часть усилий воспринимается заклепками, а часть - сварными швами, применять запрещается.
10.8. Алюминий в сочетании со сталью допускается применять в составе:
одной конструкции при выполнении различных элементов конструкций из алюминия или стали;
одного элемента конструкции, выполненного из алюминия при стальных соединениях (болты).
10.9. Соединения элементов ограждающих конструкций (витрин, витражей, окон, дверей и др.), выполняемые на вкладышах, должны быть проверены в опытных конструкциях.
Непосредственное соприкосновение заполнения из стекла с элементами алюминиевого каркаса не допускается.
Конструирование сварных соединений
10.10. При проектировании конструкций со сварными соединениями следует:
применять высокопроизводительные механизированные способы сварки;
предусматривать возможность сварки без кантовки конструкций при изготовлении;
обеспечивать свободный доступ к местам наложения швов с учетом выбранного способа и технологии сварки;
назначать размеры и взаимное расположение швов и выбирать способ сварки исходя из требований обеспечения наименьших собственных напряжений и деформаций при сварке;
избегать сосредоточения большого числа швов в одном месте;
принимать число и размеры сварных швов минимально необходимыми.
10.11. Разделку кромок под сварку следует назначать с учетом способа и технологии сварки, положения шва в пространстве и толщины свариваемых элементов по ГОСТ 14806-80 и заводским нормалям.
10.12. При проектировании сварных соединений и узлов в несущих конструкциях следует предусматривать снижение концентрации напряжений, применяя для этого соответствующие конструктивные решения и технологические мероприятия. Следует предусматривать преимущественно сварные соединения встык с обязательной подваркой корня шва или с использованием формирующих подкладок. Концы швов встык следует выводить за пределы стыка (например, с помощью выводных планок).
При сварке встык двух листов разной толщины следует осуществлять переход от толстого листа к тонкому устройством скоса по ГОСТ 14806-80.
10.13. Число стыков в расчетных элементах должно быть минимальным.
10.14. Сварные соединения следует, как правило, располагать в менее напряженных местах элементов конструкции.
10.15. В узлах несущих конструкций из прессованных профилей следует предусматривать сварные соединения встык и втавр.
10.16. Размеры и форма сварных угловых швов должны удовлетворять следующим требованиям:
в соединениях внахлестку с угловыми швами величина нахлестки должна быть не менее пяти толщин наиболее тонкого элемента.
10.17. Сварные соединения тонколистовых конструкций следует проектировать с учетом технологических особенностей применяемых способов сварки:
приварку тонких листов обшивок к более толстым элементам каркаса допускается выполнять аргонодуговой точечной или контактной точечной сваркой; при контактной точечной сварке отношение толщин свариваемых элементов не должно превышать 1:3;
в заводских условиях для укрупнения тонколистовых элементов следует, как правило, применять контактную роликовую сварку, обеспечивающую получение прочных водонепроницаемых соединений. Размеры соединений при контактной роликовой сварке приведены в табл. 44.
Таблица 44
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Контактная точечная сварка | Роликовая сварка | ||||||
Толщина наиболее тонкой детали, мм | диаметр ядра, мм | минимальные размеры, мм | ширина литой | минимальные размеры, мм | ||||
|
| ширина нахлестки* при шве | шаг между точками | зоны, мм | ширина нахлестки* при шве | расстояние от оси шва до края листа | ||
|
| одно- рядном | двухрядном (в шахматном порядке) |
|
| одно- рядном | двух- рядном** |
|
0,5 | 3-4 | 10 | 18 | 10 | 3-4 | 10 | 12 | 5 |
0,8 | 3,5-4,5 | 12 | 25 | 13 | 3,5-4,5 | 10 | 14 | 5 |
1 | 4-5 | 14 | 28 | 15 | 4-5 | 12 | 16 | 6 |
1,2 | 5-6 | 16 | 30 | 15 | 5-6 | 14 | 20 | 7 |
1,5 | 6-7 | 18 | 35 | 20 | 6-7 | 16 | 24 | 8 |
2 | 7-8 | 20 | 42 | 25 | 7-8 | 20 | 28 | 10 |
3 | 9-10 | 26 | 56 | 35 | 8-9 | 24 | 34 | 12 |
_______________
* При сварке трех листов алюминия ее следует увеличивать на 15-20 %.
** Выполняется с перекрытием на 30-50 %.
Допускается укрупнение тонколистовых элементов в заводских условиях выполнять сваркой контактной точечной (размеры соединений приведены в табл. 44), аргонодуговой точечной и аргонодуговой непрерывным швом.
При сварке стыков кровельных покрытий в монтажных условиях следует, как правило, применять аргонодуговую сварку вольфрамовым или плавящимся электродом с импульсным питанием дуги. Основными видами соединений при этом являются нахлесточное и бортовое.
При применении аргонодуговой точечной сварки в монтажных условиях для соединения тонколистовых элементов основным видом соединения является нахлесточное; величина нахлестки должна быть не менее 30 мм.
Аргонодуговой точечной сваркой допускается сваривать пакет из трех элементов (толщина двух верхних листов в пакете не должна превышать 3 мм).
Конструирование заклепочных и болтовых соединений
10.18. В рабочих элементах конструкций число расположенных по одну сторону стыка заклепок, прикрепляющих элемент в узле, должно быть не менее двух.
10.19. При заводской холодной клепке толщина склепываемого пакета на скобе не должна превышать четырех диаметров заклепок.
10.20. Разбивку заклепок и болтов, в том числе высокопрочных, следует производить согласно табл. 45. Соединительные заклепки и болты, располагаемые вне узлов и стыков, следует размещать на максимальных расстояниях.
10.21. Для соединений с использованием стальных болтов необходимо предусматривать мероприятия по защите их от контактной коррозии.
10.22. Диаметр заклепки должен быть не более пяти толщин наиболее тонкого элемента. За расчетный диаметр заклепки следует принимать диаметр отверстия.
10.23. Форма заклепки и ее размеры для холодной клепки устанавливаются техническими условиями на изготовление строительных конструкций из алюминия.
10.24. При соединении внахлестку профилированных листов кровли (вдоль гофра) элементы крепления (болты, заклепки) следует располагать в каждом гребне гофра.
Стыки мембранной или предварительно напряженной обшивки толщиной до 2 мм следует выполнять внахлестку, при этом стык должен быть соединен не менее чем двумя рядами сварных точек или заклепок.
10.25. В конструкциях из профилированных листов ребра жесткости или диафрагмы следует соединять в каждой точке касания с гофром и элементом, усиливающим конструкцию.
10.26. Конструкция соединения тонких алюминиевых лент с контуром должна иметь регулируемое предварительное натяжение и не допускать контакта между алюминием, сталью или бетоном.
Таблица 45
|
|
Характеристика расстояния | Расстояния при размещении заклепок и болтов |
Между центрами заклепок и болтов в любом направлении:
|
|
минимальное
| Для заклепок ; для болтов |
максимальное в крайних рядах при отсутствии окаймляющих уголков при растяжении и сжатии
| 5 или 10 |
максимальное в средних и крайних рядах при наличии окаймляющих уголков:
|
|
при растяжении
| или 20 |
│ сжатии
| или 14 |
От центра заклепки или болта до края элемента:
|
|
минимальное вдоль усилия и по диагонали
| |
минимальное поперек усилия при обрезных кромках
| |
то же, при прокатных или прессованных кромках
| |
максимальное
|
Обозначения, принятые в табл. 45:
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Обязательное
МАТЕРИАЛЫ И ИХ ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДЛЯ АЛЮМИНИЕВЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Таблица 1
Марки и состояния алюминия для конструкций зданий и сооружений
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
Марка и состояние алюминия | Государственные стандарты или технические условия на поставку алюминия |
| ||||||||||||
| по химическому составу | по механическим свойствам |
| |||||||||||
|
| листы | профили | трубы | ленты |
| ||||||||
Группа I. Ограждающие конструкции - оконные и дверные заполнения, подвесные потолки, перегородки, витражи
|
| |||||||||||||
АД1М | - | - | ГОСТ 13726-78 |
| ||||||||||
АМцМ | - | - | ГОСТ 13726-78 |
| ||||||||||
АМг2М | - | ГОСТ 13726-78 |
| |||||||||||
АМг2Н2 | - | - | ГОСТ 13726-78 |
| ||||||||||
АД31Т | - |
| - |
| ||||||||||
|
|
|
|
|
|
| ||||||||
АД31Т1 | - |
| - | - |
| |||||||||
|
|
|
|
|
|
| ||||||||
АД31Т4 | - |
| - | - |
| |||||||||
|
|
|
|
|
|
| ||||||||
АД31Т5 | - |
| - | - |
| |||||||||
|
|
|
|
|
|
| ||||||||
1935Т | ОСТ 1-92014-76 | - | ТУ 1-9-346-77 | - | - |
| ||||||||
Группа II. Ограждающие конструкции - кровельные и стеновые панели и др. |
| |||||||||||||
АМг2М | - | ГОСТ 13726-78 |
| |||||||||||
АМг2Н2 |
| - | - | ГОСТ 13726-78 |
| |||||||||
АД31Т |
| - | - |
| ||||||||||
|
|
|
|
|
|
| ||||||||
АД31Т1 | - | - | - |
| ||||||||||
|
|
|
|
|
| |||||||||
АД31Т4 |
| - | - | - |
| |||||||||
|
|
|
|
|
| |||||||||
АД31Т5 | - | - | - |
| ||||||||||
|
|
|
|
|
| |||||||||
1915 | - | - |
| |||||||||||
|
|
|
|
|
|
| ||||||||
1915Т | - | - |
| |||||||||||
|
|
|
|
|
|
| ||||||||
1935Т | ОСТ 1-92014-76 | - | ТУ 1-9-346-77 | - | - |
| ||||||||
Группа III. Несущие сварные конструкции (фермы, колонны, прогоны покрытий, пространственные решетчатые покрытия, покрытия больших пролетов, сборно-разборные конструкции каркасов зданий, блоки покрытия и др.) | ||||||||||||||
АМг2М | - | ГОСТ 13726-78 |
| |||||||||||
|
|
|
|
|
|
| ||||||||
АМг2Н2 |
| - | - | ГОСТ 13726-78 |
| |||||||||
АД31Т | - | - |
| |||||||||||
|
|
|
|
|
| |||||||||
АД31Т1 | - | - | - |
| ||||||||||
|
|
|
|
|
| |||||||||
АД31Т4 | - | - | - |
| ||||||||||
|
|
|
|
|
| |||||||||
1935Т | ОСТ 1-92014-76 | - | ТУ 1-9-346-77 | - | - |
| ||||||||
1915 | - |
| - |
| ||||||||||
|
|
|
|
|
| |||||||||
1915Т | - |
| - |
| ||||||||||
Группа IV. Клепаные конструкции, относящиеся к группе III, а также элементы конструкций, не имеющие сварных соединений |
| |||||||||||||
АМг2Н2 | - | - | ГОСТ 13726-78 | |||||||||||
АД31Т | - | - | ||||||||||||
|
|
|
|
| ||||||||||
АД31Т1 | - | - | - | |||||||||||
|
|
|
|
| ||||||||||
АД31Т4 | - |
| - | - | ||||||||||
|
|
|
|
| ||||||||||
1935Т | ОСТ 1-92014-76 | - | ТУ 1-9-346-77 | - | - | |||||||||
1925 | - | - | ||||||||||||
|
|
|
|
|
| |||||||||
1915 | - | - | ||||||||||||
|
|
|
|
| ||||||||||
1915Т | - |
| - |
Примечания: 1.Для конструкций I-IV групп приведен примерный их перечень.
2. Алюминий марки АМцМ следует применять преимущественно для листовых конструкций декоративного назначения, подлежащих анодированию в черный цвет.
Таблица 2
Физические характеристики алюминия
|
|
Физическая характеристика | Значения |
Модуль упругости , МПа (кгс/кв.см), при температуре, ° С:
|
|
минус 70 | |
от минус 40 до плюс 50 | |
100 | |
Модуль сдвига , МПа (кгс/кв.см), при температуре, ° С:
|
|
минус 70 | |
от минус 40 до плюс 50 |
|
100 | |
Коэффициент поперечной деформации (Пуассона) | 0,3 |
Коэффициент линейного расширения , ° С , при температуре от минус 70 до плюс 100 ° С
| |
Среднее значение плотности , кг/куб.м
| 2700 |
Таблица 3
Плотность алюминия
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Марка алюминия | АД1 | АМц | АМг | АД31 | 1935 | 1925 | 1915 | АЛ8 |
Плотность, кг/куб.м | 2710 | 2730 | 2680 | 2710 | 2760 | 2770 | 2770 | 2550
|
Таблица 4
Алюминиевые полуфабрикаты, применяемые для строительных конструкций
|
|
|
|
|
|
|
Марка алюминия |
| Полуфабрикаты | ||||
| листы | ленты | плиты | прутки | профили | трубы |
АД1 | + | + | - | - | - | - |
АМц | + | + | - | - | - | - |
АМг2 | + | + | + | - | - | + |
АД31 | - | - | - | + | + | + |
1935 | - | - | - | + | + | - |
1925 | - | - | - | + | + | + |
1915 | - | - | - | + | + | + |
Примечание. Знак "+" означает, что данный полуфабрикат применяется для строительных конструкций; знак "-" -данный полуфабрикат не применяется.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Обязательное
Таблица 1
|
|
|
Тип сечения | Схема сечения | Номер таблицы |
1 | 2 | |
2 | 3 |
Таблица 2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Гибкость элементов | Коэффициенты для элементов из алюминия марок | ||||||||
| АД1М | АМцМ | АД31Т; АД31Т4
| АМг2М | АД31Т5 | АД31Т1; AMг2H2 | 1935T | 1925; 1915 | 1915T |
0 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 |
10 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 |
20 | 1,000 | 1,000 | 0,995 | 0,982 | 0,946 | 0,936 | 0,930 | 0,915 | 0,910 |
30 | 0,985 | 0,955 | 0,930 | 0,915 | 0,880 | 0,865 | 0,852 | 0,838 | 0,830 |
40 | 0,935 | 0,900 | 0,880 | 0,860 | 0,818 | 0,802 | 0,790 | 0,770 | 0,758 |
50 | 0,887 | 0,860 | 0,835 | 0,812 | 0,763 | 0,740 | 0,722 | 0,696 | 0,676 |
60 | 0,858 | 0,820 | 0,793 | 0,766 | 0,705 | 0,675 | 0,650 | 0,615 | 0,590 |
70 | 0,825 | 0,782 | 0,750 | 0,717 | 0,644 | 0,605 | 0,572 | 0,530 | 0,500 |
80 | 0,792 | 0,745 | 0,706 | 0,665 | 0,590 | 0,542 | 0,500 | 0,440 | 0,385 |
90 | 0,760 | 0,710 | 0,656 | 0,608 | 0,510 | 0,450 | 0,403 | 0,348 | 0,305 |
100 | 0,726 | 0,665 | 0,610 | 0,555 | 0,432 | 0,367 | 0,326 | 0,282 | 0,246 |
110 | 0,693 | 0,625 | 0,562 | 0,506 | 0,382 | 0,313 | 0,270 | 0,233 | 0,204 |
120 | 0,660 | 0,530 | 0,518 | 0,458 | 0,330 | 0,262 | 0,228 | 0,196 | 0,171 |
130 | 0,630 | 0,545 | 0,475 | 0,415 | 0,290 | 0,227 | 0,192 | 0,167 | 0,146 |
140 | 0,595 | 0,505 | 0,435 | 0,362 | 0,255 | 0,197 | 0,168 | 0,144 | 0,126 |
150 | 0,562 | 0,470 | 0,400 | 0,313 | 0,212 | 0,168 | 0,146 | 0,125 | 0,110 |
Таблица 3
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Гибкость элементов | Коэффициенты для элементов из алюминия марок | ||||||||
| АД1М | АМцМ | АД31Т; АД31Т4
| АМг2М | АД31Т5 | АД31Т1; AMг2H2 | 1935T | 1925; 1915 | 1915T |
0 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 |
10 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 0,990 | 0,983 | 0,980 | 0,967 | 0,960 |
20 | 0,975 | 0,950 | 0,940 | 0,920 | 0,885 | 0,880 | 0,880 | 0,867 | 0,860 |
30 | 0,922 | 0,895 | 0,878 | 0,862 | 0,820 | 0,808 | 0,802 | 0,790 | 0,775 |
40 | 0,877 | 0,842 | 0,822 | 0,807 | 0,760 | 0,742 | 0,730 | 0,715 | 0,695 |
50 | 0,832 | 0,796 | 0,773 | 0,750 | 0,700 | 0,678 | 0,662 | 0,638 | 0,613 |
60 | 0,795 | 0,752 | 0,725 | 0,698 | 0,635 | 0,607 | 0,590 | 0,560 | 0,530 |
70 | 0,757 | 0,713 | 0,680 | 0,647 | 0,574 | 0,538 | 0,516 | 0,482 | 0,450 |
80 | 0,720 | 0,670 | 0,635 | 0,597 | 0,520 | 0,480 | 0,450 | 0,413 | 0,380 |
90 | 0,690 | 0,632 | 0,588 | 0,545 | 0,466 | 0,422 | 0,392 | 0,348 | 0,305 |
100 | 0,657 | 0,593 | 0,543 | 0,498 | 0,410 | 0,360 | 0,328 | 0,282 | 0,246 |
110 | 0,625 | 0,553 | 0,500 | 0,450 | 0,362 | 0,310 | 0,272 | 0,233 | 0,204 |
120 | 0,590 | 0,515 | 0,460 | 0,408 | 0,316 | 0,263 | 0,230 | 0,196 | 0,171 |
130 | 0,560 | 0,480 | 0,420 | 0,370 | 0,280 | 0,228 | 0,195 | 0,167 | 0,146 |
140 | 0,527 | 0,445 | 0,385 | 0,333 | 0,237 | 0,194 | 0,170 | 0,144 | 0,126 |
150 | 0,497 | 0,412 | 0,352 | 0,300 | 0,205 | 0,166 | 0,146 | 0,125 | 0,110 |
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Обязательное
При наличии утолщений круглого сечения (бульб)
где
для сварных и прессованных двутавровых балок
для клепаных двутавровых балок
Таблица 1
|
|
|
|
|
|
|
| Коэффициенты | |||||
| для балок без закрепления в пролете |
| ||||
Коэффициент | при сосредоточенной нагрузке, приложенной к поясу | при равномерно распределенной нагрузке, приложенной к поясу | при наличии не менее двух промежуточных закреплений верхнего пояса, делящих пролет на равные части, независимо от места приложения нагрузки | |||
| верхнему | нижнему | верхнему | нижнему |
| |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
0,1 | 0,98 | 2,80 | 0,91 | 2,14 | 1,20 | |
0,4 | 0,98 | 2,84 | 0,91 | 2,14 | 1,23 | |
1,0 | 1,05 | 2,87 | 0,95 | 2,17 | 1,26 | |
4,0 | 1,26 | 3,05 | 1,12 | 2,35 | 1,44 | |
8,0 | 1,47 | 3,29 | 1,30 | 2,56 | 1,65 | |
16,0 | 1,89 | 3,75 | 1,68 | 2,94 | 1,96 | |
24,0 | 2,24 | 4,10 | 2,00 | 3,22 | 2,24 | |
32,0 | 2,56 | 4,45 | 2,28 | 3,50 | 2,49 | |
48,0 | 3,15 | 4,97 | 2,73 | 3,99 | 2,91 | |
64,0 | 3,64 | 5,50 | 3,15 | 4,45 | 3,33 | |
80,0 | 4,10 | 5,95 | 3,50 | 4,80 | 3,64 | |
96,0 | 4,48 | 6,30 | 3,89 | 5,15 | 3,96 | |
128,0 | 5,25 | 7,04 | 4,48 | 5,78 | 4,50 | |
160,0 | 5,92 | 7,77 | 5,04 | 6,30 | 5,01 | |
240,0 | 7,35 | 9,17 | 6,30 | 7,56 | 6,09 | |
320,0 | 8,54 | 10,40 | 7,32 | 8,40 | 7,00 | |
400,0 | 9,63 | 11,48 | 8,16 | 9,38 | 7,77 |
Примечание. При одном закреплении балки в середине пролета необходимо учитывать следующие случаи:
Таблица 2
|
|
|
Коэффициент | Коэффициенты при нагрузке, приложенной к поясу
| |
| верхнему | нижнему |
4 | 0,875 | 3,640 |
6 | 1,120 | 3,745 |
8 | 1,295 | 3,850 |
10 | 1,505 | 3,920 |
12 | 1,680 | 4,025 |
14 | 1,855 | 4,130 |
16 | 2,030 | 4,200 |
24 | 2,520 | 4,550 |
32 | 2,975 | 4,830 |
40 | 3,290 | 5,040 |
100 | 5,040 | 6,720 |
В формулах ( 4)-(6):
Таблица 3
|
|
|
|
|
Вид нагрузки | Чистый изгиб | Равномерно распределенная нагрузка | Сосредоточенная сила в середине пролета | Момент на одном конце балки |
Коэффициент | 1,00 | 1,12 | 1,35 | 1,75 |
Поперечное сечение балки с развитым верхним поясом
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Обязательное
РАСЧЕТ ВНЕЦЕНТРЕННО СЖАТЫХ И СЖАТО-ИЗГИБАЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
Таблица 1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Условная гибкость | Коэффициенты при приведенном относительном эксцентриситете , равном |
| ||||||||||||||||||||
| 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 1,0 | 1,2 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 4,0 | 5,0 | 6,0 | 7,0 | 8,0 | 9,0 | 10,0 | |
0,5 | 990 | 980 | 973 | 937 | 905 | 880 | 850 | 920 | 767 | 725 | 657 | 567 | 500 | 445 | 360 | 302 | 257 | 225 | 203 | 182 | 165 | |
1,0 | 947 | 907 | 872 | 837 | 807 | 778 | 752 | 725 | 680 | 637 | 583 | 505 | 445 | 394 | 323 | 272 | 235 | 205 | 186 | 167 | 151 | |
1,5 | 880 | 832 | 793 | 758 | 726 | 700 | 670 | 647 | 607 | 570 | 518 | 452 | 398 | 355 | 292 | 247 | 215 | 188 | 171 | 153 | 140 | |
2,0 | 817 | 765 | 723 | 687 | 656 | 627 | 602 | 580 | 540 | 507 | 463 | 405 | 358 | 320 | 265 | 227 | 197 | 175 | 158 | 142 | 130 | |
2,5 | 750 | 695 | 652 | 617 | 587 | 560 | 536 | 515 | 482 | 452 | 413 | 362 | 322 | 290 | 242 | 208 | 182 | 162 | 146 | 132 | 121 | |
3,0 | 677 | 618 | 578 | 545 | 517 | 495 | 472 | 455 | 425 | 400 | 367 | 323 | 290 | 262 | 220 | 192 | 167 | 150 | 135 | 123 | 114 | |
3,5 | 593 | 542 | 505 | 475 | 453 | 434 | 415 | 398 | 374 | 355 | 325 | 288 | 260 | 236 | 202 | 175 | 155 | 140 | 126 | 116 | 108 | |
4,0 | 505 | 436 | 435 | 412 | 393 | 378 | 362 | 350 | 327 | 312 | 288 | 257 | 233 | 214 | 184 | 159 | 144 | 130 | 117 | 109 | 101 | |
4,5 | 425 | 395 | 374 | 356 | 342 | 328 | 315 | 306 | 288 | 275 | 255 | 230 | 210 | 193 | 167 | 146 | 132 | 121 | 110 | 102 | 095 | |
5,0 | 358 | 338 | 320 | 307 | 295 | 285 | 275 | 268 | 253 | 242 | 227 | 205 | 190 | 175 | 152 | 135 | 123 | 113 | 103 | 096 | 090 | |
5,5 | 303 | 287 | 276 | 265 | 257 | 248 | 242 | 235 | 225 | 215 | 202 | 185 | 172 | 160 | 140 | 125 | 115 | 105 | 097 | 090 | 085 | |
6,0 | 257 | 246 | 238 | 230 | 223 | 218 | 213 | 208 | 198 | 192 | 180 | 166 | 155 | 145 | 128 | 115 | 106 | 097 | 090 | 085 | 080 | |
6,5 | 222 | 212 | 207 | 202 | 197 | 191 | 187 | 183 | 175 | 170 | 161 | 148 | 141 | 132 | 117 | 107 | 097 | 090 | 085 | 080 | 075 | |
7,0 | 192 | 187 | 181 | 177 | 172 | 168 | 165 | 161 | 155 | 150 | 145 | 135 | 128 | 120 | 108 | 098 | 090 | 085 | 080 | 075 | 070 | |
8,0 | 148 | 145 | 142 | 139 | 137 | 134 | 132 | 129 | 126 | 123 | 120 | 112 | 107 | 100 | 091 | 085 | 080 | 077 | 072 | 067 | 062 | |
9,0 | 120 | 117 | 115 | 113 | 111 | 110 | 108 | 107 | 105 | 102 | 100 | 094 | 090 | 086 | 080 | 076 | 072 | 067 | 063 | 059 | 055 | |
10,0 | 097 | 095 | 093 | 092 | 091 | 090 | 088 | 087 | 085 | 084 | 082 | 080 | 077 | 075 | 070 | 067 | 062 | 060 | 056 | 052 | 048 |
Таблица 2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Условная приведенная гибкость | Коэффициенты при относительном эксцентриситете, равном | ||||||||||||||||||||
| 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 1,0 | 1,2 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 4,0 | 5,0 | 6,0 | 7,0 | 8,0 | 9,0 | 10,0 |
0,5 | 950 | 888 | 825 | 755 | 718 | 660 | 635 | 605 | 540 | 495 | 436 | 370 | 320 | 282 | 232 | 196 | 170 | 157 | 143 | 122 | 110 |
1,0 | 882 | 810 | 756 | 693 | 660 | 609 | 582 | 548 | 496 | 453 | 405 | 342 | 296 | 262 | 213 | 182 | 155 | 145 | 130 | 113 | 096 |
1,5 | 872 | 753 | 694 | 643 | 607 | 568 | 534 | 507 | 458 | 420 | 375 | 318 | 275 | 243 | 198 | 170 | 144 | 134 | 130 | 105 | 090 |
2,0 | 773 | 700 | 640 | 593 | 558 | 523 | 492 | 468 | 423 | 390 | 347 | 294 | 257 | 227 | 185 | 159 | 135 | 125 | 112 | 100 | 084 |
2,5 | 712 | 637 | 585 | 543 | 508 | 477 | 450 | 427 | 390 | 358 | 320 | 273 | 240 | 213 | 173 | 150 | 127 | 117 | 105 | 095 | 079 |
3,0 | 640 | 575 | 530 | 488 | 458 | 430 | 408 | 387 | 355 | 327 | 294 | 253 | 222 | 197 | 197 | 142 | 121 | 111 | 100 | 092 | 075 |
3,5 | 565 | 507 | 467 | 432 | 410 | 385 | 365 | 350 | 321 | 297 | 270 | 232 | 206 | 185 | 155 | 133 | 115 | 106 | 095 | 087 | 072 |
4,0 | 490 | 442 | 410 | 382 | 363 | 343 | 327 | 313 | 290 | 269 | 247 | 213 | 190 | 172 | 145 | 125 | 110 | 100 | 090 | 083 | 070 |
4,5 | 418 | 382 | 357 | 335 | 320 | 304 | 290 | 280 | 260 | 243 | 223 | 195 | 177 | 160 | 135 | 117 | 105 | 094 | 086 | 080 | 067 |
5,0 | 353 | 328 | 309 | 293 | 280 | 268 | 257 | 249 | 233 | 219 | 202 | 178 | 162 | 148 | 127 | 110 | 098 | 089 | 082 | 076 | 064 |
5,5 | 300 | 282 | 267 | 255 | 245 | 237 | 228 | 222 | 208 | 197 | 183 | 163 | 150 | 137 | 120 | 105 | 094 | 084 | 077 | 072 | 062 |
6,0 | 256 | 242 | 233 | 223 | 216 | 210 | 202 | 197 | 187 | 178 | 166 | 150 | 138 | 128 | 112 | 098 | 090 | 080 | 073 | 068 | 060 |
6,5 | 220 | 210 | 205 | 197 | 190 | 185 | 182 | 175 | 167 | 160 | 150 | 136 | 127 | 118 | 103 | 094 | 085 | 076 | 070 | 065 | 058 |
7,0 | 192 | 186 | 180 | 173 | 169 | 165 | 162 | 157 | 150 | 145 | 136 | 125 | 117 | 108 | 096 | 090 | 081 | 072 | 067 | 062 | 056 |
8,0 | 150 | 145 | 142 | 139 | 135 | 133 | 130 | 127 | 122 | 120 | 112 | 105 | 100 | 092 | 086 | 082 | 072 | 065 | 060 | 056 | 052 |
9,0 | 120 | 117 | 115 | 112 | 110 | 108 | 107 | 105 | 101 | 098 | 095 | 090 | 087 | 081 | 077 | 072 | 065 | 058 | 055 | 050 | 048 |
10,0 | 097 | 096 | 095 | 093 | 092 | 091 | 090 | 087 | 085 | 083 | 082 | 080 | 076 | 071 | 068 | 064 | 057 | 052 | 048 | 044 | 044 |
Таблица 3
|
|
|
|
|
|
|
|
Тип сече- ния | Схема сечения | Отно- ше- ние | Коэффициенты 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
|
| 1,4-0,02
| 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 | - | - | - |
Таблица 4
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Отношение | 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 | 4,65 | 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 | 3,20 | 5,30 | 7,60 | 16,00 |
ПРИЛОЖЕНИЕ 5
Обязательное
РАСЧЕТ НА УСТОЙЧИВОСТЬ СТЕНОК БАЛОК ПРИ МЕСТНОЙ НАГРУЗКЕ НА ВЕРХНЕМ ПОЯСЕ
первую пластинку, расположенную между сжатым поясом и ребром, - по формуле
вторую пластинку, расположенную между растянутым поясом и ребром, - по формуле
Проверка второй пластинки в этом случае остается без изменения.
Таблица 1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Отношение | 0,5 | 0,8 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,6 | 1,8 | 2,0 |
Коэффициент | 11,28 | 14,52 | 17,77 | 21,86 | 26,80 | 32,30 | 38,35 | 45,00 |
Обознaчения, принятые в табл. 1, - см. п. 6.2.
Таблица 2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Отношение | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,6 | 1,8 | 2,0 | 2,2 | 2,4 | 2,6 |
Коэффициент | 33,70 | 38,77 | 45,26 | 53,16 | 62,18 | 72,20 | 83,75 | 96,16 | 109,56 |
Обозначения, принятые в табл. 2, - см. п. 6.2.
ПРИЛОЖЕНИЕ 6
Рекомендуемое
РАСЧЕТ НА УСТОЙЧИВОСТЬ НАКЛОННЫХ ГРАНЕЙ ЛИСТОВ С ТРАПЕЦИЕВИДНЫМ ГОФРОМ
ПРИЛОЖЕНИЕ 7
Рекомендуемое
РАСЧЕТНАЯ НЕСУЩАЯ СПОСОБНОСТЬ НА СРЕЗ СВАРНЫХ ТОЧЕК
|
|
|
|
Толщина элементов, мм | Расчетная несущая способность точки на срез, Н (кгс) | Толщина элементов, мм | Расчетная несущая способность точки на срез, Н (кгс) |
1 | 2 | 1 | 2 |
Контактная сварка (алюминий марок АМг2Н2 и АМг2М) | Аргонодуговая точечная сварка плавящимся электродом (алюминий марки АМг2Н2; сварочная проволока марки СвАМгЗ или 1557) | ||
1 | 800 (80) | 1+1 | 1950 (200) |
1,5 | 1250 (130) | 1+2 | 2350 (240) |
2 | 1950 (200) | 1,5+1,5 | 2950 (300) |
|
| 2+2 | 3350 (340) |
Примечания: 1. Для контактной сварки указана толщина наиболее тонкого элемента; для дуговой точечной сварки в гр. 1 первая цифра - толщина верхнего элемента.
2. Сварные точки следует выполнять в соответствии с "Руководством по аргонодуговой сварке соединений элементов алюминиевых строительных конструкций" /ЦНИИСК им. Кучеренко Госстроя СССР. М., Стройиздат, 1984.
ПРИЛОЖЕНИЕ 8
Обязательное
ОСНОВНЫЕ БУКВЕННЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ВЕЛИЧИН