СНиП II-23-81 Стальные конструкции

ГОССТРОЙ СССР

СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА

СНиП II -23-8 1*

Часть II
Нормы проектирования

Глава 23
Стальные конструкции

Утвержде ны
постановлением Госстроя СССР
от 14 августа 1981 г. № 144

Москва
Центральный институт
типового проектирования

1 9 90

РАЗРАБОТАНЫ Ц НИИСК им. Ку черенко с участием ЦНИИпро ек тстал ьконст рук ции Госстроя СССР, М ИСИ им. В.В. Куйбышева Минвуза СССР, института « Энерг осетьп ро ект» и СКБ «М осги дро стал ь» Минэнерго СССР.

Настоящие нормы разработ а ны 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 насто я щих строительных норм и правил у трачивают силу:

СНиП II -В .3- 72 « Стальные конструкции. Нормы проектирования» ;

изменения СНиП II -В .3- 72 « Стальные конструкции. Нормы проектирования» , утвержденные постановлениями Госстроя СССР:

№ 150 от 12 сентября 1975 г.;

№ 94 от 24 июня 1976 г .;

№ 2 11 от 31 октября 19 78 г.;

№ 250 от 27 декабря 1978 г.;

№ 2 от 25 я н варя 19 80 г.;

№ 104 от 14 июля 1980 г.;

№ 1 30 от 31 июля 1981 г.;

СНи П 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 19 75 г.;

« Указания по проектированию металлических конструкций антенных сооружений объектов связи» (СН 376- 67).

В СНиП II-23-81 * внесены изменения, утвержденные постановлениями Госстроя СССР № 120 от 25 июля 1984 г., № 2 18 от 11 декабря 1985 г., № 69 от 29 декабря 19 86 г., № 132 от 8 июля 1988 г., № 1 21 от 12 июля 1989 г.

Основные буквенные обозначения приведены в прил. 9*.

Разделы, пункты, таблицы, формулы , приложения и подписи к рисункам, в которые внесены изменения, отмечены в настоящ их строительных нормах и правилах звездочкой.

Редакто ры - инженеры Ф . М . Шле мин , В.П. П о дду бны й (Г осстрой СССР), д- р техн. наук проф. В .А. Бал дин , канд. техн. наук Г .Е. В ельский (ЦНИИСК Госстроя СССР), инж. Е .М. Бу харин (« Энергосетьпроект» Минэнерго СССР), инж. Н .В. Шев ел ев (СКБ « Мосгидросталь» Минэнерго СССР).

При по л ьзовании нормативным документом следует учиты вать утвержденные изменения строител ьных норм и правил и государственных стандартов, публикуемые в журнале «Б юллетень строительной техники» , « Сборнике изменений к строительным нормам и правилам» Госстроя СССР и информационном указателе « Государственные стандарты СССР» Госстандарта СССР.

Госстрой СССР

Строительные нормы и пр а вила

СНи П II -23 -81*

Стальны е кон струкции

В з амен СНи П II -В.3- 72; СНиП II -И .9- 62; СН 376- 67

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящие нормы с л едует соблюдать при п роектировании стал ьных 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. Замкн у тые профили должны быть герметизированы.

1.3*. При проектировании стельных конструкций следует:

выбирать оптимальные в технико-экономическом отношении схемы сооружений и сечения элементов;

применять экономичные профили проката и эффективные стал и;

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, вантов ы е, 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 С 34 5Т и С 375Т, а также дополнительные требования к поставляемой стали, предусмотренные государственными стандартами и стандартами СЭВ или техническими условиями, следует указывать в рабочих (КМ) и дет ал ировочны х (К МД) 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.

Внесены

ЦНИИСК им. Кучеренко

Госстроя СССР

Утверждены

Постановлением Госстроя СССР

от 14 августа 1981 г. № 144

Срок введения

в действие

1 января 1982 г.

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 требо в аниям 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 экспл у атации все конструкции разделяются на четыре группы. Стали для стальных конструкций зданий и сооружений следует принимать по табл. 50 *.

Стали для конструкций, возводимых в климатических районах I 1 , I 2 , II 2 и II 3 , но эксплуатируемых в отапливаемых помещениях, следует принимать как для климатического района II 4 согласно табл. 50 *, за исключением стали С245 и С275 для конструкций группы 2.

Для фланцевых соединений и рамных узлов следует применять прокат по ТУ 14-1 - 4431-8 8.

2.2*. Для сварки стальных конструкций следует применять: э лектроды 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.

Применяемые сварочные материалы и технология сварки должны обеспечивать значение временного сопротивления металла шва не ниже нормативного значени я временного сопротивления R un основного металла, а также значения твердости, ударной вязкости и относительного удлинения металла сварных соединений, установленные соответствующими нормативными документами.

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 -7 5*, 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 пруж инные 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 *

Болты ( U -о бразны е) для крепления оттяжек антенных сооружений связи, а также U - образные и фундаментные болты опор воздушных линий электропередачи и распределительных устройств следует применять из стали марок: 09Г2С-8 и 10Г2С1- 8 по ГОСТ 19281-73* с дополнительным требованием по ударной вязкости при температуре минус 60 °С не менее 30 Дж / с м2 (3 кгс · м/см2) в климатическом районе I 1 ; 09Г2С- 6 и 10Г2С1-6 по ГОСТ 19281-73* в климатических районах I 2 , II 2 и II 3 ; ВСт3сп2 по ГОСТ 380-71* (с 1990 г . Ст3сп2-1 по ГОСТ 535-88) во всех остальных климатических районах.

2.6*. Гайки для фундаментных и U -образн ы х 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 -о бразны х болтов диаметром менее 48 мм следует применять по ГОСТ 5915-70*, для болтов диаметром более 48 мм - п о ГОСТ 10605-72*.

2.7*. Высокопрочные болты следует применять по ГОСТ 22353-77*, ГОСТ 22356-77* и ТУ 14 - 4-1345-8 5; 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 сопротивлени я проката, гнутых профилей и труб для различных видов напряженных состояний следует определять по формулам, приведенным в табл. 1 * .

3.2*. Значения коэффициентов надежности по материалу проката, гнутых профилей и труб следует принимать по табл. 2 *.

Расчетные сопротивлени я 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 круглого, квадратного и полосового проката следует определять по табл. 1 *, принимая значения R yn и R un равными соответственно пределу текучести и временному сопротивлению по ТУ 14-1- 3023-80, ГОСТ 380-71** (с 1990 г. ГОСТ 535-88) и ГОСТ 19281- 73*.

Та блица 1*

Напряженное состояние

Условное обозначение

Расчетные сопротивления проката и труб

Растяжение, сжатие и изгиб

По пределу текучести

R y

R y = Ryn / γn

По временному сопротивлению

Ru

R u = Run / γm

Сдвиг

Rs

R s = 0,58 Ryn / γm

Смятие торцевой поверхности (при наличии пригонки)

Rp

R p = Run / γm

Смятие местное в цилиндрических шарнирах ( цапфах) при плотном касании

Rlp

R lp = 0,5 Run / γm

Диаметральное сжатие катков (при свободном касании в конструкциях с ограниченной подвижностью)

Rcd

R cd = 0,025 Run / γm

Обозначение, принятое в табл. 1*:

γ m - ко э ффициент надежности по материалу, определяемый в соответствии с п. 3.2*.

( Поправка. Письмо от 17.11.2008)

Таблица 2*

Государственный стандарт или технические условия на прокат

Коэффициент надежности по материалу γ т

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** (дл я круга и квадрата размерами, отсутствующими в ТУ 14 -1- 3023-8 0); ГОСТ 19281-7 3* [д ля круга и квадрата с пределом текучести до 380 МПа (39 кгс/мм2) и размерами, отсутствующими в ТУ 14-1-3023-80]; ГОСТ 10705-80 *; ГОСТ 10706-76 *

1,050

ГОСТ 19281 -7 3* [д ля круга и квадрата с пределом текучести свыше 380 МПа (39 кгс/мм2) и размерами, отсутствующими в ТУ 14-1- 3023-80]; ГОСТ 8731-87; ТУ 14-3-567-76

1, 10 0

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 таб л. 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

Rwy

Rwy = Ry

По временному сопротивлению

Rwu

Rwu = Ru

Растяжение и изгиб при автоматической, полуавтоматической или ручной сварке

По пределу текучести

Rwy

Rwy = 0,85 Ry

Сдвиг

Rws

Rws = Rs

С угловыми швами

Срез (условный)

П о металлу шва

Rwf

По металлу границы сплавления

Rwz

Rwz = 0,45 Run

Примеч а ния : 1. Для шв ов, выполняемых ручной сваркой, зна чения R wun следует принимать равными значениям временного сопротивлени я разрыву металла шва, ука занным в ГОСТ 9467-75*.

2. Дл я швов, выполняемых автоматической или полуавтоматической сваркой, зна чения Rwun следует принимать по табл . 4* настоящ их норм.

3. Значения коэффициента надежности по материалу шв а γ wm следует приним а ть равными: 1,25 - при значениях Rwun не более 490 МПа (5000 кгс/см2); 1 ,35 - при значениях Rwun 590 МП а (6000 кгс/см2) и более.

Расчетные сопротивления стыковых соединений элементов из сталей с разными нормативными сопротивлениями следует принимать как для стыковых соединений из стали с меньшим зн а чением нормативного сопротивления.

Расчетные сопротивления металла швов сварных соединений с угловыми швами приведены в табл. 56.

3.5. Расчетные сопротивления одноболтов ы х соединений следует определять по формулам, приведенным в табл. 5 *.

Расчетные сопротивления срезу и растяжению болтов приведены в табл. 58 *, смятию элементов, соединяемых болтами, - в табл. 59*.

3.6*. Расчетное сопротивление растяжению фундаментных болтов Rb a следует определять по формуле

R ba = 0 ,5 R .                                                           (1)

Расчетное сопротивление растяжению U -о бразны х болтов Rbv , указанных в п. 2.5 *, следует определять по формул е

R bv = 0,45 R un .                                                      (2)

Расчетные сопротивления растяжению фундаментных болтов приведены в табл. 60*.

3.7. Расчетное сопротивление растяжению высокопрочных болтов R bh следует определять по формуле

R bh = 0,7 R bun ,                                                       (3)

где Rbun - наименьшее временное сопротивление болта разрыву, принимаемое по табл. 61*.

3.8. Расчетное сопротивление растяжению высокопрочной стальной проволоки Rdh , применяемой в виде пучков или прядей, следует определять по формуле

R dh = 0,63 R un .                                                      ( 4)

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 Rwun , МПа (кгс/см2)

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

49 0 ( 5000)

С в-10НМА , Св-10Г2

Св-08Г2С *

-

590 (6000)

Св -08 ХН2ГМ Ю,

Св- 08 Х1ДЮ

Св- 10ХГ 2СМА ,

Св-08ХГ2СДЮ

-

685 (7000)

* При сварке проволокой С в-0 8Г2С значение R wun следует принимать равным 590 МПа (6000 кгс/см 2 ) только для угловых швов с катетом k f ≤ 8 мм в конструкциях из стали с пределом текучести 440 МПа (4500 кгс/см2) и более.

Таблица 5*

Напряженное состояние

Условное обозначение

Расчетные сопротивления одноболтовых соединений

срезу и растяжению болтов классов

смятию соединяемых элементов из стали с пределом текучести до 440 МПа (4500 кгс/см2)

4.6; 5.6; 6.6

4.8; 5.8

8.8; 10.9

Срез

Rbs

R bs = 0,38 R bun

R bs = 0,4 R bun

R bs = 0,4 R bun

-

Растяжение

Rbt

R bt = 0,42 R bun

R bt = 0,4 R bun

R bt = 0,5 R bun

-

Смятие:

Rbp

а) болты класса точности А

-

-

-

б) болты класса точности В и С

-

-

-

Примечание . Допускается примен я ть высокопрочные болты без регулируемого натяжения из стали марки 40Х «селект», при этом расчетные сопротивления Rbs и Rbt следует опреде л ять как для бол тов класса 10.9, а расчетное сопротивление Rbp как дл я болтов класса точн ости В и С.

Высокопрочные болты по ТУ 14- 4-13 45-8 5 допускается применять только при их работе на растяжение.

3.9. Значение расчетного сопротивления (усилия) растяжению стального каната следует принимать равным значению разрывного усилия каната в целом, установленному государственными стандартами или техническими условиями на стальные канат ы , деленному на коэффициент надежности γ m = 1,6.

4*. УЧЕТ УСЛОВИЙ РАБОТЫ И НАЗНАЧЕНИЯ КОНСТРУКЦИЙ

При расчете конструкций и соединений следует учитывать:

коэффициенты надежности по назначению γ n , принимаемые согласно Правилам учета степени ответственности зданий и сооружений при проектировании конструкций;

коэффициент надежности γ u = 1, 3 для элементов конструкций, рассчитываемых на прочность с использованием расчетных сопротивлений R u ;

коэффициенты условий работы γ c и коэффициенты условий работы соединения γ b , принимаемые по табл. 6* и 35* разделам настоящих норм по проектированию зданий, сооружений и конструкций, а также по прил. 4*.

Таблица 6*

Элементы конструкций

Коэффициенты условий работы γс

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 (к роме опорных) решетки составного таврового сечения из уголков сварных ферм покрытий и перекрытий (например, стропильных и аналогичных им ферм) при гибкости λ ≥ 60

0 , 8

4. Сплошные ба лк и при расчетах на общую устойчивость при φ b < 1,0

0,95

5. Затяжки, тяги, оттяжки, подвески, выполненные из прокатной стали

0,9

6. Элементы стержневых конструкций покрытий и перекрыти й:

а) сжатые (за исключением замкнутых трубчатых сечений) при расчетах на устойчивость

0,95

б) растянутые в сварных конструкциях

0,95

в) ра ст януты е, с жаты е, а также стыковые накладки в болтовых конструкциях (кроме конструкций на высокопрочных болтах) из стали с пределом текучести до 440 М Па (4500 кгс/см2), 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 2 ), несущие статическую нагрузку и выполненные с помощью болтовых соединений (к роме с оединений 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 2 ) 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 равнополочн ы х или неравнополочны х (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 фасонк у независимо от вида соединения

0,75

в) при сложной перекрестной решетке с одноболтов ы ми соединениями по рис. 9 *, е

0,7

10. Сжатые элементы из одиночных уголков, прикрепляемые одной полкой (для неравнополочн ы х 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 о д иночны х уголков

0,75

11. Опорные плиты из стали с пределом текучести до 285 МП а (2900 кгс/см2), несущие статическую нагрузку, толщиной, мм:

а) до 40

1,2

б) св. 40 до 60

1,15

в)    « 60    «   80

1 ,1

Примечания : 1. Коэффициенты условий работы γ c < 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 ра счете соединений рассматриваемых элементов учитывать не следует.

4. В с лу чаях, не оговоренных в настоящих нормах, в формулах следует принимать γс = 1.

5. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ НА ОСЕВЫЕ СИЛЫ И ИЗГИБ

ЦЕНТРАЛЬНО-РАСТЯНУТЫЕ И ЦЕНТРАЛЬНО-СЖАТЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

5.1. Расчет на прочность элементов, подверженных центральному растяжению или сжатию силой N , кроме указанных в п. 5.2, следует выполнять по формуле

.                                                                (5)

Расчет на прочность сечений в местах крепления растянутых элементов из одиночных уголков, прикрепляемых одной полкой болтами, следует выполнять по формулам ( 5) и ( 6) . При этом значение γс в формуле ( 6) должно приниматься по прил. 4* настоящих норм.

5.2. Расчет на прочность растянутых элементов конструкций из стали с отношением Ru / γu > Ry , эксплуатация которых возможна и после достижения металлом предела текучести, следует выполнять по формуле

.                                                               (6)

5.3. Расчет на устойчивость сплошностенчат ы х элементов, подверженных центральному сжатию силой N , следует выполнять по формуле

.                                                              (7)

Значения φ следует определять по формулам

при 0 <   ≤ 2,5

;                                             (8)

при 2,5 <  ≤ 4,5

;                   (9)

при  > 4,5

.                                                          (10)

Численные значени я φ приведены в табл. 72.

5.4*. Стержни из одиночных уголков должны рассчитываться на центральное сжатие в соответствии с требованиями, изложенными в п. 5.3. При определении гибкости этих стержней радиус инерции сечения уголка i и расчетную длину lef следует принимать согласно пп. 6.1 - 6.7.

При расчете поясов и элементов решетки пространственных конструкций из одиночных уголков следует выполнять требования п. 15.10* настоящих норм.

5.5. Сжатые элементы со сплошными стенками открытого П-образного сечения при λ х < 3 λ у , где λ x и λ y - расчетные гибкости элемента в плоскостях, перпендикулярных осям соответственно х -х и y - y (рис. 1 ), рекомендуется укреплять планками или решеткой, при этом должны быть выполнены требования пп. 5.6 и 5.8*.

При отсутствии планок или решетки такие элементы помимо расчета по формуле ( 7) следует проверять на устойчивость при из г ибно-крутильной форме потери устойчивости по формуле

,                                                           (11)

где φ y - коэффициент продольного изгиба, вычисляемый согласно требованиям п. 5.3;

c - коэффициент, определяемый по формуле

                                               (12)

г де ; ;

α = α x / h - относительное расстояние между центром тяжести и центром изгиба.

Здесь ; ;

Jω - секториальн ы й момент инерции сечения;

bi и ti - соответственно ширина и толщина пр я моугольных элементов, составляющих сечение.

Для сечения, приведенного на рис. 1, а , значения ,   и α должны определяться по формулам:

; ; ,                            (13)

где β = b / h .

Рис. 1. П-образны е сечения элементов

а - открытое; б , в - укрепленные планками или решеткой


Таблица 7

Тип сечения

Схема сечения

Приведенные гибкости λ ef составных стержней сквозного сечения

с планками при

с решетками

J s l / ( J b b ) < 5

J s l / (J b b ) ≥ 5

1

                                                                    (14)

                                                 (1 7 )

                                                          ( 20 )

2

                                                                        (1 5 )

                                                    (1 8 )

                                                          ( 21 )

3

                                                                    (16)

                                                    (19)

                                                          (22)

Обо з на чения, приня тые в та бл. 7:

b -                             р а сстояние между осями ветвей;

l -                              расстояние между центрами п л анок;

λ -                             наибольша я гибкость в сего стержня;

λ1, λ2, λ3 -                 гибкости отдельных ветвей при изгибе их в плоскостях, перпендикул я рных осям соответственно 1-1 , 2-2 и 3-3, на участках между прива ренными планками (в свету) или между центрами крайних болтов;

А -                             площадь сечения всего стержня;

А d 1 и А d 2 -                 площади сечений раскосов решеток (при крестовой решетке - двух раскосов ), лежащих в плоскостях, перпендикулярных ося м соответственно 1- 1 и 2-2 ;

Ad -                            площадь сечения раскоса решетки (при крестовой решетке - двух раскосов ), лежащей в плоскости одной грани (для трехгранного равностороннего стержня);

α 1 и α2 -                    коэффициенты, определяемые по формуле

,

где a , b , l -               размеры, определяемые по рис. 2;

n , n 1 , n 2 , n 3 -            коэффициенты, определяемые соответственно по формулам:

; ; ; ,

здесь J b 1 и Jb 3 -       моменты инерции сечения ветвей относительно осей соответственно 1 -1 и 3-3 (для сечений типов 1 и 3) ;

Jb 1 и Jb 2 -                  то же, двух уголков относительно осей соответственно 1 -1 и 2-2 (для сечени я типа 2);

J s -                             момент инерции сечения одной планки относительно собственной оси х-х (рис . 3);

Js 1 и Js 2 -                   моменты инерции сечени я одной из планок, лежащих в плоскостях, перпендикулярных осям соответственно 1-1 и 2-2 (для сечения типа 2).


5.6. Для составных сжатых стержней, ветви которых соединены планками или решетками, коэффициент φ относительно свободной оси (перпендикулярной плоскости планок или решеток ) должен определяться по формулам ( 8 ) - ( 10 ) с заменой в них  на . Значение  следует определять в зависимости от значений λ ef , приведенных в табл. 7 .

В составных стержнях с решетками помимо р а счета на устойчивость стержня в целом следует проверять устойчивость отдельных ветвей на участках между узлами.

Гибкость отдельных ветвей λ1 , λ2 и λ3 на участке между планками должк а быть не более 40.

Рис. 2. Сх е ма раскосной решетки

Рис. 3. Составной стерж е нь на планках

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.

В составных стержнях с решетками гибкость отдельных ветвей между узлами должна быть не более 80 и не должна превышать приведенную гибкость λ ef стержня в целом. Допускается принимать более высокие значения гибкости ветвей , но не более 120, при условии, что расчет таких стержней выполнен по деформированной схеме.

5.7. Расчет составных элементов из уголков, швеллеров и т.п., соединенных вплотную или через прокладки, следует выполнять как с п лош ност енчаты х при условии, что наибольшие расстояния на участках между приваренными планками (в свету) или между центрами крайних болтов не превышают:

для сжатых элементов .... 4 0 i

  «     растянутых    « ............ 80 i

Здесь радиус инерции i уголка или швеллера следует принимать дл я тавровых или двутавровых сечений относительно оси, параллельной плоскости расположения прокладок, а для крестовых сечений - минимальный.

При этом в пределах длины сжатого элемента следует ставить не менее двух прокладок.

5.8*. Расчет соединительных элементов (планок, решеток) сжатых составных стержней должен выполняться на условную поперечную силу Qfic , принимаемую постоянной по всей длине стержня и определяемую по формуле

Qfic = 7 ,15 · 10-6 (2330 - E / Ry ) N / φ ,                                           (23)*

где N - продольное усилие в составном стержне;

φ - коэффициент продольного изгиба, принимаемый для составного стержн я в плоскости соединительных элементов.

Условную поперечную силу Qfic следует распределять:

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;

при расчете равносторонних трехгранных составных стержней условная поперечная сила, приходящаяся на систему соединительных элементов, расположенных в одной плоскости, должна приниматься равной 0 , 8 Qfic .

5.9. Расчет соединительных планок и их прикрепления (рис. 3 ) должен выполняться как расчет элементов безраскосных ферм на:

силу F , срезывающую планку, по формуле

F = Qs l / b;                                                            (24)

момент М1 , изгибающий планку в ее плоскости, по формуле

М 1 = Qs l / 2,                                                          (25)

где Qs - условная поперечная сила, приходящаяся на планку одной грани.

5.10. Расчет соединительных решеток должен выполняться как расчет решеток ферм. При расчете перекрестных раскосов крестовой решетки с распорками (рис. 4 ) следует учитывать дополнительное усилие Nad , возникающее в каждом раскосе от обжатия поясов и определяемое по формуле

,                                                           (26)

где N - усилие в одной ветви стержня;

А - площадь сечения одной ветви;

A d - площадь сечения одного раскоса;

α - коэффициент, определяемый по формуле

α = al 2 / (a3 + 2b 3 ) ,                                                        (27)

где а , l и b - размеры, указанные на рис. 4.

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

.                                                           (28)

Значения касательных напряжений τ в сечениях изгибаемых элементов должны удовлетворять у с ловию

.                                                        (29)

При наличии ослабления стенки отверстиями для болтов значения τ в формуле ( 29) следует умножать на коэффициент α, определяемый по формуле

α = a / (a - d) ,                                                           (30 )

где а - шаг отверстий;

d - диаметр отверстия.

5.13. Для расчета на прочность стенки балки в местах приложения нагрузки к верхнему поясу, а также в опорных сечениях балки, не укрепленных ребрами жесткости, следует определ я ть местное напряжение σ loc по формуле

,                                                        (31)

где F - расчетное значение нагрузки (силы );

l e f - условная длина распределения нагрузки, определяемая в зависимости от условий опирания; для случая опирания по рис. 5

l ef = b + 2tf,                                                               (32)

где tf - толщина верхнего пояса балки, если нижняя балка сварная (рис 5, а ), или расстоян и е от наружной грани полки до начала внутреннего закругления стенки, если нижняя балка прокатная (рис 5, б ).

Рис. 4. Схема крестовой решетки с распорками

Рис. 5. Схемы для определе н ия длины распределения нагрузки на балку

а - сварную; б - прокатную

5.14*. Для стенок балок, рассчитываемых по формуле ( 28 ), должны выполня ться условия

; τxy Rsγc ,                                   (33)

где  - нормальные напряжения в срединной плоскости стен к и, параллельные оси балки;

σ у - то же, перпендикулярные оси балки, в том числе σ loc , определяемое по формуле ( 31 );

τ х у - касательное напр я жение, вычисляемое по формуле ( 29) с учетом формулы ( 30).

Напряжения σ х и σ у , принимаемые в формуле ( 33) со своими знаками, а также τ xy следует определять в одной и то й же точке балки.

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

,                                                          (34)

где Wc - следует определять для сжатого пояса;

φb - ко э ффициент, определяемый по прил. 7*.

При определении значения φ b за расчетную длину балки l ef следует принимать расстояние между точками закреплений сжатого пояса от поперечных смещений (узлами продольных или поперечных связей, точками крепления жесткого настила ); при отсутствии связей l ef = l (где l - пролет балки) за расчетную длину консоли следует принимать l ef = l при отсутствии закрепления сжатого пояса на конце консоли в горизонтальной плоскости (здесь l - длина консоли ); расстояние между точками закреплений сжатого пояса в горизонтальной плоскости при закреплении пояса на конце и по длине консоли.

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 я чеистого бетона, плоский и профилированный металлический настил, волнистую сталь и т.п.);

б) при отношении расчетной длины балки l e f к ширине сжатого пояса b , не превышающем значений, определяемых по формулам табл. 8* для балок симметричного двутаврового сечения и с более развитым сжатым поясом, для которых ширина растянутого пояса составляет не менее 0,75 ширины сжатого пояса.

Таблица 8*

Место приложения нагрузки

Наибольшие значения lef / b , при которых не требуется расчет на устойчивость прокатных и сварных балок (при 1 ≤ h / b < 6 и 15 ≤ b / t ≤ 35)

К верхнему поясу

                       (35)

К нижнему поясу

                      (36)

Независимо от уровня приложени я нагрузки при расчете участка балки между связями или при чистом изгибе

                    (37)

Обозначени я , приня тые в табл. 8*:

b и t - соответственно ширина и толщина сжатого п ояс а;

h - рассто я ние (высота) между осями поясных листов.

Примечани я . 1. Для балок с поясными соединениями на высокопрочных болтах зна чения lef / b , получаемые по формулам табл. 8* следует умножать на коэффициент 1, 2.

2. Для балок с отношением b / t < 15 в формулах табл. 8* следует принимать b / t = 15.

Закрепление сжатого пояса в горизонтальной плоскости должно быть рассчитано на фактическую или условную поперечную силу. При этом условную поперечную силу следует определят ь:

при закреплении в отдельных точках по формуле ( 23) * , в которой φ следует определять при гибкости λ = lef / i (здесь i - радиус инерции сечения сжатого пояса в горизонтальной плоскости ), а N следует вычислять по формуле

N = ( Af + 0 ,25 Aw ) Ry;                                                   (37, а )

при непрерывном закреплении по формуле

qfic = 3Qfic / l,                                                           (37, б )

где qfic - условная поперечная сила на единицу длины по я са балки;

Qfic - условная поперечна я сила, определяемая по формуле ( 23)*, в которой следует принимать φ = 1, а N - определять по формуле ( 37, а).

5.17. Расчет на прочность элементов, изгибаемых в двух главных плоскостях, следует выполн я ть по формуле

,                                                   (38)

где x и у - координаты рассматриваемой точки сечения относительно главных осей.

В балках, рассчит ыв аемых 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.

5.18*. Расчет на прочность разрезных балок сплошного сечения из стали с пределом текучести до 530 МПа (5400 кгс/см 2 ), несущих статическую нагрузку, при соблюдении пп. 5.19 *- 5.21 , 7.5 и 7.24 следует выполнять с учетом развития пластических деформаций по формула м:

при изгибе в одной из главных плоскостей при касательных напряжениях τ ≤ 0 ,9 Rs (кроме опорных сечений)

;                                                      (39)

при изгибе в двух главных плоскостях при касательных напряжениях τ ≤ 0 ,5 Rs (кроме опорных сечений)

;                                               (40)

здесь М , М х и My - абсолютные значения изгибающих моментов;

c 1 - ко э ффициент, определяемый по формулам ( 42) и ( 43);

с х и с у - коэффициенты, принимаемые по табл. 66.

Расчет в опорном сечении балок (при М = 0; Мх = 0 и My = 0) следует выполнять по формуле

.                                                         (41)

При наличии зоны чистого изгиба в формулах ( 39) и ( 40) вместо коэффициентов с1, с х и с у следует принимать соответст в енно:

c 1 m = 0,5 (1 + с) ; схт = 0,5 (1 + сх ); с ут = 0,5 ( 1 + c у ).

При одновременном действии в сечении момента М и поперечной силы Q коэффициент c 1 следует определять по формулам:

при τ ≤ 0 , 5 Rs          c 1 = c ;                                                       (42)

при 0,5 Rs < τ ≤ 0 ,9 Rs          c 1 = 1,05 βc ,                                          (43)

где

; ;                                                   (44)

здесь с - коэффициент, принимаемый по табл. 66;

t и h - соответственно толщина и высот а стенки;

α - коэффициент, равный α = 0,7 для двутаврового сечения, изгибаемого в плоскости стенки; α = 0 - для других типов сечений;

c 1 - коэффициент, принимаемый не менее единицы и не более коэффициента с .

С целью оптимиз а ции балок при их расчете с учетом требований пп. 5.20, 7.5, 7.24 и 13.1 значения коэффициентов с , сх и су в формулах ( 39) и ( 40) допускается принимать меньше значений, приведенных в табл. 66, но не менее 1, 0.

При наличии ослабления стенки отверсти я ми для болтов значения касательных напряжений τ следует умножать на коэффициент, определяемый по формуле ( 30).

5.19*. Расчет на прочность балок переменного сечения с учетом развития пластических деформаций следует выполнять только для одного сечения с наиболее неблагоприятным сочетанием усилий М и Q ; в остальных сечениях учитывать развитие пластических деформаций не допускается.

Расчет на прочность изгибаемых элементов из стали с пределом текучести до 530 МПа (5400 кгс/см 2 ), воспринимающих динамические, вибрационные или подвижные нагрузки, допускается выполнять с учетом развития пластических деформаций, не препятствующих требуемым условиям эксплуатации конструкций и оборудования.

5 . 20. Для обеспечения общей устойчивости балок, рассчитыв а емых с учетом развития пластических деформаций, необходимо, чтобы либо были выполнены требования п. 5.16 *, а , либо наибольшие значения отношений расчетной длины балки к ширине сжатого пояса l e f / b , определяемые по формула м табл. 8 *, были уменьшены умножением на коэффициент δ = [1 - 0, 7 ( c 1 - 1) / (с - 1)], здесь 1 < c 1 < с.

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 жесткост и согласно требованиям пп. 7.10 , 7.12 и 7.13 , в том числе в местах приложения сосредоточенной нагрузки.

5.22. Рас ч ет 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.

Расчетные значения изгибающего момента М следует определять по формуле

М = αМтах,                                                         (45)

где М тах - наибольший изгибающий момент в пролете или на опоре, определяемый из расчета неразрезной балки в предположении упругой работы материала;

α - коэффициент пере ра спределения моментов, определяемый по формуле

;                                                         (46)

здесь Mef - условный изгибающий момент, равный:

а) в неразрезных балках со свободно опертыми концами большему из значений

;                                                     (47)

М ef = 0,5 М 2 ,                                                              (48)

г де символ max означает, что следует найти максимум всего следующего за ним выражени я ;

М 1 - изгибающий момент в крайнем пролете, вычисленный как в свободно опертой однопролетной б ал ке ;

M 2 - максимальный изгибающий момент в пром е жуточном пролете, вычисленный как в свободно опертой однопролетной балке;

α - расстояние от сечения, в котором действует момен т M 1 , до крайней опоры;

l - длина крайнего пролета;

б) в однопролетн ы х и неразрезных балках с защемленными концами M ef = 0,5 M 3 , где М 3 - н аибольший из моментов, вычисленных как в балках с шарнирами на опорах;

в) в балке с одним защемленным и другим свободно опертым концом значение Me f следует определять по формуле ( 47 ).

Расчетное значение поперечной силы Q в формуле ( 44) следует принимать в месте действия Мтах . Если Мтах - момент в пролете, следует проверить опорное сечени е балки.

5.23 . Расчет на прочность неразрезных и защемленных балок , удовлетворяющих требованиям п. 5.22, в случае изгиба в двух главных плоскостях при τ ≤ 0,5 Rs следует производить по формуле ( 40) с учетом перераспределения опорных и пролетных моментов в двух главных плоскостях согласно требованиям п. 5.22.

ЭЛЕМЕНТЫ, ПОДВЕРЖЕННЫЕ ДЕЙСТВИЮ ОСЕВОЙ СИЛЫ С ИЗГИБОМ

5.24*. Расчет на прочность внецентренно -с жаты х и сжато- изгибаемых элементов по формуле ( 49) выполнять не требуется при значении приведенного эксцентриситета mef ≤ 20, отсутствии ослабления сечения и одинаковых значениях изгибающих моментов, принимаемых в расчетах на прочность и устойчивость.

5.25*. Расчет на прочность внецентренно-сжатых, сжато - изгибаемых, внец ентренно-растянуты х и растянуто-изгибаемых элементов из стали с пределом текучести до 530 М Па (5400 кгс/см2), не подвергающихся непосредственному воздействию динамических нагрузок, при τ ≤ 0,5 Rs и N / ( A n Ry ) > 0,1 следует выполнять по формуле

,                            (49)

где N , М х и My - абсолютные значения соответственно продольной силы и изгибающих моментов при наиболее неблагоприятном их сочетании;

п , с х и c у - коэффициенты, принимаемые по прил. 5.

Если N / ( A n Ry ) ≤ 0,1, формулу ( 49) следует применять при выполнении требований пп. 7.5 и 7.24.

В прочих случаях расчет следует выполнять по формуле

,                                               (50)

где х и у - координаты рассматриваемой точки сечения относительно его главных осей.

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 (изгибн о-к рутильн ая 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

.                                                            (51)

В формуле ( 51 ) коэффициент φ e следует определять:

а) для сплошностенчат ы х стержней по табл. 74 в зависимости от условной гибкости  и приведенного относительного эксцентриситета те f определяемого по формуле

mef = ηm ,                                                               (52)

где η -        коэффициент влияния формы сечения, определяемый по табл. 73;

 - относительный эксцентриситет (здесь е - эксцентриситет; Wc - момент сопротивления сечени я для наиболее сжатого волокна);

б) для сквозных стержней с решетками или планками, расположенными в плоскостях, параллельных плоскости изгиба, по табл. 75 в з ависимости от условной приведенной гибкости   (λ ef по табл. 7) и относительного эксцентриситета т , определяемого по формуле

,                                                             (53)

где а - расстояние от главной оси сечения, перпендикул я рной плоскости изгиба, до оси наиболее сжатой ветви, но не менее расстояния до оси стенки ветви.

При вычислении эксцентриситета е = M / N значения М и N следует принимать согласно требованиям п. 5.29.

Расчет на устойчивость вне ц ентренно-с жаты х и сжато-изгибаемых трехгранных сквозных стержней с решетками или планками и постоянным по длине равносторонним сечением следует выполня ть согласно требованиям разд. 15*.

Расчет на устойчивость не требуется для сплошно ст енчаты х стержней при mef > 20 и для сквозных стержней при m > 20, в этих случаях расчет следует выполнять как для изгибаемых элементов.

5.28*. Вне ц ентренно-сжаты е элементы, выполненные из стали с пределом текучести свыше 530 МП а (5400 кгс/см2) и имеющие резко несимметричные сечения (типы сечений 10 и 11 по табл. 73 ), кроме расчета по формуле ( 51 ), должны быть проверены на прочность по формуле

,                                                       (54)

где значение Wnt следует вычислять для растянутого волокна , а коэффициент δ определять по формуле

δ = 1 - 2 / (π EA ) .                                                        (55)

5.29. Расчетные значения продольной силы N и изгибающего момента М в элементе следует принимать для одного и того же сочетания нагрузок из расчета системы по недеформированной схеме в предположении упругих деформаций стали.

При этом значения М следует принимать равными:

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 ш арн ирн о-о перты ми концами и сечениями, имеющими одну ось симметрии, совпадающую с плоскостью изгиба, - моменту, определяемому по формулам табл. 9.

Дл я сжатых стержней с шарнирно- опертыми концами и сечениями, имеющими две оси симметрии, расчетные значения эксцентриситетов mef следует определять по табл. 76 .

Табли ц а 9

Относительный эксцентриситет соответствующий М max

Расчетные значения М при условной гибкости стержня

 < 4

 ≥ 4

т ≤ 3

M = M 1

3 < m ≤ 2 0

Обозначения, принятые в табл. 9:

Мтах - наибольший и з гибающий момент в предела х длины сте ржня;

M 1 - наибольший изгиб а ющий момент в пределах средней трети длины стержня, но не менее 0,5 Mmax ;

m - относительный эксцентриситет, определяемый по формуле

m = Mmax A / (NWc).

Примечание . Во всех случаях следует принимать М ≥ 0, 5Мтах .

5.30. Расчет на устойчивость внецентренно - сжатых элементов постоянного сечения из плоскости действия момента при изгибе их в плоскости наибольшей жесткости ( Jx > Jy ), совпадающей с плоскостью симметрии, следует выполнять по формуле

,                                                          (56)

где с - коэффициент, вычисляемый согласно требованиям п. 5.31;

φy - коэффицие н т, вычисляемый согласно требованиям п. 5.3 настоящих норм.

5.31. Коэффициент с в формуле ( 56 ) следует определять:

при значениях относительного эксцентриситет а тх ≤ 5 по формуле

,                                                            (57)

где α и β - коэффициенты, принимаемые по табл. 10;

при значениях относительного эксцентриситета тх ≥ 10 по формуле

,                                                        (58)

где φ b - коэффициент, определяемый согласно требованиям п. 5.15 и прил. 7* как для балки с двумя и более закреплениями сжатого пояса; для замкнутых сечений φ b = 1,0;

Таблица 10

Типы сечений

Значения коэффициентов

α при

β при

m х 1

1 < m х ≤ 5

λ y λx

λy > λ с

Открытые

0,7

0,65 + 0,05 m х

1

1

;

при J 2 / J 1 < 0 ,5 β = 1

Замкнутые.

0,6

0,55 + 0,05 mx

1

с решетками (с планками)

сплошные

Обозначени я, принятые в т абл. 10:

J 1 и J 2 - моменты инер ц ии соответственно большей и меньшей полок относ ительно оси симметрии сечения у-у ;

φ c - зн а чение φ y при .

Примечание . Зн а чения коэффициентов α и β для сквозных стержней с решетками (или планками) следует принимать как для замкнутых сечени й при наличии не менее дв ух промежуточных диафрагм по длине стержня. В противном случае следует принимать коэффициенты, установленные для стержней открытого двутаврового сечения.

при значениях относительного эксцентриситета 5 < т x < 10 по формуле

с = cs (2 - 0 ,2тх ) + с10 (0,2 mx - 1),                                                  (59)

где с s определяется по формуле ( 57) при mx = 5 , а c 10 - по формуле ( 58) пр и mx = 10.

При определении относительного эксцентриситет а m х за расчетный момен т Мх следует принимать:

для стержней с ш арнирно-о перты ми 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).

При гибкости  коэффициенте не должен превышать:

для стержней замкнутого сечени я - единицы;

для стержней двутаврового сечения с двумя осями симметрии - значений, определяемых по формуле

                                     (60)

где

δ = 4ρ / μ ; ρ = ( Jx + Jy ) / ( Ah 2 );

; Jt = 0,43 3 Σ bit 3 i ;

здесь bi и t i - соответственно ширина и толщина листов, образующих сечение;

h - расстояние между осями поясов, для двутавровых и тавровых сечений с одной осью симметрии коэффициенты с не должны прев ы шать значений , определяемых по формуле ( 173) прил. 6.

5.32. Вне ц ен трен но-сж аты е эле менты, изгибаемые в плоскости наименьшей жесткости ( Jy < Jx и e у ≠ 0 ), при λх > λу следует рассчитывать п о формуле ( 51), а также проверять на устойчивость из плоскости действия момента как центрально- сжатые стержни по формуле

,                                                            (61)

где φ x - коэффициент, принимаемый согласно требованиям п. 5.3 настоящих норм.

При λ х λу проверки устойчивости из плоскости действия момента не требуется.

5.33. В сквозных внеце нт ренно-с жаты х 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 ).

Продольную силу в каждой ветви следует определять с учетом дополнительного усилия от момента. Значение этого усилия при изгибе в плоскости, перпендикулярной оси у-у (табл. 7 ), должно быть определено по формулам: N ad = M / b - для сечений типов 1 и 3; Na d = M /2 b - для сечения типа 2; для сечения типа 3 при изгибе в плоскости, перпендикулярной оси х- х , усилие от момента N ad = 1,16 M / b ( здесь b - р асстояние между осями ветвей).

Отдельные ветви внецентренно - сжатых сквозных стержней с планками следует проверять на устойчивость как внец ент рен но-с жаты е 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.

5.34. Расчет на устойчивость сплошно с тенчаты х стержней, подверженных сжатию и изгибу в двух главных плоскостях, при совпадении плоскости наибольшей жесткости ( Jx > Jy ) с плоскостью симметрии следует вып олнять по формуле

,                                                          (62)

где

;

здесь φ еу следует определять согласно требованиям п. 5.27* с заменой в формулах т и λ соответственно на ту и λ у , а с - согласно требованиям п. 5.31 .

При вычислении приведенного относительного эксцентриситета m e f , y = η m у для стержней двутаврового сечения с неодинаковыми полками коэффициент η следует определять как для сечения типа 8 по таб л. 73.

Если mef , y < mx , то кроме расчета по формуле ( 62) следует произвести дополнительную проверку по формулам ( 51) и ( 56 ), принимая еу = 0.

Значения относительных эксцентриситетов следует определять по формулам:

 и ,                                               (63)

где Wcx и Wcv - моменты сопротивления сечений для наиболее сжатого волокна относительно осей соответственно x - x и у-у .

Если λ х > λ у , то кроме расчета по формуле ( 62) следует произвести дополнительную проверку по формуле ( 51 ), принимая еу = 0.

В случае несовпадения плоскости наибольшей жесткости ( Jx > Jy ) с плоскостью симметрии расчетное значение m х следует увеличить на 25 %.

Рис. 6. Сквозное сечение стержня из двух сплошностенчатых ветвей

5.35. Расчет на устойчивость сквозных стержней из двух сплошностенчатых ветвей, симметричных относительно оси у-у (рис. 6 ), с решетками в дву х параллельных плоскостях, подверженных сжатию и изгибу в обеих главных плоскостях, следует выполнять:

для стержня в целом - в плоскости, параллельной плоскостям решеток, согласно требованиям п. 5.27 *, принимая еу = 0;

для отдельных ветвей - как внецентренно - сжатых элементов по формулам ( 51) и ( 56), при этом продольную силу в каждой ветви следует определять с учетом усилия от момента Мх (см. п. 5.33), а момент Му распределять между ветвями пропорционально их жесткостям (если момент Му действует в плоскости одной из ветвей, то следует считать его полностью передающимся на эту ветвь). Гибкость отдельной ветви следует определять при расчете по формуле ( 51) согласно требованиям п. 6.13 настоящих норм, при расчете по формуле ( 56) - по максимальному расстоянию между узлами решетки.

5.36. Расчет соединительных планок или решеток сквозных внецентренно - сжатых стержней следует выполнять согласно требованиям п. 5.9 и 5.10 настоящих норм на поперечную силу, равную большему из двух значений: фактическую поперечную силу Q или условную поперечную силу Q fjc , вычисл я емую согласно требованиям п. 5.8 * настоящих норм.

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 , а при весьма больших реакциях - бал анси рны е опоры следует применять при необходимости строго равномерного распределения давления под опорой.

Плоские или катков ы е подвижные опоры следует применять в случаях, когда нижележащая конструкция должна быть разгружена от горизонтальных усилий, возникающ их при неподвижном опирании балки или фермы.

Ко э ффициент трения в плоских подвижных опорах принимается рав ным 0,3, в катковых - 0,03.

5.38. Расчет на смятие в цилиндрических шарнирах (цапфах) ба л анси рны х опор следует выполнять (при центральном уг ле касания поверхностей, равном или большем π/2) по формуле

,                                                             (64)

где F - давление (сила) на опору;

r и l - соответственно радиус и длина шарнира;

Rlp - расчетное сопротивление местному смятию при плотном касании, принимаемое согласно требованиям п. 3.1* настоящих норм.

5.39. Расчет на диаметральное сжатие катков должен производиться по формуле

,                                                                (65)

г де п -   число катков;

d и l -    соответственно диаметр и длина катка;

Rcd -       расчетное сопротивление диаметральному сжатию катков при свободном касании, принимаемое согласно требованиям п. 3.1* настоящих норм.

6. РАСЧЕТНЫЕ ДЛИНЫ И ПРЕДЕЛЬНЫЕ ГИБКОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

РАСЧЕТНЫЕ ДЛИНЫ ЭЛЕМЕНТОВ ПЛОСКИХ ФЕРМ И СВЯЗЕЙ

6.1. Расчетные длины l e f элементов плоских ферм и связей, за исключением элементов перекрестной решетки ферм, следует принимать по табл. 11 .

6.2. Расчетную длину l ef элемента, по длине которого действуют сжимающие силы N 1 и N 2 ( N 1 > N 2 ), из плоскости фермы (рис. 7, в, г ; рис. 8) следует вычислять по формуле

                                             (66)

Расчет на устойчивость в этом случае следует выполн я ть на силу N 1 .

Табл ица 11

Направление продольного изгиба

Расчетная длина lef

поясов

опорных раскосов и опорных стоек

прочих элементов решетки

1. В плоскости фермы:

а) для ферм, кроме указанных в поз. 1, б

l

l

0, 8 l

б) для ферм из одиночных уголков и ферм с прикреплением элементов решетки к поясам впритык

l

l

0, 9 l

2. В направлении, перпендикулярном плоскости фермы (из пл оскос ти фермы):

а) для ферм, кроме указанных в поз. 2, б

l 1

l 1

l 1

б) для ферм с поясами из замкнутых профилей с прикреплением элементов решетки к поясам впритык

l 1

l 1

0, 9 l 1

Обозн а че ния, принятые в табл. 11 (рис. 7):

l -        геометрическая длина элемента (р а сстояние между центрами узлов) в плоскости фермы;

l 1 -      р асстояние между узлами, закрепленными от смешения из плоскости фермы (поясами ферм, специальными связями, жесткими плитами покрытий, прикрепленными к поясу сварными швами или болтами, и т.п.).

Рис. 7. Сх е мы решеток ферм для оп ре деления ра счетных длин элеме нтов

а - треуго л ьная со стойками; б - раскосная; в - треугольная со шп ренг елем ; г - полураскосная треугольная; д - перекрестная

6.3*. Расчетные длины l ef элементов перекрестной решетки, скрепленных между собой (рис. 7, д ), следует принимать:

в плоскости фермы - равными расстоянию от центра узла фермы до точки их пересечения ( lef = l );

из плоскости фермы: для сжатых элементов - по табл. 12; для растянутых элементов - равными полной геометрической длине элемент а ( le f = l 1 ).

Рис . 8. Схемы для опреде ле ния расчет ной д лины пояса фе рмы из плоскости

а - схема фермы; б - схема связ е й между фермами ( вид сверху)

Таблица 12

Конструкция узла пересечения элементов решетки

Расчетная длина lef из плоскости фермы при поддерживающем элементе

растянутом

неработающем

сжатом

Оба элемента не прерываются

l

0, 7 l 1

l 1

Поддерживающий элемент прерывается и перекрывается фасо нк ой:

рассматриваемый элемент не прерывается

0 ,7 l 1

l 1

1,4 l 1

рассматриваемый элемент прерывается и перекрывается фа со нкой

0 ,7 l 1

-

Обозначения, принятые в табл. 12 (рис. 7, д) :

l - рассто я ние от центра узла фермы до пе ресечения эле ментов;

l 1 - полная геометрическая длина элемента.

6.4. Радиусы инерции i сечений элементов из одиночных уголков следует принимать:

при расчетной длине элемента , равной l или 0,9 l (где l - расстояние между ближайшими узлами) - минимальный ( i = imin ) ;

в остальных случаях - относительно оси уголка, перпендикулярной или параллельной плоскости фермы ( i = i x или i = i y в зависимости от напр а вления продольного изгиба).

РАСЧЕТНЫЕ ДЛИНЫ ЭЛЕМЕНТОВ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ РЕШЕТЧАТЫХ КОНСТРУКЦИЙ

6.5*. Расчетные длины l e f и радиусы инерции сечений i сжатых и ненагруженных элементов из одиночных уголков при определении гибкости следует принимать по табл. 13*.

Таблица 13

Элементы

lef

i

Пояса:

по рис. 9 *, а , б, в

lm

imin

по рис. 9 *, г , д, е

1, 14 lm

i x или iy

Раскосы:

по рис. 9 *, б, в , г

μdld

imin

по рис. 9 *, а , д

μdldc

imin

по рис. 9 *, е

ld

imin

Распорки:

по рис. 9 *, б

0,8l с

imin

по рис. 9 *, в

0,65 l с

imin

Обо з начения, принятые в табл. 13* (рис. 9*):

ldc - условная длина раскоса, принимаемая по табл. 14 *;

μd - коэффициент р а счетной длины раскоса, принима емый по табл. 15*.

Примечани я : 1. Раскосы по рис. 9*, а , д, е в точках пересечения должны быть скреплены между собой.

2. Дл я раскосов по рис. 9*, е необходима дополнительная проверка их из плоскости грани с учетом расчета по деформированной схеме.

3. Значение lef д л я распорок по рис 9*, в дано для равнополочных уголков.

Рис. 9*. Схемы пространственных р е шетчатых констру кций

а, б, в - с совмещенными в смежных гранях узл а ми; г, д , е - с несовмещенными в смежных гранях узлами

Расчетные длины l e f и радиусы инерции i р а стянутых элементов из одиночных уголков при определении гибкости следует принимать:

дл я поясов - по табл. 13*;

дл я перекрестных раскосов по рис. 9*, а , д, е:

в плоскости грани - равными длине ld и радиус у инерции imin ; из плоскости грани - полной геом етри ческой длине раскоса Ld , равной расстоянию между узлами прикрепления к поясам, и радиусу инерции ix относительно оси, параллельной плоскос т и грани;

для раскосов по рис. 9 *, б , в, г - равными дл ин е l d и радиусу инерции i min .

Расчетные длины l e f и радиус инерции i элемен тов из труб или парных уголков следует принимать согласно требованиям подраздела « Расчетные длины элементов плоских ферм и связей» .

Т аблиц а 14*

Конструкция узла пересечения элементов решетки

Условная длина раскоса Idc при поддерживающем элементе

растянутом

неработающем

сжатом

Оба элемента не прерываются

l d

1,3ld

0,8 Ld

Поддерживающий элемент прерывается и перекрывается фасонкой; рассматриваемый элемент не прерывается:

в конструкциях по рис. 9 *, а

1,3 l d

1,6 ld

Ld

в конструкциях по рис. 9 *, д :

при 1 < n ≤ 3

( 1 ,75 - 0,15 п ) l d

(1 ,9 - 0,1n ) ld

Ld

при п > 3

1 ,3 ld

1,6 ld

Ld

Узел пересечения элементов закреплен от смещения из плоскости грани (диафрагмой и т.п.)

l d

l d

l d

Обозначения, принятые в табл. 14 *:

Ld - д лина раскоса по рис. 9*, a , д ;

где J т,т in и J d , min - наименьшие моменты инерции сечения соответственно пояса и раскоса.

Таблица 15*

Прикрепление элемента к поясам

n

Значение μ d при , равном

до 60

св. 60 до 160

св . 1 60

Сварными швами, болтами (не менее двух ), расположенными в доль элемента, без фасо но к

До 2

1,14

0,54 + 3 6

0,765

Св . 6

1,04

0,56 + 28,8

0,74

Одним б олтом без фасонки

Независимо от n

1,12

0,64 + 28,8

0,82

Обозначения, принятые в табл. 15*:

п - см. табл. 14 *;

l - длина, принимаемая: ld - по рис 9*, б , в, г; ld с - по т а бл. 14* (для элементов - по рис. 9*, а, д) .

Примеч а ния . 1. Значения μ d при значениях n от 2 до 6 следует определять лин е йной интерполяцией.

2. П ри прикреплении одного конца раскоса к поя су фасонок сваркой или болтами, а второго конца через фа сонку , коэффициент расчетной д лины раскоса следует при нимать равным 0,5( 1 + μ d ); при прикреплении обоих концов раскоса чере з фа сонки - μ d = 1,0.

3. Концы раскосов по рис. 9*, в следует крепить, как правило, без фасонок. В этом случае при их прикреплении к распорке и пояс у сварными шв ами или болтами (не менее двух), расположенными вдоль раскоса , зна чение коэффициента μd следует принимать по строке при з на чении n « До 2». В случае прикрепления их концов одним болтом значение коэффициента μ d след у ет принима ть по строке « Одним болтом без фасонки» , при вычислении значе ния lef по т а бл. 13* вместо μ d сл е дует принимать 0,5 (1 + μ d ).

6.6. Расчетные длины l е f и радиусы инерции сечений i при определении гибкости элементов плоских траверс (например, по рис. 21) следует принимать по табл. 16.

Таблица 16

Конструкция траверсы

Расчетная длина lef и радиус инерции сечения i

поясов

решетки

lef

i

lef

i

С по я сами и решеткой из одиночных уголков (рис. 21 , а)

lm

lm 1

imin

ix

ld , lc

-

imin

-

С поясами из швеллеров и решеткой из одиночных уголков (рис. 21 , б )

lm

1,12lm1

iy

ix

ld , lc

-

imin

-

Обозначение, принятое в табл. 16:

i x - радиус инерции сечени я относительно оси, параллельной плоскости решетки траверсы.

РАСЧЕТНЫЕ ДЛИНЫ ЭЛЕМЕНТОВ СТРУКТУРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

6.7. Расчетные длины l e f элементов структурных конструкций следует принимать по табл. 17 .

Радиусы инерции сечений i элементо в структурных конструкций при определении гибкости следует принимать:

для сжато-изгибаемых элементов относительно оси, перпендикулярной или параллельной п л оскости изгиба ( i = i x или i = i y ) ;

в остальных случаях - минималь н ые ( i = imin ).

РАСЧЕТНЫЕ ДЛИНЫ КОЛОНН (СТОЕК)

6.8. Расчетные длины l e f колонн (стоек) постоянного сечения или отдельных участков ступенчатых колонн следует определять по формуле

l ef = μl ,                                                                       (67)

где l - длина колонны, отдельного участка ее ил и высота этажа;

μ - коэффициент расчетной длины.

6.9*. Коэффициенты р а счетной длины μ колонн и стоек постоянного сечения следует принимать в за висимости от условий закрепления их концов и вида нагрузки.

Для некоторых случаев закрепления и вида нагр у зки значения μ приведены в прил. 6, табл. 71, а.

6.10*. Коэффициенты расчетной длины коло нн постоянного сечения в плоскости рамы при жестком креплении ригелей к колоннам следует определять:

для свободных рам при одинаковом нагружении верхних узлов по формулам табл. 17, а;

Таблица 1 7

Элементы структурных конструкций

Расчетная длина lef

1. Кроме указанных в поз. 2 и 3

l

2. Неразрезные (не прерывающиеся в узлах) пояса и прикрепляемые в узлах сваркой впритык к шаровым или цилиндрическим узловым элементам

0,8 5 l

3. Из одиночных уголков, прикрепляемых в узлах одной полкой:

а) сварными швами или болтами (не менее двух ), расположенными вдоль элемента, при l / imin :

до 90

l

св. 90 до 120

0,9 l

«    120    «    150 (только для элементов решетки)

0,75 l

св. 150 до 200 (только для элементов решетки)

0 , 7 l

б) одним болтом при l / imin :

до 90

l

св. 90 до 120

0,95 l

«    120    «    150 (только для элементов решетки)

0,85 l

св. 150 до 200 (только для элементов решетки)

0,8 l

Обозн а че ние, принятое в табл. 17:

l - геометрическая д лина элеме нта (ра сстояние между узлами структу рной констру кции).

для несвободных рам по формуле

                                          (70, в)

В формуле ( 70, в) p и n принимаются равными:

в одноэтажной раме: ; ;

в многоэтажной раме:

для верхнего этажа p = 0,5 ( p 1 + p 2 ); п = п1 + n 2 ;

  «     среднего      «      p = 0,5 ( p 1 + p 2 ); n = 0,5 ( n 1 + n 2 );

  «     нижнего      «      p = p 1 + p 2 ; n = 0,5 ( n 1 + n 2 ),

г де p 1 ; p 2 ; n 1 ; n 2 следует определять по табл. 17, а.

Дл я одноэтажных рам в формуле ( 69) и многоэтажных в формулах ( 70, а, б, в) при шарнирном креплении нижних или верхних ригелей к колоннам принимаются р = 0 или п = 0 ( Ji = 0 или Js = 0 ), при жестком креплении р = 50 или п = 50 ( Ji = ∞ или Js = ∞ ).

При отношении H / B > 6 (гд е H - полная высота многоэтажной рамы, В - ширина рамы) должна быть проверена общая устойчивость рамы в целом как составного стержня, защемленного в основании.

Примечан ие . Рама считается свободной (несвободной), если у зел крепления ригеля к колонне имеет (не имеет) свободу перемещения в направ лении, перпендикуля рном оси колонны в плоскости рамы.

Коэффициент расчетной длины μ наиболее нагруженной колонны в плоскости одноэтажной свободной рамы здания при неравномерном нагр у жен ии верхних узлов и наличии жесткого диска покрытия ил и продольных связе й по верху всех колонн следует определять по формуле

,                                                    (71)*

где μ -          коэффициент расчетной длины проверяемой колонны, вычисленный по т а бл. 17, а;

Jc и N c -       соответственно моме н т инерции сечения и усилие в наиболее нагруженной колонне рассматриваемой рамы;

ΣNi и ΣJi -   соответственно сумма расчетных усилий и моментов инерции сечений всех колонн рассматриваемой рамы и четырех соседних рам (по две с каждой стороны ); в се уси лия Ni следует находить при той же комбинации нагрузок, которая вызывает усилие в проверяемой колонне.

Значения μ e f , вычисленные по формуле ( 71)* следует принимать не менее 0,7.

6. 11 *. Коэффициенты расчетной длины μ отдельных участков ступенчатых колонн в плоскости р а мы следует определять согла сно п рил. 6.

При определении коэффициентов расчетной длины μ для ступенчатых колонн рам одноэтажных производственных зданий разрешается:

не учитывать влияние степени загр уж ен ия и жесткости соседних колонн;

определять расчетные длины колонн лишь для комбинации нагрузок, дающей наибольшие значения продольных сил на отдельных участках колонн, и получаемые значения μ использовать для других комбинаций нагрузок;

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;

для одноступенчатых колонн при соблюдении условий l 2 / l 1 ≤ 0,6 и N 1 / N 2 ≥ 3 принимать значения μ по табл. 18.

Таблица 17, а

Расчетные схемы свободных рам

Формулы для определения коэффициента μ

Коэффициенты n и p в формулах ( 68 ), ( 69 ) и ( 70 а, б) для рам

однопролетных

многопролетных ( k ≥ 2)

                    (68)

                     (69)

при n ≤ 0, 2

;    (70, а)

при n > 0,2

;            (70, б)

Верхний этаж

Средний этаж

Нижний этаж

Обозначения, принятые в табл. 17, а:

; ; ; .

k -                        число пролетов;

J c и l c -                соответственно момент инерции сечения и длина проверяемой колонны;

l , l 1 , l 2 -                пролеты рамы;

Js , Js 1 , Js 2

 и Ji , Ji 1 , Ji 2 -        моме н ты инерции сечения ригелей, п римыкающих соотв етственно к верхнему и нижнему концу п ров еряемой колонны.

Примечание . Дл я крайней колонны свободной многопролетной рамы коэффициент μ сле дует определять как для колонн од ноп ролет ной рамы.

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.

Таблица 18

Условия закрепления верхнего конца колонны

Коэффициенты μ для участка колонны

нижнего при J 2 / J 1 , равном

верхнего

с в . 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, ш арнирно опертый конец

1,6

2,0

2,5

Неподвижный, закрепленный от поворота конец

1,2

1,5

2,0

Обозначения, принятые в табл. 18:

l 1 ; J 1 ; N 1 -    соот ве тствен но длина нижне го уч астка кол онны , моме нт инерции сечения и действующая на этом участке продольная сила;

l 2 ; J 2 ; N 2 -    то ж е , верхне го участка колонны.

6.14. Расчетную длину ветвей плоских опор транспортерных галерей следует принимать равной:

в продольном направлении галереи - высоте опоры (от низа базы до оси нижнего пояса фермы или балки ), умноженной на коэффициент μ , определ я емый как для стоек постоянного сечения в зависимости от условий закрепления их концов;

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 *.

ПРЕДЕЛЬНЫЕ ГИБКОСТИ РАСТЯНУТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

6.16 *. Гибкости растянутых элементов не должны превышать значений , приведенных в табл. 20*.

Таблица 19*

Элементы конструкций

Предельная гибкость сжатых элементов

1. Поя са, 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 α

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

21 0- 60 α

б) пространственных и структурных конструкций из одиночных уголков с болтовыми соединениями

220 -4 0 α

3. Верхние пояса ферм , незакрепленные в процессе монтажа (предельную гибкость после завершения монтажа следует принимать по поз. 1)

220

4. Основные колонны

180 - 60 α

5. В торостепенные колонны (стойки фахверка, фонарей и т.п.), элементы решетки колонн, элементы вертикальных св язей между колоннами (ниже подкрановых балок)

210 - 60 α

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

Обо з начение, принятое в табл. 19*:

 - коэ ффициент, принимаемый не ме нее 0,5 (в необходимых случаях вместо φ следует применять φe ).

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 с вя зей между колоннами (ниже подкрановых балок)

300

300

200

5. Прочие элементы связей

400

400

300

6* . П ояса, 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

-

-

Примечан ия : 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 ра с положении нагрузки может изменяться знак усилия, предельную гибкость следует принима ть как для сжатых элементов, при этом соединительные прокладки в составных элемен тах необходимо устанавливать не реже чем через 40 i .

4. Значения предельных гибкосте й 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 рассч итывать на устойчивость. При этом расчетными размерами проверяемой пластинки являются:

a - расстояние между осями поперечных основных ребер;

h е f - расчетная высота стенки (рис. 10 ), равн ая в сварных балках полной высоте стенки, в балках с поясными соединениями на высокопрочных болтах - расстоянию между ближайшими к оси балки краями поясных уголков, в балках, составленных из прокатных профилей, - расстоянию между началами внутренних закруглений, в гнутых профилях (рис. 11) - расстоянию между краями выкружек;

t - толщина стенки.

Рис. 10. Расчетная высота стенки составной балки

а - сварной из листов; б - на высокопрочных болтах ; в - сварной с тав рами

Рис. 11. Схемы поперечных сечений гнутых профилей

7. 2*. Расчет на устойчивость стенок балок следует выполнять с учетом всех компонентов напряженного состояния ( σ , τ и σloc ).

Напряжения σ , τ и σloc следует вычислять в предположении упругой работы материала по сечению брутто без учета коэффициента φb .

Сжимающее напряжение σ у расчетной гр а ницы стенки, принимаемое со знаком « плюс» , и среднее касательное напряжение τ следует вычислять по формула м:

,                                                           (72)

,                                                                (73)

гд е h - полная высота стенки;

M и Q - средние значения соответственно момента и поперечной силы в пределах отсека; если длина отсека больше его расчетной высоты, то M и Q следует вычислять для более напряженного участка с длиной , равной высоте отсека; если в пределах отсека момент или поперечная сила меняют знак, то их средние значения следует вычислять на участке отсека с одним знаком.

Местное напряжение σloc в стенке под сосредоточенной нагрузкой следует определять согласно требованиям пп. 5.13 и 13.34* (при γf 1 = 1,1) настоящих норм.

В отсеках, где сосредоточенная нагрузка приложена к растянутому поясу, одновременно должны быть учтены только два компонента напряженного состояния: σ и τ или σloc и τ .

Односторонние поясные швы следует применять в балках, в которых при проверке устойчивости стенок значения левой части формулы ( 74) не превышают 0,9 γ с при  < 3,8 и γ с при  ≥ 3,8.

7.3 . Устойчивость стенок балок не требуется проверять, если при выполнении условий ( 33) условная гибкость стенки  не прев ы шает значений:

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.

7.4*. Расчет на устойчивость стенок балок симметричного сечения, укреплен н ых только поперечными основными ребрами жесткости, при отсутствии местного напряжения ( σl oc = 0) и условной гибкости стенки   ≤ 6 следует выполнять по формуле

,                                                  (74)

где γc - коэффициент, принимаемый по табл. 6* настоящих норм;

;                                                              (75)

;                                                   (76)

В формуле ( 75) коэффициент с cr следует принимать:

для сварных балок - по табл. 21 в зависимости от значения коэффициента δ :

Таблица 21

δ

≤0,8

1,0

2,0

4,0

6,0

10,0

≥ 30

ccr

30,0

31,5

33,3

34,6

34,8

35,1

35,5

,                                                         (77)

где bf и tf - соответственно ширина и толщина сжатого пояса балки;

β - коэффициент, пр ини маемый по табл. 22;

для балок на высокопрочных болтах с cr = 35,2.

Таблица 22

Балки

Условия работы сжатого пояса

β

Подкрановые

Крановые рельсы не приварены

2

Крановые рельсы приварены

Прочие

При непрерывном опирании плит

В прочих случаях

0,8

Примечан ие . Для отсеков подкрановых балок, где сосредоточенная нагрузка приложена к растянутому поясу , при вычислении коэффиц иента δ следует принимать β = 0,8.

В формуле ( 76) ,

где d - меньшая из сторон пластинки ( hef и ли a ) ;

μ - отношение большей стороны пластинки к меньшей.

7.5. Расчет на устойчивость стенок балок симметричного сечения с учетом развития пластических деформаций при отсутствии местного напряжения (σ loc = 0) и при τ ≤ 0,9 Rs , Af / A w ≥ 0 ,25, 2,2 < ≤6 следует выполнять по формуле

M Ry γc h2eft ( Af / A w + α),                                              (78)

где

α = 0,2 4 - 0,1 5 ( τ / Rs )2 - 8 ,5 · 10-3 ( - 2 ,2)2;

здесь τ с следует принимать по табл. 6 *, а τ - определять по формуле ( 73).

7.6*. Расчет на устойчивость стенок балок симметричного сечения, укрепленных только попереч ны ми основными ребрами жесткости (рис. 12 ), при наличии местного напряжения (σ loc ≠ 0) следует в ыполнять по формуле

,                                            (79)

где γ с - следует принимать по табл. 6* настоящих норм;

σ , σloc ; τ - определять согласно требованиям п. 7.2 *;

τcr - определять по формуле ( 76 ).

Значения σcr и σloc , cr в формуле ( 79) следует определять:

а) при a / hef ≤ 0,8

σcr - по формуле ( 75 );

,                                                           ( 80 )

Рис. 12. Схема балки, укрепл е нной поперечными осн овными ребрами жесткости (1 )

а - сосредоточенная нагру з ка F приложена к сжатому поясу; б - то же, к растянутому поясу

где c 1 - коэффициент, принимаемый для сварных балок по табл. 23 в зависимости от отн о шени я a / h ef и значения δ , вычисляемого по формуле ( 77 ), а для балок на высокопрочных болтах - по табл. 23, а;

.

Если нагружен растянутый пояс, то при расчете стенки с учетом только σloc и τ при определении ко э ффициента δ по формуле ( 77) за bf и t f следует принимать соответственно ширину и толщину н а груженного растянутого пояса;

б) при a / hef > 0 ,8 и отношении σloc / σ больше значений, указанных в табл. 24,

σcr - по формуле ,                                                                                            (81)

где с 2 - коэффициент, определяемый по табл. 25;

σloc , cr - по формуле ( 80), в которой при a / hef > 2 следует принимать а = 2 hef ;

в) при a / hef > 0,8 и отношении σloc , cr / σ не более значений, указанных в табл. 24:

σcr - по формуле ( 75 );

σloc , cr - по формуле ( 80) , но с подстановкой 0,5 a вместо а при вычислении  в формуле ( 80) и в табл. 23.

Во всех случаях τcr следует вычислять по действительным размерам отсека.

7.7. В стенке балки симметричного сечения, укрепленной кроме поперечных основных ребер одним продольным ребром жесткости, расположенным на расстоянии h 1 от расчетной (с жатой) границы отсека (рис. 13 ), обе пластинки, на которые это ребро разделяет отсек, следует рассчитывать отдельно:

а) пластинку 3, расположенную между сжатым поясом и продольным ребром, по формуле

σ / σcr 1 + σloc / σloc , cr 1 + ( τ / τcr 1 )2 γc ,                                      (82)

где γ c следует принимать по табл. 6* настоящих норм, а σ , σloc и τ - определять согласно требованиям п. 7.2*.

Табл и ца 23

δ

Значения с1, для сварных балок при a / hef , равном

≤0,5

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

≥2,0

≤ 1

11 ,5

12,4

14,8

18,0

22,1

27,1

32,6

38,9

45,6

2

12,0

13,0

16,1

20,4

25,7

32,1

39,2

46,5

55,7

4

12,3

13,3

16,6

21,6

28,1

36,3

45,2

54,9

65,1

6

12,4

13,5

16,8

22,1

29,1

38,3

48,7

59,4

70,4

10

12,4

13,6

16,9

22,5

30,0

39,7

51,0

63,3

7 6 ,5

≥ 30

12,5

13,7

17,0

22,9

31,0

41,6

53,8

68,2

83,6

Таблица 23,а

a / hef

0,5

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

c 1

13,7

15,9

20,8

28,4

38,7

51,0

64,2

79,8

94,9

Таблица 24

Балки

δ

Предельные значения σloc при a / hef , равном

0,8

0,9

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

≥2,0

Сварные

≤1

0

0,146

0,183

0,2 6 7

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

0,47 9

0,7 11

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, 0 02

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

a / hef

≤0,8

0,9

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

≥2,0

c 2

По табл. 21 , т.е. с2 = с cr

37,0

39,2

45,2

52,8

62,0

72,6

84,7

Рис. 13. Схем а балки, укрепленной поперечными основными ребрами и продольным ребром жесткости

a - сосредоточенная нагру з ка F приложена к сжатом у поясу; б - то же, к растянутому ; 1 - поперечное основное ребро жесткости; 2 - продольное ребро жесткости; 3 - пластинка у сжатого пояса; 4 - пластинка у растянутого поя са

Значения σcr 1 и σloc , cr 1 следует определять по формулам:

при σloc = 0

,                                                     (83)

где

;

при σloc ≠ 0 и μ 1 = a / h 1 ≤ 2

;                                                     (84)

,                                           (85)

где                                                          ,                                                      (86)

Если a / h 1 > 2 , то при вычислении σcr 1 и σloc , cr 1 следует принимать a = 2 h 1 ; τcr 1 необходимо определять по формуле ( 76) с подстановкой в нее размеров проверяемой пластинки;

б) пластинку 4, расположенную межд у продольным ребром и растянутым поясом, - по формуле

,                              (87)

где                                                  ;                                               (88)

σloc , cr 2 - следует определять по формуле ( 80) и табл. 23 при δ = 0,8, заменяя значение отношения a / h ef значением a /( h ef - h 1 );

τcr 2 - следует определять по формуле ( 76) с подстановкой в нее размеров проверяемой пластинки;

σloc 2 = 0,4 σloc -      при приложении нагрузки к сжатому поя су (рис. 13, а);

σloc 2 = σloc - п ри приложении нагрузки к растянутому поясу (рис. 13, б).

Коэффициент γ с следует определять по табл. 6* настоящих норм.

7.8. При укреплении пластинки 3 дополнительными короткими поперечными ребрами их следует доводить до продольного ребра (рис. 14).

Рис. 14. Схема балки, укрепл е нной поперечными основными ребрами жесткости (1), продольным ребром жесткости (2), разделя ющим отсек стенки на пластинку (3) у сжатого пояса и пластинку (4) у ра стянутого пояса, а также короткими ребрами жесткости (5)

В этом случае расчет пластинки 3 следует выполнять по формулам ( 82) - ( 86 ), в которых величину а сл едует заменять величиной а1, где а1 - расстояние между осями соседних коротких ребер (рис. 14); расчет пластинки 4 следует выполнять согласно требованиям п. 7.7, б.

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 только поперечными ребрами жесткости, в формулах ( 75) и ( 81) и табл. 25 значение hef следует принимать равным удвоенному расстоянию от нейтральной оси до расчетной (сжатой) границы отсека. При a / hef > 0,8 и σ loc ≠ 0 следует выполнять оба расчета, указанные в пп. 7.6 *, б и 7.6*, в , независимо от значения σl ос / σ ;

для стенок, укрепленных поперечными ребрами и одним продольным ребром, расположенным в сжатой зоне:

а) в формулы ( 83 ), ( 84) и ( 87) вместо h 1 / hef следует подставлять ;

б) в формулу ( 88) вместо (0,5 - h 1 / hef ) следует подставлять .

Здесь ,

г де σt - краевое растягивающее напряжение (со знаком « м инус» ) у расчетной границы отсека.

В случае развитого растянутого (ненагруженного) пояса расчет на устойчивость при одновременном действии напряжений σ и τ следует производить по формуле ( 90).

7.10. Стенки балок следует укреплять поперечными ребрами жесткости, если значени я условной гибкости стенки балки  превышают 3,2 при отсут ствии подвижной нагрузки и 2,2 - при наличии подвижной нагрузки на поя се балки.

Расстояние между основными поперечными р еб рами не должно превышать 2 hef при   > 3 ,2 и 2,5 hef при   ≤ 3 ,2.

Допускается превышать указанные выше расст о яния между ребрами до значения 3 hef при условии , что стенка балки удовлетворяет проверкам по пп. 7.4*, 7.6*- 7.9 и общая устойчивость балки обес печена выполнением требований п. 5.16*, а или 5.16*, б, причем значения lef / b для сжатого пояса не должны превышать значений, определяемых по формулам табл. 8* для нагрузки, приложенной к верхнему поясу.

В местах приложения больших неподвижных сос редоточенны х грузов и на опорах следует устанав ливать поперечные ребра.

В стенке, укрепленной только поперечными ребрами, ширина их выступающей части b h должна быть для парного симметричного ребра не менее h е f / 30 + 40 мм, для одностороннего ребра - не м енее h е f / 24 + 50 мм; толщина ребра t s должна быть не менее .

Стенки балок допускается укреплять односторон ними поперечными ребрами жесткости из одиночны х уголков, привариваемых к стенке пером. Мо мент инерции такого ребра, вычисляемый относит ельно оси, совпадающей с ближайшей к ребру гранью стенки, должен быть не меньш е, чем для парного симметричного ребра.

7.11. При укреплении стенки одним продоль н ым ребром необходимые моменты инерции J s сечений ребер жесткости следует определять:

для поперечных ребер - по формуле

J s = 3 hef t 3 ;                                                            (89)

для продольного ребра - по формулам табл. 21 с учетом его предельных значений.

При расположении продольного и поперечн ых ребер с одной стороны стенки моменты инерции се чений каждого из них вычисляются относительно оси, совпадающей с ближайшей к ребру гранью стенки.

Таблиц а 26

h 1 / hef

Необходимый момент инерции сечения продольного ребра Jsl

Предельные значения

минимальные Jsl , min

максимальные Jsl , max

0,20

( 2,5 - 0,5a / hef ) × a2t3 / hef

1, 5 heft 3

7heft3

0,25

(1 ,5 - 0,4a / hef ) × a2t3 / hef

1,5 heft 3

3,5 heft 3

0,30

1 ,5 heft 3

-

-

Примечание . При вычислении Jsl для промежуто чны х значений h 1 / hef доп у скается линейная интерпол яция.

Минимальные размеры выступающей части поперечных и продольных ребер жесткости следует принимать согласно требованиям п. 7.10.

7.12. Участок стенки балки составного сечения над опорой при укреплении его ребрами жесткости следует рассчитывать на продольный изгиб из плоскости как стойку, нагруженную опорной реакцией. В расчетное сечение этой стойки следует включать сечение ребра жесткости и полосы стенки шириной 0,6 5 t с каждой стороны ребра. Расчетную длину стойки следует принимать равной высоте стенки.

Нижние торцы опорных ребер (рис. 15) должны быть остроганы либо плотно пригнаны или приварены к нижнему поясу балки. Напряжения в этих сечениях при действии опорной реакции не должны превышать: в первом случае (рис. 15, а) - расчетного сопротивления прокатной стали смятию Rp при а ≤ 1,5 t и сжатию R y при а > 1,5 t ; во втором случае (рис. 15 , б ) - смятию R p .

Рис. 15 . Схема устройства опорного ребра жесткости

a - в торце с применением строжки; б - удаленного от торц а 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.

7.13. Одностороннее ребро жесткости, расположенное в месте приложения к верхнему поясу сосредоточенной нагрузки, следует рассчитывать как стойку, сжатую с эксцентриситетом, равным расстоянию от срединной плоскости стенки до центра тяжести расчетного сечения стойки. В расчетное сечение этой стойки необходимо включать сечение ребра жесткости и полосы стенки шириной 0,65 t с каждой стороны ребра. Расчетную длину стойки следует принимать равной высоте стенки.

СТЕНКИ ЦЕНТРАЛЬНО ВНЕЦЕНТРЕННО-СЖАТЫХ И СЖАТО-ИЗГИБАЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

7.14*. Отношение расчетной высоты стенки к толщине hef / t в центрально-сжатых (т = 0 ), а также во внецентренно- сжаты х и сжато-изгибаемых элементах по рис. 16 * (т > 0 ), кроме случаев, указанных в п. 7.16 *, как правило, не должно превышать значений , где значения  следует определять по табл. 27 *.

Рис. 16*. Схема в нецентренно-сж аты х э лементов двутаврового и коробчатого сечений

7.15. Исключен с табл. 28.

7.16*. Для внецентренно - сжатых и сжато-изгибаемых элементов двутаврового и коробчатого сечений (рис. 16 *), рассчитываемых по формуле ( 56 ), отношение расчетной высоты стенки hef к толщине t следует определять в зависимости от значения α = ( σ - σ 1 ) / σ ( σ - наибольшее сжимающее напряжение у расчетной границы стенки, принимаемое со знаком « плюс» и вычисленное без учета коэффициентов φe , φexy или cφ ; σ 1 - соответствующее напряжение у противоположной расчетной границы стенки) и принимать не более значений, определяемых:

при α ≤ 0,5 - по п. 7.14* настоящих норм;

  «     α ≥ 1 - по формуле

,                                     (90)

где β = 1,4 ( 2 α - 1)  - (здесь   - с реднее касательное напряжение в рассматриваемом сечении) ;

при 0, 5 < α < 1 - линейной интерполяцией между значениями, вычисленными при α = 0,5 и α = 1.

7.17*. Для внецентренно - сжатых и сжато- изгибаемых элементов с сечениями, отличными от двутаврового и коробчатого (за исключением таврового сечения), установленные в п. 7.16* значения отношений hef / t следует умножать на коэффициент 0,75.

7.18*. Для центрально -, внецентренно- сжатых и сжато-изгибаемых эле ментов таврового сечения с условной гибкостью  от 0,8 до 4 отношение расчетной высоты стенки тавра к толщине при 1 ≤ bf / hef ≤ 2 не должно превышать значений, определяемых по формуле

,                                  (91)*

где bf - ширина полки тавра;

he f - расчетная высота стенки тавра.

При значениях  < 0,8 или  > 4 в формуле ( 91 ) * следует принимать соответственно  = 0,8 или   = 4.

При назначении сечения элемента по предельной гибкости, а также при соответствующем обосновании расчетом наибольшие значения hef / t следует умножать на коэффициен т   (где φ m = φ или φm = φ е , σ = N / A ), но не более чем на 1,25.

Таблица 27

Относительный эксцентриситет

Сечение элемента

Значение  и

Формулы для определения

т = 0

Двутавровое

  < 2 ,0

 = 1,3 0 + 0 ,15 2

 ≥ 2 ,0

  = 1, 20 + 0,35 , но не более 2,3

Коробчатое, швеллерное прокатное

  < 1,0

 = 1,2

 ≥ 1,0

  = 1,0 + 0,2 , но не более 1, 6

Швеллерное, кроме прокатного

  < 0 ,8

 = 1,0

 ≥ 0 ,8

 = 0,85 + 0,19 , но не более 1,6

m ≥ 1 ,0

Двутавровое, коробчатое

  < 2,0

 = 1,30 + 0 ,15 2

 ≥ 2 ,0

  = 1,2 0 + 0,35 , но не более 3,1

Обо з на чения , принятые в табл. 27*:

 - условная гибкость элемента, принимаемая в расчете на устойчивость при ц ентральном сжатии;

 - условная гибкость элемента, принимаемая в расчете на устойчивость в плоскости действия момента.

Примечан ия : 1 . К коробчатым относятся замкнутые прямоугольные профили (составные, гнутые прям оуго льные и квадратные).

2. В коробчатом сечении при т > 0 значение  следует определять для стенки, параллельной плоскости изгибающе го момента.

3. П ри значениях 0 < т < 1,0 значение  следует определять линейной интерполяцией между значениями, вычисленны е при т = 0 и m = 1,0.

7.19*. В центрально - сжатых элементах двутаврового сечения для стенок, имеющих расчетную высоту hef и укрепленных парным продольным ребром, расположенным посредине, значение hef / t , установленное в п. 7.14*, следует умножать на коэффициент ß, определяемый при Jsl /( he f t 3 ) ≤ 6 по формуле

,                                           (92)*

где J sl - момент инерции сечения продольного ребра.

При укреплении стенки вне ц ент ренно-с жатого или сжато- изгибаемого элемента продольным ребром жесткости с моментом инерции J sl ≥ 6 heft 3 , расположенным посредине стенки, наиболее нагруженную часть стенки между поясом и осью ребра следует рассматривать как самостоятельную пластинку и проверять согласно требованиям п. 7.14* или 7.16*.

При расположении ребра с одной стороны стенк и его момент инерции должен вычисляться относительно оси, совмещенной с ближайшей гранью стенки.

Продольные ребра жесткости следует включать в расчетные сечения элементов.

В случае выполнения продольного ребра в виде гофра стенки при вычислении hef следует учитывать развернутую длину гофра.

Минимальные размеры выступающей части продольных ребер жесткости следует принимать согласно требованиям п. 7.10 настоящих норм.

7.20*. В случаях, когда фактическое значен и е hef / t превышает значение, определяемое по п. 7.14 * ( для центрально- сжатых элементов не более чем в два раза), в расчетных формулах за значение A следует принимать значение A red , вычисленное с высотой стенки h red (в коробчатом сечении опре де ляются hred и hred 1 для пластинок, образующих се чение и расположенных соответственно параллель но и перпендикулярно плоскости изгиба):

для двутаврового и швеллерного сечений A red = А - ( hef - hred ) t ;

для коробчатого сечения:

при центральном сжатии A red = А - 2( hef - hred ) t - 2 ( hef 1 - hred 1 ) t 1 ;

при внецентренном сжатии и сжатии с изгибом A red = А - 2( hef - hred ) t .

Значения hred следует определят ь:

для центрально - сжатых элементов швеллерного сечения по формуле

,                                                        (92, a )

г де  - условная гибкость стенки швеллерного сечения, принимаемая по табл. 27 *;

для центра л ьно- сжатых элементов двутаврового и коробчатого сечений по формуле

,                                    (92, б)

где  - у словная гибкость стенки соо тв етствующего сечения, принимаемая по табл. 27* при т = 0;

 - у словная гибкость стенки, при вычислении hred , принимаем ая равной ;

k - коэффициент, принимаемый равн ым для дву таврового сечения k = 1,2 + 0, 1 5 (п ри  > 3,5 следует принимать  = 3,5) и дл я коробчатого сечения k = 2,9 + 0,2 - 0,7 , (при  > 2,3 следует принимать  = 2,3 ); здесь   - условная гибкость элемента, принятая по табл. 27*;

для внецентренно-сжат ы х и сжато- изгибаемых элементов по формуле ( 92, б), где значение   следует вычислять по табл. 27*, а значение k при  = .

Указанные изменения расчетной высоты стенки следует принимать только для определения площади сечени я A при расчетах по формулам ( 7 ), ( 51), ( 61) и ( 62) настоящих норм.

7.21*. Стенки сплошных колонн при hef / t ≥ 2, 3 следует укреплять поперечными ребрами жесткости, расположенными на расстоянии (2,5-3) h ef одно от другого; на каждом отправочном элементе должно быть не менее двух ребер.

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

7.22*. Расчетную ширину свеса поясных листов (полок) bef следует принимать равной расстоянию: в сварных элементах - от грани стенки (при односторонних швах от грани стенки со стороны шва) до края поясного листа (полки ); в прокатных профилях - от начала внутреннего закругления до края полки; в гнутых профилях (рис. 11) - о т края выкружки стенки до края поясного листа (полки).

7.23*. В центрально -, внецентренно- сжатых и сжато-изгибаемых элементах с условной гибкостью  от 0,8 до 4 отношение расчетной ширины свеса поясного листа (полки) b ef к толщине t следует принимать не более значений, определяемых по формулам табл. 29*.

При значениях  < 0,8 или  > 4 в формулах табл. 29* следует принимать соответственно  = 0,8 или  = 4.

7.24. В изгибаемых элементах отношение ширины свеса сжатого пояса bef к толщине t следует принимать не более значений, определяемых по табл. 30 .

Таблица 29*

Характеристика полки (поясного листа) и сечения элемента

Наибольшие отношения

Неокаймленная двутавра и тавра

Окаймленная ребром двутавра и тавра

Неокаймленная равнополочн ы х уголков и гнутых профилей (за исключением швеллера)

Окаймленная ребром равнополочных уголков и гнутых профилей

Неокаймленная большая неравнополочно г о уголка и полка швеллера

Окаймленная ребром и усиленная планками гнутых профилей

7.25. Высота окаймляющего ребра полки aef , измеряемая от ее оси, должна быть не менее 0 ,3 bef в элементах, не усиленных планками (рис. 11) и 0 ,2 b е f - в элементах, усиленных планками, при этом толщина ребра должна быть не менее 2 aef .

7.26* . В центрально-сжатых элементах коробчатого сечения наибольшее отношение расчетной ширины пояса к толщине b ef / t следует принимать по табл. 27* как для стенок коробчатого сечения.

Во внецентренно - сжатых и сжато-изгибаемых элементах коробчатого сечения наибольшее отношение b ef / t следует принимать:

при т ≤ 0,3 - как для центрально- сжатых элементов;

при т ≥ 1,0 и   ≤ 2 + 0,04 m                   ;

при т ≥ 1, 0 и  > 2 + 0,04 m                   .

При значениях относительного эксцентриситет а 0,3 < m <1 наибольшие отношения b ef / t следует определять линейной интерполяцией между значениями b e f / t , вычисленными при m = 0,3 и m = 1.

Таблица 30

Расчет изгибаемых элементов

Характеристика свеса

Наибольшие значения отношения

В пределах упругих деформаций

Неокаймленный

Окаймленный ребром

С учетом развития пластических деформаций 1

Неокаймленный

b ef / t = 0,11 hef / tw , но не более

Окаймленный ребром

b ef / t = 0,16 hef / tw , но не более

1 При hef / tw   наибольшее значение отношения bef / t следует принимать:

для неокаймленного свеса b ef / t = ;

для окаймленного ребром свеса b ef / t = .

Обозначения, принятые в табл. 30:

hef - расчетная высот а балки;

tw - толщина стенки балки.

7.27*. При назначении сечений центрально -, внецентренно-сжаты х и сжато-изгибаемых элементов по предельной гибкости, а изгибаемых элементов - по предельным прогибам, а также при соответствующем обосновании расчетом наибольшие значения отношения расчетной ширины свеса к толщине b ef / t следует умножать на коэффициент , но не более чем на 1,25.

Здесь следует принимать:

для центрально -, внецентренно-с жаты х и сжато-изгибаемых элементов: φ m - меньшее из значений φ, φ e , φ exy , , использованное при проверке устойчивости элемента; σ = N / A ;

для изгибаемых элементов : φ m = 1; σ - большее из двух значений  или .

8. РАСЧЕТ ЛИСТОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ

РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ

8.1. Расчет на прочность листовых конструкци й (оболочек вращения), находящихся в безм ом ентном напряженном состоянии, следует выполнять по формуле

,                                                (93)

где σ х и σу -    нормальные напряжения по д ву м взаимно перпендикулярным направлениям;

γс -   коэффициент условий работы конс т рукций, назначаемый в соответствии с требованиями СНиП по проектированию сооружений промышленны х предприятий.

При этом абсолютные значени я главных напря жений должны быть не более значений расчетных сопротивлений, умноженных на γс .

8.2. Напряжения в безмоментн ы х тонкостенных оболочках вращения (рис. 17), находящихся под давлением жидкости, газа или сыпучего материала, следует определять по формулам:

;                                                           (94)

,                                                          (95)

где σ 1 и σ 2 - соответственно меридиональное и кольцевое напряжения;

r 1 и r 2 -   радиусы кривизны в главных направлениях срединной поверхности оболочки;

р - расчетное давление на единицу поверхности оболочки;

t -   толщина оболочки;

F -    проекция на ось z - z оболо чк и полного расчетного давления, д ействующего на часть оболочки abc (рис . 17);

r и β -    радиус и угол, показанные на рис. 17.

Рис. 17. Сх е ма оболочки вращен ия

Рис. 18. Схема конической оболочки вращени я

8.3. Напряжения в замкнутых безмоментных тонкостенных оболочках вращения, находящихся под внутренним равномерным давлением , следует определять по формулам:

для цилиндрических оболочек

 и ;                                                     (96)

для сферических оболочек

;                                                            (97)

для конических оболочек

 и ;                                                  (98)

г де p - расчетное внутреннее давление на единицу поверхности оболочки;

r - р адиу с срединной поверхности оболочки (рис. 18);

β - угол между образующей конуса и его осью z - z (рис. 18 ).

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

σ 1 γcσcr 1 ,                                                               (99)

где σ1 - расчетное напряжение в оболочке;

σ cr 1 - критическое напряжение, равное меньшему из значений ψ Ry или cEt / r (здесь r - радиус срединной поверхности оболочки; t - толщина оболочки ).

Значения коэффициентов ψ при 0 < r / t ≤ 3 00 следует определять по формуле

.                                         (100)

Зн а чения коэффициентов с следует определять по табл. 31.

Таблица 31

r / t

100

200

300

400

600

800

1000

1500

2500

с

0,22

0,18

0,16

0,14

0,11

0,09

0,08

0,07

0,06

В случае внецентренного сжатия параллельно образующим или чистого изгиба в диаметральной плоскости при касательных напряжени я х в месте наибольшего момента, не превышающих значений 0,07 E ( t / r ) 3/2 , напряжение σ cr 1 должно быть увеличено в (1,1 - 0,1 σ΄1 /σ1) раз, где σ΄1 - наименьшее напряжение (растягивающие напряжения считать отрицательными).

8.6. В трубах, рассчитываемых как сжатые или сжато - изгибаемые стержни, при условной гибкости  должно быть выполнено условие

.                                                     (101)

Такие трубы следует рассчитывать на устойчивость в соответствии с требованиями разд . 5 настоящих норм независимо от расчета на устойчивость стенок. Расчет на устойчивость стенок бесшовных или электросварных труб не требуется, если значение r / t не превышает половины значений, определяемых по формуле ( 101) .

8.7. Цилиндрическая панель, опертая по двум образующим и двум дугам направляющей, равномерно сжатая вдоль образующих, при b 2 / ( rt ) ≤ 20 (где b - ширина панели, измеренная по дуге направляющей) должна быть рассчитана на устойчивость как пластинка по формулам:

при расчетном напряжении σ ≤ 0,8 R y

;                                                                (102 )

при расчетном напряжении σ = R y

.                                                      (103)

При 0 ,8 R y < σ < R y наибольшее отношение b / t следует определять линейной интерполяцией.

Если b 2 / ( rt ) > 20, панель следует рассчитывать на устойчивость как оболочку согласно требованиям п. 8.5.

8.8*. Расчет на устойчивость замкнутой круговой цилиндрической оболочки вращения при действии внешнего равномерного давления р , нормального к боковой поверхности, следует выполнять по формуле

σ 2 γcσcr 2 ,                                                                (104)

где σ 2 = p r / t - расчетное кольцевое напр я жение в оболочке;

σ cr 2 - критическое напряжение, определяемое по формулам:

при 0,5 ≤ l / r ≤ 10

σ cr 2 = 0,55E (r / l) (t / r)3/2 ;                                               ( 105)

п р и l / r ≥ 20

σ cr 2 = 0,17E (t / r)2 ;                                                      ( 106)

при 1 0 < l / r < 20 напряжение σ cr 2 следует определ я ть линейной интерполяцией.

Здесь l д лина цилиндрической оболочки.

Та же оболочка, но укрепленная кольцевыми ребрами, расположенными с шагом s ≥ 0,5 r между осями, должна быть рассчитана на устойчивость по формулам ( 104 )-( 106) с подстановкой в них значения s вместо l .

В этом случае должно быть удовлетворено условие устойчивости ребра в своей плоскости как сжатого стержня согласно требованиям п. 5.3 при N = prs и расчетной длине стержня l ef = 1,8 r , при этом в сечение ребра следует включать участки оболочки шириной 0,6 5 t с каждой сторон ы от оси ребра, а условная гибкость стержня  не должна превышать 6,5.

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

,                                                      (107)

где σ cr 1 должно быть вычислено согласно требованиям п. 8.5, а σ cr 2 - согласно требованиям п. 8.8*.

8.10. Расчет на устойчивость конической оболочки вращения с углом конусности β ≤ 60°, сжатой силой N вдоль оси (рис. 19 ) следует выполнять по формуле

N γcNcr ,                                                            (108)

где N cr - критическая сила, определяемая по ф о рмуле

Ncr = 6,28 rmcr 1 cos 2 β ,                                                  (109)

здесь t - толщина оболочки;

σcr 1 - значение напряжени я , вычисленное согласно требованиям п. 8.5 с заменой радиуса r радиусом rm , равным

.                                                    (1 1 0)

Рис. 19. Схема конической оболочки вращения под действием продольного усилия сжатия

8.11. Расчет на устойчивость конической оболочки вращения при действии внешнего равномерного давления p , нормального к боковой поверхности, следует выполнять по формуле

σ 2 γcσcr 2 ,                                                           (111)

здесь σ2 = pr m / t - расчетное кольцевое напряжение в оболочке;

σ cr 2 - критическое напряжение, определяемое по формуле

σ cr 2 = 0,55E (rm / h)(t / rm)3/2,                                       ( 112)

где h - высота конической оболочки (между основаниями );

r т - радиус, определяемый по формуле ( 110 ).

8.12. Расчет на устойчивость конической оболочки вращения, подверженной одновременному действию нагрузок, указанных в пп. 8.10 и 8.11, следует выполнять по формуле

,                                                      (113)

где значения N cr и σ cr 2 следует вычислять по формулам ( 109) и ( 112 ).

8.13. Расчет на устойчивость полной сферической оболочки (или ее сегмента) при r / t ≤ 750 и действии внешнего равномерного давления p , нормального к ее поверхности, следует выполнять по формуле

σ γcσcr ,                                                             (114)

где σ = pr m /2 t - расчетное напр я жение;

σ cr = 0 ,1 E t / r -   критическое н апря жение принимаемое не более Ry ;

r - радиус срединной повер х ности сферы.

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 контур а .

8.15. Расчет мембранных конструкций долже н производиться на основе совместной работ мембраны и элементов контура с учетом их дефо рмированного состояния и геометрической нелиней ности мембраны.

8.16. Нормальные и касательные напряжени и , распределенные по кромкам мембраны, следуя считать уравновешенными сжатием и изгибом опор ного 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 напряжениям и по линии контакта мембраны с элементами контура ;

изгиб в вертикальной плоскости.

8.17. При прикреплении мембраны с эксцентр и ситетом 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 требо вания п. 8.18 при условии замены значения радиуса значением большей главной полуоси эллип са (отношение большей полуоси к меньшей должно быть не более 1,2).

9. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ НА ВЫНОСЛИВОСТЬ

9.1. Стальные конструкции и их элементы (подкрановые балки, балки рабочих площадок, э лементы конструкций бункерных и разгрузоч ных эстакад, конструкции под двигатели и др.), непосредственно воспринимающие многократно действующие подвижные, вибрационные или другого вида нагрузки с количеством циклов нагружений 105 и более, которые могут привести к явлению усталости, следует проектировать с применением таких конструктивных решений, которые не вызыва ют значительной концентрации напряжений, и проверять расчетом на выносливость.

Таблица 32*

Группы элементов

Значения Rv при временном сопротивлении стали разрыву Run , МПа (кгс/см2)

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

12 0 ( 1220)

12 8 (13 00)

13 2 ( 1350)

13 6 ( 1390)

14 5 (1 480)

2

10 0 ( 1020)

10 6 (10 80)

108 (1100)

110 (1120)

116 (1180)

3

Дл я всех марок стали     90 (920)

4

То же                 75 (765)

5

    «                    60 (610)

6

    «                    45 (460)

7

    «                    36 (370)

8

    «                    27 (275)

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

σ m axα Rvγv ,                                                        (115)

где Rv - расчетное сопротивление усталости, принимаемое по табл. 32* в зависимости от временного сопротивления стали и групп элементов конструкций, приведенных в табл. 83 *;

α - коэффициент, учитывающий количество циклов нагружений n и вычисляемый:

при n < 3,9 · 1 06 по формулам:

для групп элементов 1 и 2

;                                     (116)

для групп элементов 3-8

;                                      (117)

при п ≥ 3,9 · 106       α = 0,77;

γ v - коэффициент, определяемый по табл. 33 в зависимости от вида напряженного состояния и коэффициента асимметрии напряжений p = σmin / σmax ; здесь σ m ах и σmin - соответственно наибольшее и наименьшее по абсолютному значению напряжения в рассчитываемом элементе, вычисленные по сечению нетто без учета коэффициента динамичности и коэффициентов φ , φе , φ b . При разнозначных напряжениях коэффициент асимметрии напряжений следует принимать со знаком « минус» .

При расчетах на выносливость по формуле ( 115) произведение α Rvγv не должно превышать R u / γ u .

Таблица 33

σmax

Коэффициент асимметрии напряжений ρ

Формулы для вычисления коэффициента γv

Растяжение

- 1 ≤ ρ ≤ 0

0 < ρ ≤ 0,8

0,8 < ρ < 1

Сжатие

-1 ≤ ρ < 1

9.3. Стальные конструкции и их элементы, непосредственно воспринимающие нагрузки с количеством циклов нагружений менее 10 5 , следует проектировать с применением таких конструктивных решений, которые не вызывают значительной концентрации напряжений, и в необходимых случаях проверять расчетом на малоцикловую прочность.

10. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ НА ПРОЧНОСТЬ С УЧЕТОМ ХРУПКОГО РАЗРУШЕНИЯ

Центрально- и внец ен тренно- растянуты е элементы, а также зоны растяжения изгибаемых элементов конструкций, возводимых в климатических районах I 1 , I 2 , II 2 , II 3 , II 4 и II 5 , следует проверять на прочность с учетом сопротивления хрупкому разрушению по формуле

σ m axβ Ru / γu ,                                                     (118)

где σ m ах -   наибольшее растягивающее напряжение в расчетном сечении элемента, вычисленное по сечению нетто без учета коэффициентов динамичности и φ b ;

β -     коэффициент, принимаемый по табл. 84.

Элементы, проверяемые на прочность с учетом хрупкого разрушения, следует проектировать с пр и менением 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* . Р асчет сварных стыковых соединений на центральное растяжение или сжатие следует производить по формуле

,                                                          (119)

где t -   наименьшая толщина соединяемых элементов;

l w -   расчетная длина шва, равна я полной его длине, уменьшенной на 2 t , или полной его длине в случае вывода концов шва за пределы стыка.

При расчете сварных стыковых соединений элементов конструкций, рассчитанных согласно п. 5.2, в формуле ( 119) вместо R wy следует принимать Rw u / γ u .

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):

Рис. 20. Схема расчетных сечений сварного соединения с угловым ш в ом

1 - сечение по металлу шва; 2 - сечение по металл у границы сплавления

по металлу шва (сечение 1)

N / ( βf kflw ) ≤ Rw fγwfγc ;                                             (120)

по металлу границы сплавления (сечение 2 )

N / ( βz kflw ) ≤ Rwz ywzγc ,                                            (121)

где l w -       расчетная длина шва, принимаемая меньше его полной длины на 10 мм;

β f и β z -      ко э ффициенты, принимаемые при сварке элементов из стали: с пределом текучести до 530 М Па (5400 кгс/см2) - по табл. 34*; с пределом текучести свыше 530 МП а (5400 кгс/см2 ) независимо от вида сварки, положения шва и диаметра сварочной проволоки β f = 0 ,7 и β z = 1 ;

γ wf и γ wz -   коэффициенты условий работы шва, равные 1 во всех случаях, кроме конструкций, возводимых в климатических районах I 1 , I 2 , I I 2 и I I 3 , для которых γ wf = 0,85 для металла шва с нормативным сопротивлением R wun = 4 10 МПа (4200 кгс/см2) и γwz = 0,85 - для всех сталей.

Для угловых швов, размеры которых установлены в соответствии с расчетом, в элементах из стали с пределом текучести до 285 МПа (2900 кгс/см 2 ) следует применять электроды или сварочную проволоку согласно п. 3.4 настоящих норм, для которых расчетные сопротивления срезу по металлу шва R wf должны быть более Rwz , а при ручной сварке - не менее чем в 1,1 раза превышать расчетные сопротивления срезу по металлу границы сплавления Rwz , но не превышать значений R wz β z / βf ; в элементах из стали с пределом текучести свыше 285 МПа (2900 кгс/см 2 ) допускается применять электроды или сварочную проволоку, для которых выполняется условие

R wz < R wf R wz βz / β f .

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 формула м :

по металлу шва

;                                                    (122)

по металлу границы сплавления

;                                                     (123)

где Wf - момент сопротивления расчетного сечения по металлу шва;

Wz - то же, 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

;                                      (124)

по металлу границы сплавления

,                                      (125)

где J fx и J fy - моменты инерции расчетного сечения по металлу шва относительно его главных осей;

J zx и J zy - то же, по металлу границы сплавления;

х и y - координаты точки шва, наиболее удаленной от центра тяжести расчетного сечения швов, относительно главных осей этого сечения.

Таблица 34*

Вид сварки при диаметре сварочной проволоки d , мм

Положение шва

Коэффициент

Значения коэффициентов β f и β z при катетах швов, мм

3-8

9-12

14-16

18 и более

Автоматическая при d = 3 - 5

В лодочку

βf

1,1

0,7

βz

1,15

1,0

Нижнее

βf

1,1

0,9

0,7

βz

1,15

1,05

1,0

Автоматическая и полуавтоматическая при d = 1,4 - 2

В лодочку

βf

0,9

0,8

0,7

βz

1,05

1,0

Нижнее, горизонтальное, вертикальное

βf

0,9

0,8

0,7

βz

1,05

1,0

Ручная; полуавтоматическая проволокой сплошного сечени я при d < 1,4 или порошковой проволокой

В лодочку, нижнее, горизонтальное, вертикальное, потолочное

βf

0,7

βz

1,0

Примечан ие . Значения коэффициентов соответствуют нормальным режимам сварки.

11.4. Сварные стыковые соединения, выполненные без физического контрол я качества, при одновременном действии в одном и том же сечении нормальных и касательных напряжений следует проверять по формуле ( 33), в которой значения σх , σу , τху и R y следует принимать соответственно: σх = σwx и σ у = σwy - нормальные напряжения в сварном соединении по двум взаимно перпендикулярным направлениям; τ х у = τwxy - касательное напряжение в сварном соединении; Ry = R wy .

11.5. При расчете сварных соединений с угловыми швами на одновременное действие продольной и поперечной сил и момента должны быть выполнены условия

τ f R wf γwf γ c и τ z R wz γwz γ c ,                                             (126)

где τ f и τ z - напряжения в расчетом сечении соответственно по металлу шва и по металлу границы сплавления, равные геометрическим суммам напряжений, вызываемых продольной и поперечной силами и моментом.

БОЛТОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

11.6. В болтовых соединениях при действии продольной силы N , проходящей через центр тяжести соединения, распределение этой силы между болтами следует принимать равномерным.

11.7*. Расчетное усилие Nb , которое может быть воспринято одним болтом, следует определять по формулам:

на срез

Nb = R bs γ b Ans ;                                                          (127)

на смятие

Nb = R bp γ b d Σt ;                                                          (128)

на растяжение

Nb = R btAbn .                                                              (129)

Обозначения, принятые в формулах ( 127)-( 129):

R bs , R bp , Rbt -   расчетные сопротивления болтовых соединений;

d - наружный диаметр стержня болта;

А = π d 2 / 4 - расчетная площадь сечения стержня болта;

А bn -   площадь сечения болта нетто; для болтов с метрической резьбой значение А b п следует принимать по прил. 1 к ГОСТ 22356-77 *;

Σt -    наименьшая суммарная толщина элементов, сминаемых в одном направлении;

ns - число расчетных срезов одного болта;

γ b - коэффициент условий работы соединени я , который следует принимать по табл. 35*.

Таблица 35*

Характеристика соединения

Коэффициент условий работы соединения γb

1. Многоболтовое в расчетах на срез и смятие при болтах:

класса точности А

1,0

классов точности В и С, высокопрочных с нерегулируемым нат я жением

0,9

2. Одноболтовое и многоболтовое в расчете на смятие при а = 1,5 d и b = 2 d в элементах конструкций из стали с пределом текучести, МП а (кгс/см2):

до 285 (2900)

0,8

св. 285 (2900) до 380 (3900)

0,75

Обозначения, принятые в табл. 35 *:

а - расстояние вдоль усили я от края элемента до центра ближайшего отверстия;

b - то же, между центрами отверстий;

d - диаметр отверстия для болта.

Примечания : 1. Коэффициенты, установленные в поз. 1 и 2, следует учитывать одновременно.

2. При значениях расстояний а и b , промежуточных между указанными в поз. 2 и в табл. 39, коэффи ц иент γ b следует определять линейной интерполяцией.

Для одноболтов ы х соединений следует учитывать коэффициенты условий работы γ c согласно требованиям п. 11.8.

11.8. Количество n болтов в соединении при действии продольной силы N следует определять по формуле

,                                                          (130)

где Nmin - меньшее из значений расчетного усилия для одного болта, вычисленных согласно требованиям п. 11.7* настоящих норм.

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 креплен иях с односторонне й накладкой количество болтов должно быть увеличено против расчета на 10 %.

При креплениях выступающих полок у голков 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 пл оскостям соединяемых элементов от натя жения высокопрочных болтов. При этом распределение продольной силы между болтами следует принимать ра вномерным.

11.13*. Расчетное усилие Q bh , которое может быть воспринято каждой поверхностью трения соединяемых элементов, стянутых одним высокопрочным болтом, следует определять по форм у ле

,                                                  (131)*

где R bf - расчетное сопротивление раст я жению высокопрочного болта;

μ - коэффициент трения, принимаемый по табл. 36 *;

γh - коэффициент надежности, принимаемый по табл. 36 *;

А bn -   площадь сечения болта нетто, определяе м ая по табл. 62*;

γb -    коэффициент условий работы соединения, зависящий от количества n болтов, необходимых для восприятия расчетного усилия, и принимаемый равным:

0,8 при п < 5;

0,9 при 5 ≤ n < 10;

1,0 при п ≥ 10.

Количество п высокопрочных болтов в соединении при действии продольной силы следует определять по формуле

,                                                             (132)*

где k - количество поверхностей трения соединяемых элементов.

Натяжение высокопрочного болта следует прои з водить осевым усилием Р = Rb h Ab n .

11.14. Расчет на прочность соединяемых элементов, ослабленных отверстиями под высокопроч н ые болты, следует выполнять с учетом того, что половина усилия, приходящегося на каждый болт, в рассматриваемом сечении уже передана силами трения. При этом проверку ослабленных сечений следу ет производить: при динамических нагрузках - по площади сечения нетто Ап , при статичес ки х нагрузках - по площади сечения брутто А при Ап ≥ 0,85А либо по условной площади Ас = 1,18 An п р и А n < 0,85А.

Таблица 36*

Способ обработки (очистки) соединяемых поверхностей

Способ регулирования натяжения болтов

Коэффициент трения μ

Коэффициенты γ h при нагрузке и при разности номинальных диаметров отверстий и болтов δ, мм

динамической и при δ = 3-6; статической и при δ = 5-6

динамической и при δ = 1; статической и при δ = 1-4

1. Дробе м етны й или дробеструйный двух поверхностей без консервации

По М

0,58

1,35

1,12

«    α

0,58

1,20

1,02

2. То же , с консервацией (м еталлизацией распылением цинка или алюминия)

«    М

0,50

1,35

1,12

«    α

0,50

1,20

1,02

3. Дробью одной поверхности с консервацией полимерным клеем и посыпкой карборундовым порошком, стальными щетками без консервации - другой поверхности

«    М

0,50

1,35

1,12

«    α

0,50

1,20

1,02

4. Газопламенный двух поверхностей без консервации

«    М

0,42

1,35

1,12

«    α

0,42

1,20

1,02

5. Стальными щетками двух поверхностей без консервации

«    М

0,35

1,35

1,17

«    α

0,35

1,25

1,06

6. Без обработки

«    М

0,25

1,70

1,30

«    α

0,25

1,50

1 , 20

Примечания . 1 . Способ регулирования натяжения болтов по М оз начает регулирование по моменту закручива ния, а по α - по углу поворота гайки.

2. Допускаются другие способы обработки соединяемых поверхностей, обеспечивающие значения коэффициентов трения μ 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 вн ец ент рен но-сж аты х 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*.

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.

Таблица 37*

Характер нагрузки

Вид соединения

Формулы для расчета поясных соединений в составных балках

Неподвижная

Угловые швы:

двусторонние

T / ( 2 βf kf ) ≤ Rwf γ wf γc ;                         (133)

T / ( 2 βz kf ) ≤ Rwz γ wz γc                         (134)

односторонние

T / ( βf kf ) ≤ Rwf γ wf γc ;                          (135)

T / ( βz kf ) ≤ Rwz γ wz γc                           (136)

В ысо копрочные болты

aT Qbhc ;                             (137)*

Подвижна я

Угловые швы двусторонние

  / ( 2 βf kf ) ≤ Rwf γ wf γc ;                   (138)

  / ( 2 βz kf ) ≤ Rwz γ wz γc                   (139)

Высокопрочные болты

a Qbhc ;                    (140)*

Обозначения , принятые в табл. 37*:

 -        сдвигающее пояс усилие на единицу длины, вызываемое поперечной силой Q , г де S - статический момен т брутто пояса балки относительно нейтральной оси;

 -     давление от сосредоточенного груза F (дл я подкрановых балок от давления колеса крана, принимаемого б ез коэффициента динамичности), где γ f - коэффициент, принимаемый согласно требованиям СНиП по нагрузк а м и воздействиям, l ef - условная длина распределения сосредоточенного груза, принимаема я по пп. 5.13 и 13.34* настоящ их норм;

α -     коэффициент, принимаемый при нагрузке по верхнему поясу балки, в которой стенка пристрогана к верхнему поясу, α = 0,4, а при отсутствии п ристрож ки стенки или при нагрузке по нижнему поясу α = 1;

a -     шаг поясных высокопрочных болтов;

Qbh -   расчетное усилие одного высокопрочного болта, определяемое по формуле ( 131)*;

k -     количество поверхностей трения соедин я емых элементов.

С в арные 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, назначая 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 об о рудован ия 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 торцо в для мощных сжатых и внецентренно-с жаты х 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 соединени я х, воспринимающих значительные вертикальные усилия (крепления х 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 н а пряжений;

резких концентраторов напряжений на участках с высокими местными напряжениями и ориентированных поперек направления действующих растягивающих напряжений;

пониженной темпера ту ры , 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*. Ста л ьные 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 принима т ь с учетом следующих условий:

а) катеты угловых швов kf должны быть не более 1,2 t , где t - наименьшая толщина соединяемых элементов;

б) катеты угловых швов k f следует принимать по расчету, но не менее указанных в табл. 38 *;

в) расчетная длина углового сварного шва должна быть не менее 4 k f и не менее 40 мм;

г) расчетная длина флангового ш в а должна быть не более 85β f kf ( β f - коэффициент, принимаемый по табл . 34*), за исключением швов, в которых усилие действует на всем протяжении шва;

д) размер нахлестки должен быть не менее 5 толщин наиболее тонкого из свариваемых элементо в;

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 боле е толстому элементу - требованиям п. 12.8, б ;

ж) в конструкциях, воспринимающих динамические и вибрационные нагрузки, а также возводимых в климатических районах I 1 , I 2 , II 2 и II 3 , угловые швы следует выполнять с плавным переходом к основному металлу при обосновании расчетом на выносливость или на прочность с учетом хрупкого разрушения.

12.9*. Для прикрепления ребер жесткости, диафрагм и поясов сварных двутавров по пп . 7.2 *, 7.3 , 13.12 *, 13.26 и конструкций группы 4 допускается применять односторонние угловые швы, катеты которых k f - следует принимать по расчету, но не менее указанных в табл. 38 *.

Применение этих односторонних угловых швов не допускается в конструкциях:

группы I ;

эксплуатируемых в с реднеагресси вной и сильноагрессивной средах (классификация согласно СНиП по защите строительных конструкций от коррозии);

возводимых в климатических районах I 1 , I 2 , II 2 и II 3 .

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 выводных 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, допускаетс я 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.

Таблица 38*

Вид соединения

Вид сварки

Предел текучести стали, МПа (кгс/см3)

Минимальные катеты швов kf , мм, при толщине более толстого из свариваемых элементов t , мм

4-5

6-10

1 1 -16

17 -22

23-32

33 - 40

41 -80

Тавровое с двусторонними угловыми швами; нахл ес точное и угловое

Ручная

До 430 (4400)

4

5

6

7

8

9

10

Св. 430 (4400)

до 53 0 ( 5400)

5

6

7

8

9

10

12

Автоматическая и полуавтоматическа я

До 43 0 ( 4400)

3

4

5

6

7

8

9

Св. 430 (4400)

до 53 0 ( 5400)

4

5

6

7

8

9

10

Тавровое с односторонними угловыми швами

Ручная

До 380 (3 9 00)

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 М Па (5400 кгс/см*), а также из всех сталей при толщ ине элементов свыше 80 мм минимальные катеты угловых швов принимаются по спец иальным техническим услови ям.

2. В конструкци я х группы 4 минимальные катеты односторонних угловых шв ов следует уменьшать на 1 мм при толщине свариваемых элементов до 40 мм включ. и на 2 мм - при толщине элементов свыше 40 мм.

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 деталя х с последующим рассверливанием до проектного диаметра в собранных элементах.

Болты класса точности В и С в многоболтовых соединениях с л едует применять для конструкций, изготовляемых из стали с пределом текучести до 380 МПа (3900 кгс/см2).

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.

12.18*. Под гайки болтов следует устанавливать круглые шайбы по ГОСТ 11371-78 *, под гайки и головки высокопрочных болтов следует устанавливать шайбы по ГОСТ 22355-77*. Для высокопрочных болтов по ГОСТ 22353-77* с увеличенными размерами головок и гаек и при разности номинальных диаметров отверстия и болта, не превышающей 3 мм, а в конструкциях, изготовленных из стали с временным сопротивлением не ниже 440 МП а (4500 кгс/см2), не превышающей 4 мм, допускается установка одной шайбы под гайку.

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 d *

б) максимальное в крайних рядах при отсутствии окаймляющих уголков при растяжении и сжатии

8 d ил и 12 t

в) максимальное в средних рядах, а также в крайних рядах при наличии окаймляющих уголков:

при растяжении

16 d ил и 2 4 t

   «   сжатии

12 d ил и 18 t

2. Расстояния от центра болта до кра я элемента:

а) минимальное вдоль усилия

2 d

б) то же, поперек усили я:

при обрезных кромках

1,5 d

   «   прокатных

1 ,2 d

в) максимальное

4 d ил и 8 t

г) минимальное для высокопрочных болтов при любой кромке и любом направлении усилия

1,3 d

* В со е диняемых элементах из стали с пределом текучести св ыше 380 М Па (3900 кгс/см2) мин имальное расстоя ние между болтами следует принимать равным 3d.

Обозначения , принятые в табл. 39:

d - диаметр отверстия дл я болта;

t - толщина наибол е е тонкого наружного элемента.

Примечан ие . В соединяемых элементах и з стали с пределом текучести до 380 МПа (3900 кгс/см2) допускается у меньшение расстояния от центра болта до края элемента вдоль усилия и минимального расстояния между центра ми болтов в случаях расчета с учетом соответствующих коэффициентов условий работы соединений согласно п п. 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 размещении болтов в шахматном порядке расстояние между их центрами вдоль усилия следует принимать не менее a + 1,5 d , где a - расстояние между рядами поперек усилия , d - диаметр отверстия для болта. При таком размещении сечение элемента А n определяется с учетом ослабления его отверстиями, расположенными только в одном сечении поперек усилия (не по « зигзагу»).

При прикреплении уголка одной полкой отверстие, наиболее удаленное от его конца, следует размещать на риске , ближайшей к обушку.

12. 2 0*. 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 ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ1

1 Допускается применять для других видов зданий и сооружений.

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 -1 3.4 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.

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.

Таблица 42

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

в климатических районах строительства

всех, кроме I 1 , I 2 , II 2 и II 3

I1, I2, II2 и II3

всех, кроме I 1 , I 2 , II 2 и II 3

I1, I2, II2 и II3

всех, кроме I 1 , I 2 , II 2 и II 3

I1, I2, II2 и II3

Отапливаемые здания

230

16 0

15 0

110

90

60

Неотапливаемые здания и горячие цехи

200

140

120

90

75

50

Открытые эстакады

130

100

-

-

50

40

Примечан ие . При наличии между температурными швами здания или сооружени я двух вертикальных связей расстояние между последними в осях не должно превышаться зданий - 40-5 0 м и для открытых эстакад - 25-3 0 м, при этом для з даний и сооруже ний, возводимых в клима тических районах I 1 , I 2 , II 2 и II 3 , должны приниматься меньшие из указанных расстоя ний.

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, принима я его равным прогибу от суммарной нормативной нагрузки плюс 1/200 пролета.

13.8. При расчете ферм с элементами из уголков или тавров соединения элементов в узлах ферм д опускается принимать шарнирными. При двутавровых, Н-о бразны х и трубчатых сечениях элементов расчет ферм по шарнирной схеме допускается, когда отношение высоты сечения к длине элементов не превышает: 1/10 - для конструкций, эксплуатируемых во всех климатических районах, кроме I 1 , I 2 , II 2 и II 3 ; 1/15 - в районах I 1 , I 2 , II 2 и II 3 .

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 схеме.

13.9 *. Расстояние между краями элементов решетки и пояса в узлах сварных ферм с ф а сонками следует принимать не менее а = 6 t - 20 мм, но не более 80 мм (здесь t - толщина фасо нк и, мм).

Между торцами стыкуемых элементов поясов ферм , перекрываемых накладками, следует оставлять зазор не менее 50 мм.

Сварные швы, прикрепляющие элементы решетки фермы к фасо нк ам, следует выводить на торец элемента на длину 20 мм.

13.10. В узлах ферм с поясами из тавров, двутавров и одиночных уголков крепление фасонок к полкам поясов встык следует осуществлять с проваром на всю толщину фасонки. В конструкциях группы 1, а также эксплуатируемых в климатических районах I 1 , I 2 , II 2 и II 3 примыкание узловых фасонок к поясам следует выполнять согласно поз. 7 табл. 83*.

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.

13.12 *. В центрально - сжатых колоннах и стойках с односторонними поясными швами согласно п. 12.9* в узлах крепления связей, балок, распорок и других элементов в зоне передачи усилия следует применять двусторонние поясные швы, выходящие за контуры прикрепляемого элемента (узла) на длину 30 kf с каждой стороны.

13.13. Угловые швы, прикрепляющие ф асонки соединительной решетки к колоннам внахлестку, следует назна чать 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.

В конструкциях, возводимых в кли м атических районах I 1 , I 2 , II 2 и II 3 , а также при применении ручной дуговой сварки швы должны быть непр ер ывн ыми по всей длине фасонки.

13.14 . Монтажные стыки колонн следует выпо л нять с фрезерованными торцами, сварными встык, на накладках со сварными швами или бол тами, в том числе высокопрочными. При приварке накладок швы следует не доводить до стыка на 30 мм с каждой стороны. Допускается применение флан цевы х соединений с передачей сжимающих усилий через плотное касание, а растягивающих - б олтами.

СВЯЗИ

13.15. В каждом температурном блоке з дания 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 о сн овными колоннами ниже уровня подкрановых балок при двухветвевы х 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 сле дует предусматривать в уровне верхнего или нижнего поясов стропильных ферм в каждом пролете здания по торцам температурных блоков. При длине темп ерат урного блока более 144 м следует предусм ат ривать промежуточные поперечные горизонтальные связи.

Стропильные фермы, не примыкающие непо с редственно к поперечным связям, следует раскреплять в плоскости расположения этих связей расп орками и растяжками.

В местах расположения поперечных св я зей следует предусматривать вертикальные связи между фермами.

При наличии жесткого диска кровли в ур овне верхних поясов следует предусматривать инвентар ны е съемные связи для выверки конструкций и обеспечения их устойчивости в процессе монтажа,

В покрытиях зданий и сооружений, эксплуа ти руемы х в климатических районах I 1 , I 2 , II 2 и II 3 , следует, как правило, предусматривать (дополнительно к обычно применяемым) вертикальные св язи посредине каждого пролета вдоль всего здания.

13.19 *. Продольные горизонтальные связи в плос кости нижних поясов стропильных ферм сл едует предусматривать вдоль крайних рядов колонн в зданиях с кранами групп режимов работы 6К-8К по ГОСТ 25546-82; в покрытиях с подст ропил ьн ыми фермами; в одно- и дв ухпролетны х зданиях с мостовыми кранами грузоподъемностью 10 т и более, а при отметке низа стропильных конст рукций 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 -8 К по ГОСТ 25546-82 и через два пролета - в прочих зданиях.

13. 2 0. 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 св я зей 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 (двухпоясн ы ми, изгибно-жес ткими вантами и т.п.) следует предусматривать вертикальные и горизонтальные связи между несущими системами.

БАЛКИ

13. 2 4. 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 требовани я:

расчетна я 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 односторонни х 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 ба л ки 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 в ы носливость, 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. 3 2. Проверку устойчивости стенок и поясных листов подкрановых балок следует выполнять согласно требованиям разд. 7 настоящих норм.

13.33*. Подкрановые балки следует рассчитывать на выносливость согласно разд. 9 настоящих норм, при этом следует принимать α = 0,77 при кранах групп режимов работы 7К (в цехах металлургических производств) и 8К по ГОСТ 25546-82 и α = 1,1 в остальных случаях.

В подкран о вых 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.

13.34*. В сжатой зоне стенок подкрановых балок из стали с пределом текучести до 400 М Па (4100 кгс/см2) должны быть выполнены условия:

;            (141)

σx + σloc , x Ry ;                                                             (142)

σloc , y + σfy Ry ;                                                            (143)

τxy + τloc , xy + τf , xy Rs ;                                                       (144)

где

;                                (145)*

β -       коэффициент, принимаемый ра в ным 1,15 для расчета разрезных балок и 1 ,3 - для расчета сечений на опорах неразрезных балок.

В формулах ( 145)*:

М , Q -     соответственно изгибающий момент и поперечная сила в сечении балки от расчетной нагрузки;

γ f 1 -      коэффициент увеличения вертикальной сосредоточенной нагрузки на отдельное колесо крана, принимаемый согласно требованиям СНиП по нагрузкам и воздействиям;

F -       расчетное давление колеса крана без учета коэффициента динамичности;

l ef -      условная длина, определяемая по формуле

;                                                             (146)

г де с -   коэффициент, принимаемый для сварных и прокатных балок 3,25, для балок на высокопрочных болтах - 4,5;

J 1 f -       сумма собственных моментов инерции пояса балки и кранового рельса или общий момент инерции рельса и пояса в случае приварки рельса швами, обеспечивающими совместную работу рельса и пояса;

Mt -      местный крутящий момент, определяемый по формуле

Mt = Fe + 0,75Qthr,                                                    (147)

где е -   условный эксцентриситет, принимаемый равным 15 мм;

Qt -       поперечная расчетная горизонта л ьная нагрузка, вызываемая перекосами мостового крана и непараллельностью крановых путей, принимаемая согласно требованиям СНиП по нагрузкам и воздействия м;

h r -        высота кранового рельса;

  -   сумма собственных моментов инерции кручения рельса и по я са, где t f и bf - соответственно толщина и ширина верхнего (сжатого) пояса ба л ки.

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

,                               (148)

где R v -      расчетное сопротивление усталости для всех сталей, принимаемое равным соответственно для балок сварных и на высокопрочных болтах: R v = 75 МПа (765 кгс/см2) и 95 М Па (930 кгс/см2) для сжатой верхней зоны стенки (сечения в пролете балки); R v = 65 М Па (665 кгс/см2) и 89 МПа (875 кгс/см2) для растянутой верхней зоны стенки (опорные сечения неразрезных балок).

Значения напряжений в формуле ( 148) следует определять по п. 13.34* от крановых нагрузок, устанавливаем ы х согласно требованиям СНиП по нагрузкам и воздействиям.

Верхние поясные швы в подкрановых балках для кранов групп режимов работы 7 К (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 груп п 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 ук а зывать на необходимость обеспечения плотности соединений конструкций, в которых эта плотность требуется.

13.43. В листовых конструкциях с л едует, как п равило, 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 , выполня емых 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 про ти в 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 э тих 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 креплени я 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 следует выполнять из сталей с пределом текучести до 345 МП а (3500 кгс/см2).

Усилия в накладках следует определять при минимальном пределе текучести σу, min = R yn и максимальном пределе текучести σ y , max = Ryn + 100 МПа (10 00 кгс/см2).

Накладки, работающие в пластической стадии, должны иметь строганые или фрезерованные продольные кромки.

ВИСЯЧИЕ ПОКРЫТИЯ

14.5. Д л я 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 непоср ед ственно 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 п роверять 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-жес тких 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.

14.11. Коэффициенты условий работы нитей из канатов и их закреплений следует принимать в соответствии с разд. 16. Для стабилизирующих канатов, если они не являются затяжками для опорн о го контура, коэффициент условий работы γ c = 1.

14.12. Опорные узлы нитей из прокатных профилей следует выполн я ть, 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 рас п ределительных устройств (ОРУ) и линий контактных сетей транспорта (КС) следует, как правило, применять стали в соответствии с табл. 50* (кроме сталей С 390, С 390К, С440 , С590, С590К) и табл. 51, а.

15.2*. Болты классов точности А, В и С для опор ВЛ и конструкций ОРУ высотой до 10 0 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.

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.

1 5.5 . При определении приведенной гибкости по табл. 7 наибольшую гибкость всего стержня λ следует вычислять по формулам:

для четырехгранного стержня с параллельными поясами, шарнирно опертого по концам

λ = 2l / b ;                                                                (149)

для трехгранного равностороннего стержня с параллельными поясами, шарнирно опертого по концам

λ = 2,5l / b ;                                                             (150)

для своб о днос тоящей стойки пирамидальной формы (рис. 9 )*

λ = 2 μ 1 h / bi .                                                           (151)

Обозначения, принятые в формулах ( 149) -( 151):

μ 1 = 1,25 ( bs / bi )2 - 2,75 ( bs / bi ) +3,5 - коэффициент для определения расчетной длины;

l -    геометрическая длина сквозного стержня;

b -   расстояние между осями поясов узкой грани стержня с параллельными поясами;

h -   высота свободно стоящей стойки;

b s и bi - расстояни я между осями поясов пирамидальной опоры соответственно в верхнем и нижнем основаниях наиболее узкой грани.

Таблица 44

Элементы конструкций

Коэффициенты условий работы γс

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 равнополочн ы х 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-углов ы х и угловых опор:

в нормальных режимах работы

0,8

в аварийных режимах работы

0,9

Примечание . Указа нные в таблице коэффициенты условий работы не распространяются на соединения элементов в узлах.

15.6. Расчет на устойчивость вне ц ент рен но-с жаты х и сжато- изгибаемых стержней сквозного сечения, постоянного по длине, следует выполнять согласно требованиям разд. 5 настоящих норм.

Рис. 2 1. Схемы траверс

а - с треугольной решеткой; б - то же, со стойками

Для равносторонних трехгранных стержней сквозного сечения, постоянного по длине, с решетками и планками относительный эксцентриситет т следует вычислять по формулам:

при изгибе в плоскости, перпендикул я рной одной из граней

т = 3, 48 β M / (Nb);                                                      (152)

при изгибе в плоскости, параллельной одной из граней

т = 3 βM / (Nb ),                                                         (153)

где b -   расстояние между осями поясов в плоскости грани;

β -     коэффициент, равный 1,2 при болтовых соединениях и 1,0 - при сварных соединениях.

15.7. При расчете внецентренно-сжат ы х 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.

15.8. При проверке устойчивости отдельных поясов внецентренно - сжатых и сжато-изгибаемых стоек сквозного сечения опор с оттяжками продольную силу в каждом поясе следует определять с учетом усилия от изгибающего момента М , вычисляемого по деформированной схеме. Значение этого момента в середине длины шарнирно-опертой стойки должно определяться по формуле

,                                           (154)

где Mq - изгибающий момент в середине длины от попер е чной нагрузки, определяемый как в обычных балках;

δ = 1 - 0 ,1 Nl 2 / ( EJ ); здесь J - момент инерции сечения стойки относительно оси, перпендикулярной плоскости действия поперечной нагрузки;

l - длина стойки;

N - продольна я сила в стойке;

fq - прогиб стойки в середине длины от поперечной нагрузки, определяемый как в обычных балках;

f 0 = l / 750 - стрелка начального искривления стойки;

β - коэффициент, принимаемый согласно п. 15.6.

15.9. Поперечную силу Q в сжато-изгибаемых и ш арнирно-оперты х стойках сквозного сечения, постоянного по длине, в опорах с оттяжками следует принимать постоянной по длине стойки и определять по формуле

,                                     (155)

где Qmax - максимальная поперечная сила от внешней нагрузки.

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.

Допускается рассчитывать эти стержни как центрально-сжатые по формуле ( 7) при условии умножения продольных сил на коэффициенты α m и α d , принимаемые не менее 1,0.

В пространственных болтовых конструкциях по рис. 9* (кроме рис. 9*, в и концевых опор) при центрировании в узлах стержней из одиночных равнополочн ы х уголков по их рискам при однорядном расположении болтов в элементах решетки и прикреплении раскосов в узле с двух сторон полки пояса значения коэффициентов α m и αd определяютс я:

для поясов с   ≤ 3,5 (при  > 3,5 следует принимать  = 3,5) по формулам:

при 0,55 ≤ c / b ≤ 0 ,66 и N md / N m ≤ 0,7

αm = 1+ [c / b - 0,55 +  (0,2 - 0 ,0 5 )]N md / Nm ;                                (15 6)*

при 0,4 ≤ c / b < 0 ,55 и N md / N m ≤ (2,33 c / b - 0,58)

αm = 0,95 + 0,1c / b + [0,34 - 0,62c / b +  (0,2 - 0 ,0 5 )]N md / Nm ;                 (15 6, a)

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:

при 0,55 ≤ c / b ≤ 0 ,66 и N md / N m ≤ 0,7

αd = 1,18 - 0,36c / b + (1,18c / b - 0,86 )N md / Nm ;                                (157 )*

при 0,4 ≤ c / b < 0 ,55 и N md / N m ≤ (2,33 c / b - 0,58)

αd = 1 - 0,04c / b + [0,36 - 0,41c / b )N md / Nm ;                                 (157 , a)

Для пространственных болтовых конструкций по рис. 9 *, г , д, е в формулах ( 156, а ) и ( 157, а ) следует принимать 0,45 ≤ c / b < 0,55.

В пространственных сварных конструкциях из одиночных равнополочн ы х уголков по рис. 9*, б, г (кроме концевых опор) с прикреплением раскосов в узле только с внутренней стороны полки пояса при N md / N m ≤ 0,7 значения коэффициентов α m и α d принимаются:

при центрировании в узлах стержней по центрам тяжести сечений α m = αd = 1, 0;

при центрировании в узлах осей раскосов на обушок пояса α m = αd = 1 + 0 , 12 Nmd / N m .

При расчете конструкций на совместное действие вертикальных и поперечных нагрузок и крутящего момента, вызванного обрывом проводов или тросов, допускается принимать αm = αd = 1,0.

Обозначения, принятые в формулах ( 156)* - ( 157, а) для определения α m и αd :

с - расстояние по полке уголка пояса от обушка до риски, на которой расположен центр узла;

b - ширина полки уголка пояса;

 - условная гибкость пояса;

Nm - продольная сила в панели пояса;

Nmd - сумма проекций на ось пояса усилий в р а скосах, примыкающих к одной полке пояса, передаваемая на него в узле и определяемая при том же сочетании нагрузок, как для N m ; при расчете пояса принимается большее из значений N md , полученных для узлов по концам панели, в при расчете раскосов - для узла, к которому примыкает раскос.

15.11 *. Гибкость первого снизу раскоса из одиночного уголка решетчатой свободно стоящей стойки не должна превышать 16 0.

15.12. Отклонения верха опор и вертикальные прогибы траверс не должны превышать значений, приведенных в табл. 45.

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.

15.14 *. В одноболтов ы х соединениях элементов решетки (ра скосов и распорок) кроме постоянно работающих на растяжение при толщине полки до 6 мм из сталей с пределом текучести до 380 МП а ( 3900 кг / с м2) расстояние от края элемента до центра отверстия вдоль усилия допускается принимать 1, 35 d (где d - диаметр отверстия) без допуска в сторону уменьшения при изготовлении элементов, о чем должно быть указано в проекте. При этом в расчете на смятие соединяемых элементов коэффициент условий работы γ b соединения в формуле ( 128 ) следует принимать равным 0,65.

В одноболтовых соединениях элементов, постоянно работающих на растяжение (тяг траверс, элементов, примыкающих к узлам крепления проводов и тросов, и в местах крепления оборудования ), расстояние от края элемента до центра отверстия вдоль усилия следует принимать не менее 2 d .

15.15. Раскосы, прикрепляемые к поясу болтами в одном у з ле, должны располагаться, как правило, с двух сторон полки поясного уголка.

15.16. В болтовых стыках поясных ра в нополочны х уголков число болтов в стыке следует назна чать 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 п я ти 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, С590 К ) 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 ( к руглоп ряд ны е), 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.

Таблица 45

Конструкции и направление отклонения

Относительные отклонения стоек (к высоте h )

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 ограничиваютс я

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

-

-

Примечани я : 1 . Отклонения опор ОРУ и траверс опор ВЛ в а варийном 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.

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 зет образны х и клиновидных оцинкованных проволок.

16.4. Концы стальных канатов в стаканах или муфтах следует закреплять заливкой цинковым сплавом Ц АМ 9-1,5Л по ГОСТ 21437-75*.

16. 5 . Для элементов антенных полотен следует применять провода по табл. 64. Применение медных проволок допускаетс я только в случаях технологической необходимости.

16.6. Значение расчетного сопротивления (усилия) растяжению проводов и проволок следует принимать равным значению разрывного усили я , установленному государственными стандартами, деленному на коэффициент надежности по материалу γ m :

а) для алюминиевых и медных проводов γ m = 2 , 5;

б ) для ст ал еалю миниевы х проводов при номинальных сечениях, мм2:

16 и 25             γ m = 2,8;

35 - 95               γ m = 2,5;

120 и более     γm = 2,2;

в ) для биметаллических сталемед ны х проволок γ m = 2,0.

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 γ c

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 опр есс ование 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, дл я которых установлены иные значения техническим заданием на проектирование.

16.9. При динамическом расчете опоры массу закрепленного к опоре антенного полотна учитывать не следует.

Таблица 47

Вид нагружения

Относительные отклонения (к высоте)

Ветровая или гололедная нагрузка

1/100

Односторонне подвешенные к опоре антенны при отсутствии ветра

1/300

16.10. 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 отт я жками 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 отт я жек при среднегодовой температуре воздуха в районе установки мачты, а также при температуре ±40 °С.

16 .1 5 * . М онтажные 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 м и нимально воз можного диаметра, как правило, на равных расстояниях между болтами.

16.19. Элементы решетки ферм, сходящиеся в одном узле, сле д ует центрировать на ось пояса в точке пересечения их осей. В местах примыкания раскосов к фланцам допускается их рас цент ровка, но не более чем на треть размера поперечного сечения пояса. При рас цент ровке на больший размер элементы должны расс чит ыв атьс я с учетом узловых моментов.

В прорезных фасо нк ах для крепления раскосов из круглой стали конец прорези следует зас верливать 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 отт я жек 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 ди а фрагм.

16.21. Опорная секция мачты должна, как правило, выполн я ться 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 оття жек 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).

16. 2 5. В оттяжках мачт, на проводах и канатах горизонтальных антенных полотен для гашения вибрации следует предусматривать последовательную установку парных низкочастотных (1 -2 ,5 Гц) и высокочастотных (4-4 0 Гц) виброгасителей рессорного типа. Низкочастотные гасители следует выбирать в зависимости от частоты основного тона оттяжки, провода или каната. Расстояние s до места подвески гасителей от концевой заделки каната следует определять по формуле

,

где d - диаметр каната, провода, мм;

т - масса 1 м каната, провода, кг;

Р -   предварительное натяжение в канате, проводе, Н (кгс) ;

β -   коэффициент, равный 0,00041 при натяжении Р , Н, или 0,0013 при натяжении Р , кгс.

Высокочастотные гасители устанавливаются выше низкочастотных на расстоянии s . При пролетах проводов и канатов антенных полотен, превышающих 300 м, гасители следует устанавливать независимо от расчета.

Для гашения колебаний типа « галопирование» следует изменять свободную длину каната (провода) поводками.

16.26*. Антенные сооружения радиосвязи необходимо окрашивать чередующимися полосами цве т омаркировки согласно требованиям по маркировке и свет оог ражд ению высотных препятствий в соответствии с Наставлением по аэродромной службе в гражданской авиации СССР.

16.27. Механические детали оттяжек, арматуры изо л яторов, 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 16 Д по ГОСТ 6713-7 5* 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.

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.

Таблица 48

Элементы конструкций

Коэффициенты условий работы γс 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 н а пряжений

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

-

Расчет н а 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 катков ы е 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 М Па (4400 кгс/см2).

Рис. 22. Сх е ма балки с гибкой стенкой

18.2*. Прочность разрезных балок симметричного двутаврового сечения, несущих статическую нагрузку, изгибаемых в плоскости стенки, укрепленной только поперечными ребрами жесткости (рис. 22 ) , с условной гибкостью стенки 6 ≤   ≤ 13 следует проверять по формуле

(M / Mu )4 + (Q / Qu)4 ≤ 1 ,                                                   (158)

где М и Q - значения момента и поперечной силы в рассматриваемом сечении ба лк и;

М u - предельное значение момента, вычисляемое по формуле

;                                           (159)

Qu - предельное значение поперечной силы, вычисляемое по формуле

.                                         (160)

В формулах ( 159) и ( 160) обозначено:

t и h - толщина и высота стенки;

Af - площадь сечения пояса балки;

τ cr и μ - критическое напряжение и отношение размеров отсека стенки, определ я емые в соответствии с п. 7.4*;

β - коэффициент, вычисл я емый по формулам:

при α ≤ 0,03                                         β = 0,05 + 5α ≥ 0,15;                                             ( 161)

п ри 0 ,03 < α ≤ 0,1                                β = 0,11 + 3α ≤ 0,40.                                             (162)

Здесь ,

где Wm in -      минимальный момент сопротивления таврового сечения, состоящего из сжатого по я са балки и примыкающего к нему участка стенки высотой 0,5 t (относительно собственной оси тавра , параллельной поясу балки);

а -   шаг ребер жесткости.

18.3. Поперечные ребра жесткости, сечение которых следует принимать не менее указанных в п. 7.10 , должны быть рассчитаны на устойчивость как стержни, сжатые силой N , определяемой по формуле

,                                                  (163)

где все обозначения следует принимать по п. 18.2*.

Значение N следует принимать не менее сосредоточенной нагрузки, расположенной над ребром.

Расчетную длину стержня следует принимать равной l e f = h (1 - β ), но не менее 0,7 h .

Симметричное двустороннее ребро следует рассчитывать на центральное сжатие, одностороннее - на вне ц ент ренное сжатие с эксцентриситетом, равным расстоянию от оси стенки до центра тяжести расчетного сечения стержня.

В расчетное сечение стержня следует включать сечение ребра жесткости и полосы стенки шириной 0,65 t с каждой стороны ребра.

18.4. Участок стенки балки над опорой следует укреплять двусторонним опорным ребром жесткости и рассчитывать его согласно требованиям п. 7.12.

На расстоянии не менее ширины ребра и не более 1,3 t от опорного ребра следует устанавливать дополнительное двустороннее ребро жесткости размером согласно п. 18.3.

18.5. Устойчивость балок не следует проверять при выполнении требования п. 5.16 *, а настоящих норм либо при расчетной длине lef ≤ 0, 21 b f (где bf - ширина сжатого по я са).

18.6. Отношение ширины свеса сжатого пояса к его толщине должно быть не более 0,38 .

18.7*. М ест ное напряжение σ loc в стенке балки, определяемое по формуле ( 31 ), должно быть не более 0 ,75 Ry , при этом значение l e f следует вычислять по формуле ( 146 ).

18.8*. При определении прогиба балок момент инерции поперечного сечения брутто балки следует уменьшать умножением на коэффициент α = 1 , 2 - 0,033 для балок с ребрами в пролете и на коэффициент α = 1,2 - 0,033 - h / l - для балок без ребер в пролете.

18 . 9*. В балках по п. 18.1* с условной гибкостью стенки 7 ≤  ≤ 10 при действии равномерно распределенной нагрузки или при числе сосредоточенных одинаковых нагрузок в пролете 5 и бол ее, расположенных на равных расстояниях друг от друга и от опор, допускается не укреплять стенку в пролете поперечными ребрами по рис. 22, при этом нагрузка должна быть приложена симметрично относительно плоскости стенки.

Прочность таких балок следует проверять по формуле

,                                          (163, а)

где δ - коэффициент, учитывающий влияние поперечной силы на несущую способность балки и определяемый по формуле δ = 1 - 5,6 A f h / ( A w l ).

При этом следует принимать tf ≥ 0,3 t и 0 ,0 25 ≤ A f h / ( Awl ) ≤ 0 ,1.

19. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ БАЛОК С ПЕРФОРИРОВАННОЙ СТЕНКОЙ

19.1*. Балки с перфорированной стенкой след ует проектиров ать из прокатных двутавровых бал ок, как правило, из стали с пределом текучести до 530 М Па (5400 кгс/см2).

Сварные соединения стенок следует выполня ть стыковым швом с полным проваром.

19.2. Расчет на прочность балок, изгибаемых в плоскости с тенки (рис. 23), следует выполнять по формулам табл. 49.

19.3. Расчет на устойчивость балок следует выполнять согласно требованиям п. 5.15, при этом геометрические характеристики необходимо в ы чис лять для сечения с отверстием.

Устойчивость балок не следует проверять при m вы полнении требований п. 5.16*.

19.4. В опорных сечениях стенку балок при hef / t > 40 (где t - меньшая толщина стенки) следует укреплять ребрами жесткости и рассчитывать согласно требованиям п. 7.12, при этом у опорного сечения следует принимать с ≥ 250 мм (рис. 23)

19. 5 . В сечениях балки при отношении   или при невыполнении т ребований п. 5.13 следует устанавливать ребра жесткости в соответствии с требованиями п. 7.10.

Сосредоточенные грузы следует располагать только в сечениях балки, не ослабленных отверстиями.

Высота стенки сжатого таврового сечения должна удовлетворять требованиям п. 7.18* настоящих норм, в формуле ( 91)* которого следует принимать  = 1,4.

19.6. При определении прогиба балок с отно ше нием l / he f ≥ 12 (гд е l - пролет балки) момент и нерции сечения балки с отверстием следует умножать на коэффициент 0,95.

Рис. 23. Схема участка балки с перфорированной стенкой

Таблица 49

Формулы для расчета на прочность сечений балки (рис. 23 )

верхнего таврового

нижнего таврового

опорного

Точк а 1

Точка 3

Точка 2

Точка 4

Обозначения, принятые в табл. 49:

М - изгиб а ющ ий момент в сечении балк и;

Q 1 и Q 2 - п оперечные силы, воспринимаемые тавровыми сечениями и равные  и ,

где Q - поперечна я сила в сечении балки;

J 1 и J 2 - моменты инерции верхнего и нижнего тавровых сечений относительно собственных осей, параллельных полкам;

Q 3 - поперечная сила в сечении балки на расстоянии (с + s - 0,5 a ) от опоры (рис. 23 );

J x - момент инерции сечения балки с отверстием относительно оси х-х ;

W 1, max и W 1, min - наибольший и наименьший моменты сопротивлени я верхнего тав ров ого сечения;

W 2, max и W 2 , m in - то же нижнего таврового сечения;

Ry 1 , Ru 1 , Ry 2 , Ru 2 - расчетные сопротивления проката дл я верхнего и нижнего тав ровых сечений.

20*. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ

20.1*. Расчетные сопротивления проката и труб конструкций следует назначать в соответствии с п. 3.1 *. При этом значение предела текучести стали R yn и временного сопротивления R un следует принимать:

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 испытани я х 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:

для конструкций, изготовленных до 1932 г., и для сталей, у которых полученные при испытаниях значения предела текучести ниже 215 МП а (2200 кгс/см2 ), γm = 1,2 ;

для конструкций, изготовленных в период с 19 32 по 1982 г., - γ m = 1,1 для с т алей с пределом текучести до 380 МПа (3850 кгс/см2) и γ m = 1,15 для сталей с пределом текучести свыше 380 МПа (3850 кгс/см 2 );

для конструкций, изготовленных после 1982 г., - по табл. 2 и табл. 49, a 1 .

Допускается назначать расчетные сопротивления по значениям R yn и R un , определенным по результатам статистической обработки данных испытаний не менее чем 10 образцов в соответствии с указаниями прил. 8, а.

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 имею щ ихся в них сведений или обнаружении повреждений, которые могли быть вызваны низким качеством материалов.

20.3. Опре д еление 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.

20.4. Допускается не производить испытания металла конструкций, предназначенных дл я эксплуатации, при напряжениях до 165 МПа (17 00 кгс/см2) и расчетных температурах выше минус 30 °С для конструкций группы 3, выше минус 40 °С - для конструкций группы 4, выше минус 65 °С - для конструкций групп 3 и 4 при их усилении без применения сварки.

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:

для угловых швов принимать R wun = R un ; γwm = 1 ,25; β f = 0 ,7 и β z = 1,0, считая при этом γ c = 0,8;

для растянутых стыковых швов принимать R wy = 0 ,55 Ry для конструкций, изготовленных до 1972 г., и Rwy = 0,85 Ry - после 1972 г.

Допускается уточнять несущую способность сва р ны х соединений по результатам испытаний образцов, взятых из конструкции.

20.6. Расчетные сопротивления срезу и растяжени ю болтов, а также смя тию элементов, соединяе мы х 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 за клепках группы С из стали марки Ст2 .

2 0.8 . Конструкции, эксплуатируемые при положительной температуре и изготовленные из кип я щей малоуглеродистой стали, а также из других сталей, у которых по результатам испытаний значения ударной вязкости ниже гарантированных государственными стандартами по категория метали для гру пп 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.

Та блиц а 49, а

Напряженное состояние

Условное обозначение

Группа соединения

Расчетные сопротивления заклепочных соединений, МПа (кгс/см2)

срезу и растяжению заклепок из стали марок

смятию соединяемых элементов

Ст2, Ст3

09Г2

Срез

Rrs

В

18 0 (1 800)

22 0 ( 2200)

-

С

160 (1600)

-

-

Растяжение (отрыв головки)

Rrt

B, C

120 (1200)

150 (1500)

-

Смятие

Rrp

В

-

-

Rrp = 2 Ry

С

-

-

Rrp = 1, 7 R y

Примечания : 1. К группе В относятся соединения, в которых заклепки поставлены в отверстия, сверленные в собран ных элементах или в деталях по кондукторам.

К группе С относятс я соединения, в которых заклепки поставлены в продавленные отверстия или в отверстия, све рлен ные без кондуктора в отдельных деталях.

2. П ри 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.

Таблица 49, а1

Государственный стандарт или технические условия на прокат

Коэффициент надежности по материалу γ m

ТУ 14 -1- 3023-80, ГОСТ 23570- 79

1 , 025

ГОСТ 380-7 1**, ГОСТ 14637-79*, ГОСТ 19281- 73* и ГОСТ 19282-73 * [стали с пределом текучести до 380 М Па (39 кгс/мм2) и сталь марки 14Г2АФ]; ТУ 14- 1-1217-75

1,050

ГОСТ 1928 1- 73* и ГОСТ 19282-73 * [стали с пределом текучести свыше 380 МПа (39 кгс/мм 2 ), кроме стали марки 14Г2АФ]

1,100

ТУ 14 - 1-1308-75, ТУ 14- 1-1772-76

1 , 150

2 0.9 . Расчетн ая 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.

Проверочные расчеты элементов конструкций и их соединений выполняются с учетом обнаруженных дефектов и повреждений, коррозионного износа, фактических условий сопряжения и опирания. Расчеты элементов могут выполняться по деформированной схеме в соответствии с указаниями п. 1.8, принимая при этом коэффициент условий работы γ c = 1, 0 для поз. 3, 5 и 6, а табл. 6*.

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 экс п луатации, могу т не устраняться при условии обе спечения 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. 1 2*. При разработке проектов реконструкции стальных конструкций зданий и сооружений следует выявлять и использовать резервы несущей способности и применять конструктивные решения, позвол я ющие осуществлять реконструкцию, как правило, без остановки производственного процесса.

При усилении конструкций допускаетс я 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, закритичес кую 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 в ыполнения 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 в сех случаях применения угловых швов следует, как правило, назначать минимально необходимые катеты. Допускается концевые участки швов проектиров ать 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 усилени я . Допускается принимать одно расчетное сопротивление, рав ное меньшему из них, если они отличаются не более чем на 15 % .

При расчете на устойчивость сжатых, вне ц ентренно-с жаты х и сжато изгибаемых элементов с усиленными сечениями допускается принимать приведенное значение расчетного сопротивления, вычисляемое по формуле

,                                                (163 , б )

где R y - расчетное сопротивление основного металла, опре д еляемое согласно требованиям п. 20.1;

k 1 , k 2 - к оэффициенты, вычисляемые по формулам:

,                                     (163 , в )

здесь R ya -    расчетное сопротивление металла усиления;

A , I - соответственно площадь и момент инерции сечения усиливаемого элемента относительно оси, перпендикулярной плоскости проверки устойчивости;

А tot , I tot -   то же, усиленного элемента в целом.

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 св аркой.

Искривления от сварки при проверке устойчивости сжатых и внеце н трен но-с жаты х элементов и элементов, работающих на сжатие с изгибом, допускается учитывать введением дополнительного коэ ффициента условий работы γс = 0,8.

Проверку на прочность элементов, рассчитанных в соответствии с п. 20.16 как для однородного сечения [кроме расчета по формулам ( 39 ), ( 40) и ( 49) норм], допускается выполнять на полное расчетное усилие без учета напряжений, существовавших до усиления, а при проверке стенок на местную устойчивость допускается использовать коэф фици ент условий работы γс = 0,8.

20 .18*. Допускается не усиливать сущес твующие 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 4 (-30 > t ≥ - 40); II 5 и др. (t ≥ -30)

I2, II2 и II3 (-40 > t ≥ -50)

I 1 (-50 > t ≥ -65)

Группа 1. Сварные конструкции либо их элементы, работающие в особо тяжелых условиях или подв ергающиеся 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 ма чт и оттяжечны х узлов; балки под краны гидротехнических сооружений и т.п.].

С255

ГОСТ 27772-88

+

-

-

С285

+

-

-

С3 4 5

3

3

4 а)

С375

3

3

4 а)

С390

+

+

+б)

С390К

+

+

+ б)

С 44 0

+

+ б)

+ в )

Группа 2. Сварные конструкции либо их элементы, работающие при статической нагрузке [ф ермы; 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 комбиниров анных опор антенных сооружений; трубопроводы ГЭС и насосных станций; облицовки водоводов; закладные части затворов и другие растянутые, раст янут о-изгибаемы е 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.

С 245

ГОСТ 27772-88

+г )

-

-

С 255

+

-

-

С275

+г )

-

-

С285

+

-

-

С 345

1

3

4 а,д)

С 34 5К

+

-

-

С 375

1

3

4 а,д)

С 390

+

+

+б)

С 390К

+

+

+б)

С 440

+

+

+в)

С590

+

-

-

С590К

-

+

+

ВСт3 кп толщиной до 4 мм

ГОСТ 10705-80 *, группа В, табл. 1

2 е)

2 е)

-

ВСт3 п с толщиной до 5,5 мм

То же

2 е)

-

-

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 Ry ; 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 бетоновозны х эстакад, прогоны покрытий и другие сжатые и сжато-изгибаемые элементы], а также конструкции и их элементы группы 2 при отсутствии сварных соединений.

С235

ГОСТ 27772-88

+е ,и )

-

-

С245

+

-

-

С255

+

+ ж )

-

С 275

+

-

-

С285

+

+ж)

-

С 345

1

1

2 или 3

С 345К

+

+

-

С 375

1

1

2 или 3

С 390

+

+

+

С 390К

+

+

+

С 440

+

+

+

С590

+

-

-

С590 К

-

+

+

ВСт3кп толщиной до 4 мм

ГОСТ 10705-80 *, группа В, табл. 1

2е)

2е)

-

ВСт3кп толщиной 4,5 -1 0 мм

Т о ж е

2е)

-

-

ВСт3пс толщиной 5 -1 5 мм

ГОСТ 10706-76 *, группа В, с доп. требованием по п. 1.6

4

-

-

ВСт3пс толщиной до 5 , 5 мм

ГОСТ 10705-80 *, гр уппа В, табл. 1

2е)

2е)

-

ВСт3пс толщиной 6 -1 0 мм

ГОСТ 10705-80 *, группа В, табл. 1

6

-

-

В Ст 3сп толщиной 5-1 5 мм

ГОСТ 10706-76 *, группа В, с доп. требованием по п. 1. 6

-

4

-

ВСт3сп толщиной 6 -1 0 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 (св я зи, 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.

С 235

ГОСТ 27772-88

+

-

-

С 245

-

+

+

С 255

-

+

+

С 275

-

+

+

С 285

-

+

+

ВСт3кп толщиной до 4 мм

ГОСТ 10705-80 *, группа В, табл. 1

2 е)

2 е)

2 е)

ВСт3кп толщиной 4,5 -1 0 мм

То же

2 е)

-

-

ВСт3пс толщиной 5 -1 5 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 е)

2 е)

2 е)

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 и з готовителем - 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 4 для неотапливаемых зд а ний и конструкций, эксплуатируемых при температуре наружного воздуха, применять прокат толщиной не более 10 мм;

д) при толщине проката не более 11 мм допускается применя ть сталь категории 3;

е) кроме опор ВЛ, ОРУ и КС;

ж) прокат тол ш иной до 10 м м и с учетом требований разд. 10;

и) кроме района II 4 для неотапливаемых зданий и конструк ц ий, эксплуатируемых при те мпературе наружного воздуха. Знак « +» означает, что данную сталь следует применять; з нак «-» означает, что данную сталь в указанном клима тическом районе применять не следует.

Примечания : 1. Требования насто я щей таблицы не распространяются на стальные конструкции специальных сооружений, ма гистральные и технологические трубопроводы, рез ервуары специального назначения , кожухи доменных печей и в озду хонагревател ей и т.п. Стали для этих конструкций устанавливаются соответствующими СНи П или другими нормативными документа ми.

2. Требо в ания 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 19281-7 3*. Указанные категории стали относятся к прокату толщ иной не менее 5 мм. При толщине ме нее 5 мм приведенные в таблице стали применяются без требований по ударной в язкости.

Для конструкций всех групп, кроме группы 1 и опор ВЛ и ОРУ, во всех климатических районах, кроме I 1 , 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 темпера тура наиболее холодной пятидневки согласно указания м 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 рассчиты в аемые с учетом коэффиц иентов динамичности.

5. При соответствующем технико - экономическом обосновании стали С34 5, С375, С440, С590, С590К, 16Г 2АФ могут заказываться как стали повышенной коррозионной стойкости (с медью) - С34 5Д, С375Д, С44 0Д, С590Д, С590КД , 16 Г2АФД.

6. Применение термоупр о чненного с прокатного нагрева фасонного проката из стали С345Т и С375Т, поставляемого по ГОСТ 27772-88 как сталь С345 и С375, не допускается в конструкция х, которые при изготовлении подвергаются металлизации или пластическим деформациям при температуре выше 700 °С.

7. Бесшовные горячедеф о рмиро ванны е трубы по ГОСТ 8731-8 7 допускается применять только для элементов специальных опор бол ьших переходов линий электропередачи высотой более 60 м, для антенных сооружений связи и других специальных соору жений, при этом следует применять марки стали:

во всех климатических районах, кроме I 1 , I 2 , II 2 и II 3 , м арку 20 по ГОСТ 8731-87, но с дополнительным требованием по ударной вязкости при температуре минус 20 °С не менее 30 Дж / с м2 (3 кгс · м/см2);

в климатических районах I 2 , II 2 и II 3 , - марку 09Г 2С по ГОСТ 8731- 87, но с дополнительным требованием по ударной вязкости при температуре минус 40 °С не менее 40 Дж / с м2 (4 кгс · м/см2) при толщине стенки до 9 мм и 35 Дж / с м2 (3,5 кгс · м/см2) при толщине стенки 10 мм и более.

Не до п ускается 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 Г OCT 19281-73* и ГОСТ 19282-73 * с талям по ГОСТ 27772-88 следует определять по табл. 51, б, 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 проката1 , мм

Нормативное сопротивление2, МПа (кгс/мм2), проката

Расчетное сопротивление3, МПа (кгс/см2), проката

листового, широкополосного универсального

фасонного

листового, широкополосного универсального

фасонного

R yn

Run

R yn

Run

R y

Ru

R y

Ru

С235

От    2    до    20

235 (24)

360 (37)

235 (24)

36 0 ( 37)

230 (2350)

350 (3600)

230 (2350 )

35 0 ( 3600)

Св.   20 «      40

225 ( 23)

36 0 ( 37)

225 (23)

36 0 ( 37)

220 (2250)

350 (3600)

220 (2250)

35 0 ( 3600)

   «    40 «      100

21 5 ( 22)

360 (37)

-

-

21 0 ( 2150)

350 ( 3600)

-

-

   «    100

19 5 ( 20)

36 0 ( 37)

-

-

19 0 ( 1950)

35 0 ( 3600)

-

-

С245

От    2    до    20

245 (25)

37 0 ( 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)

23 5 ( 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)

40 0 ( 41)

270 (2750)

380 (3900)

280 (2850)

390 (4000)

Св.   10 «      20

265 (27)

38 0 ( 39)

275 (28)

390 (40)

260 (2650)

370 (3800)

270 (2750)

38 0 ( 3900)

С345

От    2    до    10

345 (35)

490 ( 50)

345 (35)

490 (50)

335 (3400)

480 (4900)

33 5 ( 3400)

48 0 ( 4900)

Св.   10 «      20

325 (33)

470 (48)

325 (33)

470 (48)

31 5 ( 3200)

460 (4700)

31 5 ( 3200)

460 (4700)

   «    20 «      40

30 5 ( 31)

460 (47)

30 5 ( 31)

460 (47)

300 (3050)

450 (4600)

30 0 ( 3050)

450 (4600)

   «    40 «      60

285 (29)

45 0 ( 46)

-

-

280 (2850)

440 (4500)

-

-

   «    60 «      80

275 (28)

44 0 ( 45)

-

-

270 (2750)

430 (4400)

-

-

   «    80 «      160

265 (27)

430 (44)

-

-

260 (2650)

420 (4300)

-

-

С345К

От    4    до    10

345 (35)

47 0 ( 48)

345 (35)

470 (48)

335 ( 3400)

460 (4700)

33 5 ( 3400)

46 0 ( 4700)

С375

От    2    до    10

375 (38)

510 (52)

375 (38)

510 (52)

365 (3700)

500 (5100)

365 (3700)

50 0 ( 5100)

Св.   10 «      20

355 (36)

490 (50)

355 (36)

490 (50)

345 ( 3500)

480 (4900)

345 (3500)

48 0 ( 4900)

   «    20 «      40

335 (34)

480 (49)

335 (3 4)

48 0 ( 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)

54 0 ( 55)

-

-

380 (3850)

530 (5400)

-

-

С4 40

От    4    до    30

440 (45)

590 (60)

-

-

430 (4400)

575 (5850)

-

-

Св .   3 0 «      50

41 0 ( 42)

570 (58)

-

-

40 0 ( 4100)

555 (5650)

-

-

С590

От    10 до    36

54 0 ( 55)

63 5 ( 65)

-

-

51 5 ( 5250)

60 5 ( 6150)

-

-

С590К

От    16 до    40

54 0 ( 55)

63 5 ( 65)

-

-

515 (5250)

60 5 ( 6150)

-

-

1 За толщину фасонного проката след у ет принимать толщину полки (минимальная его толщ ина 4 мм).

2 За нормативное сопротивление п р иняты нормативные значения предела текучести и временного сопротив ления по ГОСТ 27772-88 .

3 Значения расчетных сопротивлений получены делением нормативных сопротивлений на коэффициенты надежности по м а териалу, определенные в соответствии с п. 3.2*, с округлением до 5 М Па (50 кгс/см2).

Примечан ие . Нормативные и расчетные сопротивления из стали повышенной коррозионной стойкости (см. примеч. 5 к т абл. 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 сопротивление1 МПа (кгс/мм2)

Расчетное сопротивление2, МПа (кгс/см2)

R yn

Run

R y

Ru

ВСт3 к п, ВСт3пс, ВСт3сп

ГОСТ 10705-80 *

До 10

225 (23,0)

370 (38,0)

21 5 ( 2200)

350 (3550)

ВСт3пс, ВСт3сп

ГОСТ 10706-76 *

5-15

245 (25,0)

370 (38,0)

235 (2400)

350 (3550)

20

ГОСТ 873 1- 87

4-36

245 (25,0)

41 0 ( 42,0)

225 (2300)

375 (3800)

16Г2АФ

ТУ 14-3-567-76

6-9

440 (45,0)

590 (60,0)

40 0 ( 410 0)

535 (5450)

1 За нормативные сопротивлени я приняты минимальные значения предела текучести и временного сопротивления, приводимые в государственных общесоюзных стандартах или технических условиях, МПа (кгс/мм2). В тех случаях, когда эти значения в государственных общесоюзных стандартах или технических условиях приведены только в одной системе единиц - (кгс/мм2), нормативные сопротивления, МПа, вычислены умножением соответствующих величин на 9,81 с округлением до 5 МП а.

2 Значения расчетных сопротивлений получены делением норм а тивных сопротив лений, МПа, на коэффициенты надежности по материалу, определяемые в соответствии с п. 3.2*, с округлением до 5 МПа; значения расчетных сопротивлений, кгс/см2 получены делением расчетных сопротивлений, МПа, на 0,0981.

Примечан ие . Нормативные сопротивления труб из стали марки 09Г2С по ГОСТ 8731 -8 7 устанавливаются по соглашению сторон в соответствии с требованиями указанного стандарта; расчетные сопротивления - согласно п. 3.2 н астоящих 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

ГОСТ 380- 71**

ВСт3 к п2-1

ТУ 14-1-3023-80

18кп

ГОСТ 23570-79

С245

ВСт3п с6 (листовой прокат толщиной до 20 мм, фасонный - до 30 мм)

ГОСТ 380-7 1**

ВСт3 пс6 -1

ТУ 14-1-3023 - 80

18пс

ГОСТ 23570-79

С255

ВСт3сп5, ВСт3Гпс5, ВСт3пс6 (листовой прокат толщиной св. 20 до 40 мм, фасонный - св. 30 мм),

ГОСТ 380 -71**

ВСт3сп5-1 , В Ст3Гпс 5-1,

ТУ 14 - 1-3023-80

1 8с п, 18Гпс, 18Гсп

ГОСТ 23570-79

С275

ВС т3пс6- 2

ТУ 14-1-3023-80

С285

ВСт3сп5-2, ВСт3Гп с 5-2

ТУ 14-1-3023-80

С3 4 5, С34 5Т

09Г2

ГОСТ 19281-73*,

ГОСТ 19282-73 *

0 9Г 2С, 14Г2 (листовой, фасонный прокат толщиной до 20 мм), 15ХСНД (листовой прокат толщиной до 10 мм, фасонный - до 20 мм)

ГОСТ 19282-73 *

12Г 2С гр. 1

ТУ 14 - 1-4323-88

09Г2 гр. 1, 09Г2 г р. 2, 09Г2С г р. 1, 14Г2 гр. 1 (фасонный - до 20 мм)

ТУ 14 - 1-3023- 80

390

ТУ 14-15-146-85

ВСтТпс

ГОСТ 14637-79*

С3 45К

10ХНДП

ГОСТ 19 281- 73*,

ГОСТ 19282-73 *,

ТУ 14-1-1217-75

С 375, С 375Т

0 9Г 2С гр. 2

ТУ 14 - 1-3023-80

12Г2 С гр . 2

ТУ 14 - 1- 4323-88

14Г2 гр. 1 (фасонный прокат толщиной с в . 20 мм), 14Г2 гр. 2 (фасонный прокат толщиной до 20 мм)

ТУ 14 - 1-3023-80

14 Г2 (фасонный и листовой прокат толщиной св. 20 мм), 10Г2С1, 15ХСНД ( фасонный прокат толщиной св . 20 мм, листовой - св. 10 мм), 10 ХСНД (фасонный прокат бе з ограничения толщины, листовой - толщиной до 10 мм)

ГОСТ 1928 1- 73*,

ГОСТ 19282-73 *

С 390, С 390Т

14Г 2АФ, 10Г2С1 термоупрочненная, 10ХСНД (листовой прокат толщиной св. 10 мм)

ГОСТ 19282-73 *

С 390К

15Г 2АФДп с

ГОСТ 19282-73 *

С4 40

16Г2АФ, 18Г2АФпс, 15Г 2СФ термоупрочненная

ГОСТ 19282-73 *

С590

12Г2С М Ф

ТУ 14-1- 13 08-75

С590К

12ГН2 М ФАЮ

ТУ 14 - 1-1772-76

Примечан ия : 1. Стали С3 4 5 и С375 категорий 1, 2, 3, 4 по ГОСТ 27772-88 заменяют стали категорий соответственн о 6, 7 и 9, 12, 13 и 15 по ГОСТ 19281-73* и ГОСТ 19282-73*.

2. Стали С3 4 5К, С390, С390К, С440 , С590, С590К по ГОСТ 27772-88 замен яют 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, пост а вляемыми 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

Временное сопротивление проката, МПа (кгс/мм2)

Расчетные сопротивления, МПа (кгс/см2)

смятию

диаметральному сжатию катков (при свободном касании в конструкциях с ограниченной подвижностью)

торцевой поверхности (при наличии пригонки)

местному в цилиндрических шарнирах (цапфах) при плотном касании

360 (37)

327 (3340)

164 (1660)

8 ( 80)

365 (37)

332 (3360)

16 6 ( 1680)

8 ( 80)

370 (38)

336 (3460)

16 8 ( 1730)

8 ( 80)

380 (39)

346 ( 3550)

173 (17 80)

9 ( 90)

390 (40)

355 (3640)

17 8 ( 1820)

9 ( 90)

40 0 ( 41)

364 (3720)

18 2 ( 1860)

1 0 ( 100)

430 (44)

391 (4000)

19 6 ( 2000)

10 (100)

440 (45)

40 0 ( 4090)

200 (2050)

10 (100)

450 (46)

40 9 ( 4180)

205 (2090)

10 (100)

460 (47)

41 8 ( 4270)

20 9 ( 2140)

10 (100)

47 0 ( 48)

427 (4360)

21 4 ( 2180)

11 (110)

480 (49)

43 6 ( 4450)

21 8 ( 2230)

11 (110)

490 (50)

445 (4550)

223 (2280)

11 (110)

50 0 ( 51)

455 (4640)

228 (2320)

11 (110)

51 0 ( 52)

46 4 ( 4730)

232 (2370)

1 2 ( 120)

52 0 ( 53)

473 (4820)

237 (2410)

1 2 ( 120)

53 0 ( 54)

473 (4820)

23 7 ( 2410)

12 (120)

540 (55)

482 (4910)

241 (2460)

12 (120)

57 0 ( 58)

50 4 ( 5130)

252 (2570)

13 (130)

590 (60)

52 2 ( 5310)

261 (2660)

13 (130)

635 (65)

578 (5870)

289 (2940)

14 (140)

Примеч а ние . Значени я расче тны х сопротивлений получены по формулам разд. 3 на стоящих норм при γ m = 1,1.

Таблица 53

Расчетные сопротивления отливок из углеродистой стали

Напряженное состояние

Условное обозначение

Расчетные сопротивления, МПа (кгс/см2), отливок из углеродистой стали марок

15Л

25Л

35Л

45Л

Растяжение, сжатие и изгиб

Ru

150 (1500)

180 (1800)

210 ( 2100)

250 (2500)

Сдвиг

Rs

90 ( 9 00)

110 (1100)

130 (1300)

150 (1500)

Смятие торцевой поверхности (при н аличии пригонки)

Rp

230 (2300)

270 (2700)

320 (3200)

370 (3700)

Смятие местное в цилиндриче ск их шарнирах (цапфах) при плотном касании

R lp

110 (1100)

13 0 (1300)

160 (1600)

180 (1800)

Диаметральное сжатие катков при свободном касании (в конструкциях с ограниченной подвижностью)

Rcd

6 (60)

7 (70)

8 (80)

10 (100)

Таблица 54

Расчетные сопротивления отливок из серого чугуна

Напряженное состояние

Условное обозначение

Расчетные сопротивления, МПа (кгс/см2), отливок из серого чугуна марок

СЧ 15

СЧ 20

СЧ 25

СЧ 30

Растяжение центральное и при изгибе

Rt

55 (550)

65 (650)

85 (850)

100 (1000)

Сжатие центральное и при изгибе

Rc

160 (1600)

200 (2000)

23 0 ( 2300)

250 (2500)

Сдвиг

Rs

40 (400)

50 (500)

65 (650)

75 (750)

Смятие торцевой поверхности (при наличии пригонки)

Rp

24 0 ( 2400)

30 0 ( 3000)

340 (3400)

370 (3700)

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ СОЕДИНЕНИЙ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И ИХ РАСЧЕТНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ

Таблица 55*

Материалы для сварки, соответству ющ ие стали

Группы конструкций в климатических районах

Стали

Материалы для сварки

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 *)

с в арочной проволоки (по ГОСТ 2246-70 *)

2, 3 и 4 - во в сех районах, кроме I 1 , I 2 , II 2 и II 3

С235, С245, С255, С27 5, С285, 20, ВСт3кп , ВСт3пс, ВСт3сп

АН-3 4 8-А , АН-60

Св -08 А, Св- 08Г А

СВ-08Г2С

Э42, Э46

С3 4 5, С34 5Т, С375, С375Т, С390, С390Т, С390К, С44 0, 16Г2АФ, 09Г 2С

АН-47, АН-43, АН-17-М, АН-348-А 1

Св-10НМА, Св-10Г2 2 , Св-08ГА2, Св-10 ГА2

Э50

С3 4 5К

АН-348-А

Св-08Х1ДЮ

Св-08ХГ2СДЮ

Э50А 3

1 - во всех районах; 2 , 3 и 4 - в районах I 1 , I 2 , II 2 и II 3

С 235, С 245, С255, С 275, С285, 20, ВСт3кп , ВСт3п с, ВСт3сп

АН-348-А

Св-08А, СВ-0 8ГА

СВ-08 Г 2С

Э42А, Э46А

С3 4 5, С34 5Т, С375, С375Т, 09Г 2С

АН-47, АН-43, АН-348-А 1

Св-10НМА, Св-10Г2 2 , Св-08ГА2, Св-10ГА2

Э50А

С390, С390Т, С390К, С 44 0, 16Г2АФ

АН-47, АН-17-М, АН-348-А 1

Св-10НМА, Св-10Г2 2 , Св-08ГА2, Св-10ГА2

Э50А

С3 4 5К

АН-348-А

Св-08Х1ДЮ

Св-08ХГ2СДЮ

Э50А 3

С590, С590К, С590КШ

А Н -17-М

Св-08ХН2ГМ Ю, Св-10НМ А

Св-10ХГ2СМ А, Св-08ХГСМА, Св-08Г2С

Э60, Э70

1 Применение флюс а АН-348- А требует проведения дополнитель ного контроля механических св ойств металла шва при св арке соединений элементов всех толщин для конструкций в климатических районах I 1 , I 2 , II 2 и II 3 и толщин с в ыше 32 мм - в остальн ых климатических районах.

2 Не применять в сочетании с флюсом АН-43.

3 Применять только электроды марок ОЗС- 1 8 и КД-11 .

Примеч а ния : 1. Проволока марки С в-08 Х1ДЮ поставляется по ТУ 14-1 -11 48-7 5, марки Св-08 ХГ2СДЮ - по ТУ 14- 1-3665-83.

2. При соответствующем технико-экономическом обосновании для с в арки конструкций разрешается использ овать сварочные ма териалы (проволоки, флюсы, защитные г азы), не указанные в на стоящей та блице. При этом механические свойства мета лла шва, выполняемого с их примене нием, 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

Rwun , Мпа (кгс/см2)

Rwf , МПа (кгс/см2)

тип электрода
(по ГОСТ 9467-75 )

марка проволоки

Э42, Э42А

С в -08, Св-08 А

41 0 ( 4200)

18 0 ( 1850)

Э46, Э46А

Св-08ГА

450 (4600)

200 (2050)

Э50, Э50А

Св -10 ГА, Св-08Г2С, Св-08Г2СЦ, ПП-АН8, ПП-АН3

490 (5000)

21 5 ( 2200)

Э60

Св -0 8Г2С*, СВ-0 8Г2СЦ*, Св-10НМ А, С в-10Г2

590 (6000)

240 (2450)

Э70

Св-10ХГ2С М А, СВ-0 8ХН2ГМ Ю

685 (7000)

280 ( 2850)

Э85

-

835 (8500)

340 (3450)

* Только для швов с катетом k f ≤ 8 мм в констру кциях из стали с пределом те кучести 440 М Па (4500 кгс/см2) 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, н е рассчитываемых на выносливость

Все районы , к роме I 1 , I 2 , II 2 и II 3 **

Растяжение или срез

4.6; 5.6

Поз. 1

По таб л. 1

4.8; 5.8

То же

То же

6.6

«

35

8.8

-

35Х ; 38ХА

10.9

-

40Х

I1, I2 , II 2 и II3

Растяжение или срез

4.6; 5.6

Поз . 1 и 4

По табл. 1

4.8 * ; 5.8*

П оз. 1

То же

8.8

П оз. 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 1 , I 2 , II 2 и II 3 *

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 2 , II 2 и II 3

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; 5.8

Поз. 1

По таб л. 1

8.8

-

35Х ; 38ХА

I 1

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

* Требуетс я дополнительный последующий отпуск при t = 65 0 ° С.

** А также дл я конструкций, возводимых в кл иматиче ских районах I 1 , I 2 , II 2 и II 3 , но эксплуатируемых в отапливаемых помещениях.

Примечан ия : 1 . В о всех климатических районах, кроме I 1 , I 2 , II 2 и II 3 , в нера счетных соединениях допускается применять бол ты с подголовком класса точности С и В по ГОСТ 15590-70* и ГОСТ 7795-70* без дополнительных видов испытаний, предусмотренных в настоя щей 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 натя жения применяются в тех же конструкциях, что и болты класса прочности 10.9.

Таблица 58*

Расчетные сопротивления срезу и растяжению болтов

Напряженное состояние

Условное обозначение

Расчетное сопротивление, МПа (кгс/см2), болтов классов

4.6

4.8

5.6

5.8

6.6

8.8

10.9

Срез

Rbs

15 0 ( 1500)

16 0 ( 1600)

19 0 ( 1900)

200 (2000)

230 (2300)

320 (3200)

40 0 ( 4000)

Растяжение

Rbt

170 (17 00)

16 0 ( 1600)

210 (2100)

200 (2000)

250 (2500)

400 (4000)

50 0 ( 5000)

Примечан ие . В таблице указаны зн а чения расчетных сопротивлений для одноболтовы х соединений, вычисленные по формулам разд. 3 настоя щих норм с округлением до 5 МП а (50 кгс/см2).

Таблица 59*

Расчетные сопротивления смятию элементов, соединяемых болтами

Временное сопротивление стали соединяемых элементов, МПа (кгс/мм2)

Расчетные сопротивления, МПа (кгс/см2), 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 (4900)

440 (4450)

370 (38)

49 5 ( 5100)

450 (4600)

380 (39)

515 (5300)

465 (4800)

390 (40)

535 (5500)

485 (5000)

400 (41)

560 (5750)

50 5 ( 5200)

430 (44)

625 (64 0 0)

56 5 ( 5800)

440 (45)

650 (6650)

585 (6000)

450 (46)

675 (6900)

605 (6200)

460 (47)

69 5 ( 715 0)

625 (6400)

470 (48)

720 (7350)

645 (6600)

480 (49)

745 (7 600)

670 (6850)

490 (50)

770 (7850)

69 0 ( 7050)

500 (51)

79 5 ( 8150)

71 0 ( 7250)

510 (52)

825 (8400)

735 (7500)

520 (53)

850 (8650)

76 0 ( 7750)

530 (54)

87 5 ( 8950)

780 (7950)

540 (55)

905 (9200)

805 (8200)

57 0 ( 58)

990 (1 00 50)

88 0 ( 8950)

590 (60)

1045 (10600)

930 (9450)

Примечан ие . Значения расчетных сопротивлений получены по формулам разд. 3 настоящих норм с округлением до 5 МПа (50 кгс/см 2 ) .

Таблица 60*

Расчетные сопротивления растяжению фундаментных болтов

Диаметр болтов, мм

Расчетные сопротивления, МПа (кгс/см2), 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 , 2 0

185 ( 1900)

235 (2400)

24 0 ( 2450)

24 , 3 0

18 5 ( 1900)

230 (2350)

235 (2400)

36, 42, 48, 56

18 5 ( 1900)

225 (2300)

225 ( 2300)

64, 72, 80

18 5 ( 1900)

22 0 ( 2250)

215 (2200)

90, 10 0

18 5 (19 00)

2 15 ( 2200)

21 5 ( 2200)

11 0, 125, 14 0

18 5 ( 1900)

2 15 ( 2200)

-

П ри мечание . Значения расчетных сопротивлений получены по фор м улам разд. 3 настоящи х норм с округлением до 5 МПа (50 кгс/см2) .

Таблица 61*

Механические с в ойства высокопрочных болтов по ГОСТ 22356-77 *

Номинальный диаметр резьбы d , мм

Марка стали по ГОСТ 4543-71 *

Наименьшее временное сопротивление Rbun , Н / мм2 (кгс/мм2)

От 16 до 27

4 0 Х « селект»

1100 (110)

30Х3 МФ , 30Х2НМФА

135 0 ( 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 с е чения бо лтов согласн о СТ СЭВ 180- 75, СТ СЭВ 181- 75 и СТ СЭВ 182-75

d , мм

16

18*

20

22*

24

27*

30

36

42

48

А b , см 2

2,01

2,54

3,14

3,80

4,52

5,72

7 , 06

10,17

13,85

18,09

А b , см2

1 , 57

1 , 92

2,45

3 , 03

3,52

4 3 9

5,60

8,16

11,20

14 , 72

* Болты указанных ди а метров применять не рекомендуется.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ

Таблица 6 3

Физические характеристики ма те риалов для стальных кон струкций

Характеристика

Значение

Плотность ρ, к г / м3:

проката и стальных отливок

7850

отливок из чугуна

7200

Коэффициент линейного расширения α , º C -1

0 ,12 · 1 0-4

Модуль упругости Е , МПа (кгс/см2):

прокатной стали и стальных отливок

2,06 · 10 5 ( 2,1 · 106)

отливок из чугуна марок:

СЧ15

0,83 · 10 5 (0,85 · 106)

СЧ20, СЧ25, СЧ30

0,98 · 105 (1,0 · 10 6 )

пучков и прядей п а раллельных проволок

1,96 · 10 5 (2,0 · 10 6 )

канатов стальны х:

спиральных и закрытых несущих

1,67 · 10 5 (1,7 · 10 6 )

двойной свивки

1,47 · 10 5 (1 , 5 · 106)

двойной свивки с неметаллическим сердечником

1 , 27 · 105 (1,3 · 106)

Модуль сдвиг а прока тной стали и стальных отливок G , МПа (кгс/см 2 )

0,78 · 105 (0,81 · 106)

Коэффициент поперечной деформации (Пуассона) ν

0,3

Примечани е . Зна чения модуля упругости даны дл я канатов, предва рите льно вытянутых усилие м не менее 60 % раз рывного усилия для каната в це лом.

Таблица 64

Физическ и е характеристик и пров одов и проволоки

Наименование материалов

Марка и номинальное сечение, мм2

Модуль упругости Е , МПа (кгс/см2)

Коэффициент линейного расширения α; ºС-1

Алюминиевые провода по ГОСТ 839-80 * Е

А, АКП; 16 - 800

0 , 630 · 1 05 (0,642 · 106)

0 , 23 · 10-4

Медные провода по ГОСТ 839-80 * Е

М; 4- 800

1 , 300 · 105 (1,326 · 10 6 )

0, 1 7 · 10-4

Стал еал юм иниевы е провода по ГОСТ 839-80 * Е при отношении площадей алюминия к стали, ра вном:

АС, А СК; АСКП , АСК С

6 - 6, 25

10 и более

0,825 · 105 (0,841 · 106 )

0, 19 2 · 10-4

0,65

95

1 ,4 60 · 10 5 (1,489 · 10 6 )

0, 13 9 · 10-4

4 , 29- 4, 39

12 0 и более

0,890 · 1 05 (0,907 · 10 6 )

0, 18 3 · 10-4

7,71-8 , 04

15 0 и более

0,770 · 1 05 ( 0, 785 · 10 6 )

0, 19 8 · 10-4

1,46

185 и более

1,140 · 10 5 (1,163 · 10 6 )

0,155 · 10-4

12 , 22

330

0,665 · 1 05 (0,678 · 106 )

0 , 21 2 · 10-4

18 , 2-18, 5

400 и 500

0,665 · 10 5 (0,678 · 10 6 )

0 , 21 2 · 10-4

Биметаллическая стал ем едная проволока по ГОСТ 3822-79 * ди а мет ром, мм:

БС М 1

1,6 - 4

2,0 - 12,5

1, 870 · 105 (1,906 · 10 6 )

0,127 · 10-4

6

28 , 2

1,900 · 105 (1,937 · 10 6 )

0, 12 4 · 10-4

Примеч а ние . Значение массы проводов и проволоки следует приним а ть по ГОСТ 839-80*Е и ГОСТ 3822-79*.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4*

КОЭФФИЦИЕНТЫ УСЛОВИЙ РАБОТЫ ДЛЯ РАСТЯНУТОГО ОДИНОЧНОГО УГОЛКА, ПРИКРЕПЛЯЕМОГО ОДНОЙ ПОЛКОЙ БОЛТАМИ

Коэффициент условий работы γ c при расчете на прочность сечений по формуле ( 6) в местах креплени я элементов из одиночных уголков, прикрепляемых одной полкой болтами, поставленными в один ряд, при расстоя ниях вдоль усилия от края элемента до центра ближайшего отверстия а ≥ 1 , 5 d и между центрами отверстий b ≥ 2 d (здесь d - диаметр отверстия для болта) с пределом текучести до 380 МПа (3900 кгс/см 2 ) следует определять по формуле

,                                                    (164) *

где А n -    площадь сечения уголка нетто;

An 1 -   площадь части сечения прикрепляемой полки уголка между краем отверстия и пером;

α 1 и α2 -   коэффициенты, определяемые по табл. 65 при расстояниях от оси установки болтов до обушка уголка не менее 0 ,5 b и до пера не менее 1,2 d (здесь b - ширина полки уго лк а, d - диаметр отверстия для болта).

При вычислении значений А n , A n 1 и d следует учитывать положительный допуск на диаметр отверстия d .

Для о д нобо лт овы х соединений при расстоянии вдоль усилия от края элемента до центра болта 2 d a ≥ 1, 35 d коэффициент условий работы γ c в формуле ( 6) следует определять по формуле

,                                         (165)

где β = 1 при а = 2 d ; β = 0,85 при a = 1 , 5 d и β = 0,65 при a = 1, 35 d .

Таблица 65

Коэффициенты α1 и α 2

Коэффициент

Значения α1 и α2 при количестве болтов в ряду

2

3

4

5

α 1

1,82

1,49

1,20

0,87

α 2

0,195

0,37

0,48

0,61

Коэффициенты условий работы γ c , у ст ановлен ны е в настоящем приложении и в поз. 5 табл. 6*, о дновременно не учитываются.

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

КОЭФФИЦИЕНТЫ ДЛЯ РАСЧЕТА НА ПРОЧНОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ С УЧЕТОМ РАЗВИТИЯ ПЛАСТИЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИЙ

Таблица 66

Коэффициенты с (с х ), су , п

Тип сечения

Схема сечения

Значения коэффициентов

c ( cx )

cy

n при My = 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

1,1 8

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 Му ≠ 0   n = 1,5, за исключением се ч ений типа 5а, для которого п = 2 и типа 5б, для которого n = 3.

Примечан ие . При определении коэффициентов дл я промежуточных значений A f / Aw допускается линейная интерполя ц ия.

ПРИЛОЖЕНИЕ 6

КОЭФФИЦИЕНТЫ ДЛЯ РАСЧЕТА НА УСТОЙЧИВОСТЬ ЦЕНТРАЛЬНО-, ВНЕЦЕНТРЕННО-СЖАТЫХ И СЖАТО-ИЗГИБАЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ РАСЧЕТНОЙ ДЛИНЫ КОЛОНН

Одноступенчатые колонны

Коэффициенты расчетной длины μ 1 для нижнего участка одноступенчатой колонны следует при н имать в зависимости от отношения  и вели чин ы  ( где J 1 , J 2 , l 1 , l 2 - моменты инерции сечений и длины соответственно нижнего и верхн е го участков колонны (рис. 24) и ) :

Рис . 24. Схе ма одноступенчатой 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.

При неподвижном верхнем конце , шарнирно- опертом или закрепленном от поворота, значения коэ ффициента μ1 для нижнего участка колонны следует определять по формуле

,                                                     (166)

где μ 12 - коэффициент расчетной длины нижнего участка при F 1 = 0;

μ 11 - коэффициент расчетной длины нижнего участка при F 2 = 0.

Значения коэффициентов μ 12 и μ11 следует принимать:

при шарнирн о- опе ртом верхнем конце - по табл. 69;

при неподвижном верхнем конце, закрепленном от поворота, - по табл. 70.

Коэффициенты расчетной длины μ 2 для верхнего участка колонны во всех случаях следует определять по формуле

μ 2 = μ 1 / α 1 ≤ 3.                                                         (167)


Таблица 67

Коэффициенты расч е тной длины μ1 для одноступенчатых колонн с верхним свободным концом

Расчетная схема

α 1

Коэффициенты μ1 при п

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0, 5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

2,5

5,0

10,0

20,0

0

2,0

2,0

2,0

2,0

2,0

2 , 0

2,0

2,0

2,0

2,0

2,0

2,0

2,0

2,0

2,0

2,0

2,0

2,0

2,0

2,0

0,2

2,0

2,01

2,02

2,03

2,04

2,05

2,06

2,06

2,07

2,08

2,09

2,10

2,12

2 , 14

2,15

2,17

2,21

2,40

2,76

3,38

0,4

2,0

2,04

2,08

2, 11

2,13

2,18

2,21

2,25

2,28

2,32

2,35

2,42

2,48

2,54

2,60

2,66

2,80

-

-

0,6

2,0

2,11

2,20

2,28

2,36

2,44

2,52

2,59

2,66

2,73

2,80

2,93

3,05

3,17

3,28

3,39

-

-

-

-

0,8

2,0

2,25

2,42

2,56

2,70

2,83

2,96

3,07

3,17

3,27

3,36

3,55

3,74

-

-

-

-

-

-

-

1,0

2,0

2,50

2,73

2,94

3,13

3,29

3,44

3,59

3,74

3,87

4,00

-

-

-

-

-

-

-

-

-

1,5

3,0

3,43

3,77

4,07

4,35

4 , 61

4,86

5,05

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

2,0

4,0

4,44

4,90

5,29

5,67

6,03

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

2,5

5,0

5,55

6,08

6,56

7,00

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

3,0

6,0

6,65

7,25

7,82

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

Таблица 68

Коэффициенты расчетной длины μ1 дл я одноступенчатых колонн с верхним концом, закрепленным только от поворота

Расчетная схема

α 1

Коэффициенты μ1 при п

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,6

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

2,5

5,0

10,0

20,0

0

2,0

1,92

1,86

1,80

1,76

1,70

1,67

1,64

1,60

1,57

1,5 5

1,50

1,46

1,43

1,40

1,37

1,32

1,18

1,10

1,05

0,2

2,0

1,93

1,87

1,82

1,76

1,71

1,68

1,64

1,62

1,59

1,56

1,52

1,48

1,45

1,41

1,39

1,33

1,20

1,11

-

0,4

2,0

1,94

1,88

1,83

1,77

1,75

1,72

1,69

1,66

1,62

1,61

1,57

1,53

1,50

1,48

1,45

1,40

-

-

-

0,6

2,0

1,95

1,91

1,86

1,83

1,79

1,77

1,76

1,72

1,71

1,69

1,66

1,63

1,61

1,59

-

-

-

-

-

0,8

2,0

1,97

1,94

1,92

1,90

1, 8 8

1,87

1,86

1,85

1,83

1,82

1,80

1,79

-

-

-

-

-

-

-

1,0

2,0

2,00

2,00

2,00

2,00

2,00

2,00

2,00

2,00

2,00

2,00

-

-

-

-

-

-

-

-

-

1, 5

2,0

2,12

2,25

2,33

2,38

2,43

2,48

2, 5 2

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

2,0

2,0

2,4 5

2,66

2,81

2,91

3,00

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

2,5

2,5

2,94

3,17

3,34

3,50

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

3,0

3,0

3,43

3,70

3,93

4,12

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-


Таблица 69

Коэффициенты расчетной длины μ12 и μ 11 для одноступенчатых колонн с неподвижным шарнирно -о пе рты м ве рхним концом

Расчетная схема

Коэффициенты μ12 и μ11 при l 2 / l 1

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

Коэффициенты μ 12

0,04

1,02

1,84

2,25

2,59

2,85

3,08

3,24

3,42

3,70

4,00

4,55

5,25

5,80

6,55

7,20

0,06

0,91

1,47

1,93

2,26

2,57

2,74

2,90

3,05

3,24

3,45

3,88

4,43

4,90

5,43

5,94

0,08

0,86

1,31

1,73

2,05

2,31

2,49

2,68

2,85

3,00

3,14

3,53

3,93

4,37

4,85

5,28

0,1

0,83

1 , 21

1,57

1,95

2,14

2,33

2,46

2,60

2,76

2,91

3,28

3,61

4,03

4,43

4,85

0,2

0,79

0,98

1,23

1,46

1,67

1,85

2,02

2,15

2 , 28

2,40

2,67

2,88

3,11

3,42

3,71

0,3

0,78

0,90

1,09

1 , 27

1,44

1,60

1,74

1, 86

1,98

2, 11

2,35

2,51

2,76

2,99

3 , 25

0,4

0,78

0,88

1,02

1,17

1,32

1,45

1,58

1,69

1,81

1,92

2,14

2,31

2 , 51

2,68

2 , 88

0,5

0,78

0,86

0,99

1,10

1,22

1,35

1,47

1,57

1,67

1,76

1,96

2,15

2,34

2,50

2,76

1,0

0,78

0,85

0,92

0,99

1,06

1,13

1,20

1,27

1,34

1,41

1,54

1,68

1,82

1,97

2,1

Коэффициенты μ 11

0,04

0,67

0,67

0,83

1 , 25

1,43

1,55

1,65

1,70

1,75

1,78

1,84

1,87

1,88

1,90

1,92

0,06

0,67

0,67

0,81

1 , 07

1,27

1,41

1,51

1,60

1,64

1,70

1,78

1,82

1,84

1,87

1,88

0,08

0,67

0,67

0,75

0,98

1,19

1, 32

1,43

1,51

1,58

1,63

1,72

1,77

1,81

1,82

1,84

0,1

0,67

0,67

0,73

0,93

1, 11

1,25

1,36

1,45

1,52

1,57

1,66

1,72

1,77

1,80

1,82

0 , 2

0,67

0,67

0,69

0,75

0,89

1,02

1,12

1,21

1, 29

1,36

1,46

1,54

1,60

1, 65

1,69

0,3

0,67

0,67

0,67

0,71

0,80

0,90

0,99

1,08

1,15

1 , 22

1,33

1,41

1,48

1,54

1,59

0,4

0,67

0,67

0,67

0,69

0,75

0,84

0,92

1,00

1,07

1,13

1,24

1,33

1,40

1,47

1,51

0,5

0,67

0,67

0,67

0,69

0 , 73

0 , 81

0,87

0,94

1,01

1,07

1,17

1, 26

1,33

1 , 39

1,44

1,0

0,67

0,67

0,67

0,68

0,71

0,74

0,78

0,82

0,87

0,91

0,99

1,07

1,13

1,19

1, 24

Таблица 70

Коэффициенты расчетной длины μ 12 и μ 11 для одноступенчатых колонн с неподвижным верхним концом, закрепленным от поворота

Расчетная схема

Коэффициенты μ12 и μ11 при l 2 / l 1

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

Коэффициенты μ 12

0,04

0,78

1,02

1,53

1,73

2,01

2,21

2,38

2,54

2,65

2,85

3 , 24

3,70

4 , 20

4,76

5 , 23

0,06

0,70

0,86

1,23

1,47

1,73

1,93

2,08

2,23

2,38

2,49

2,81

3,17

3,50

3,92

4,30

0,08

0,68

0,79

1,05

1,31

1,54

1,74

1,91

2,05

2,20

2,31

2 , 55

2,80

3, 11

3,45

3,73

0,1

0,67

0,76

1,00

1,20

1,42

1,61

1,78

1,92

2,04

2,20

2,40

2,60

2,86

3,18

3,41

0,2

0,64

0,70

0,79

0,93

1,07

1, 23

1,41

1,50

1,60

1,72

1,92

2,11

2 , 28

2 , 45

2,64

0,3

0,62

0,68

0,74

0,85

0,95

1,06

1,18

1,28

1,39

1,48

1,67

1,82

1,96

2,12

2,20

0,4

0,60

0,66

0,71

0,78

0,87

0,99

1,07

1,16

1,26

1,34

1,50

1,65

1,79

1,94

2,08

0,5

0 , 59

0,65

0,70

0,77

0,82

0,93

0,99

1,08

1,17

1,2 3

1,39

1,53

1,66

1,79

1,92

1,0

0,55

0,60

0,65

0,70

0,75

0,80

0,85

0,90

0,95

1,00

1,10

1,20

1,30

1,40

1,50

Коэффициенты μ 11

0,04

0,66

0,68

0,75

0,94

1,08

1,24

1,37

1,47

1,55

1,64

1,72

1,78

1,81

1,85

1,89

0,06

0,65

0,67

0,68

0,76

0,94

1,10

1,25

1,35

1,44

1,50

1,61

1,69

1,74

1,79

1,82

0,08

0,64

0,66

0,67

0,68

0,84

1,00

1,12

1,25

1,34

1,41

1,53

1,62

1,68

1,75

1,79

0,1

0,64

0,65

0,65

0,65

0,78

0,92

1,05

1,15

1,25

1,33

1,45

1,55

1,62

1,68

1,71

0,2

0,62

0,64

0,65

0,65

0,66

0,73

0,83

0,92

1,01

1,09

1,23

1,33

1,41

1,48

1,54

0,3

0,60

0,63

0,64

0,65

0,66

0,67

0,73

0,81

0,89

0,94

1,09

1,20

1,28

1 , 35

1,41

0,4

0,58

0,63

0,63

0,64

0,64

0,66

0,68

0,75

0,82

0,88

1,01

1,10

1,19

1,26

1,32

0,5

0 , 57

0,61

0,63

0,64

0,64

0,65

0,68

0,72

0,77

0,83

0,94

1,04

1,12

1,19

1,25

1,0

0,55

0,58

0,60

0,61

0,62

0,63

0,65

0,67

0,70

0,73

0,80

0 , 88

0,93

1,01

1,05

Двухступ е нчатые колонны

Коэффициенты расчетной длины μ 1 для нижнего участка двухступенчатой колонны (рис. 25) при условиях закрепления верхнего конца, приведенных в табл. 71, следует определять по формуле

,                                    (168)

где μ m 1 , μm 2 , μ m 3 -     коэффициенты, определяемые по табл. 71 как для одноступенчатых колонн по схемам рис. 26; β1 = F 1 / F 3 ; β2 = F 2 / F 3 ; δ2 = l 2 / l 1 ;

F 1 , F 2 , F 3 -    продольные силы, приложенные соответственно в местах образования ступеней и к верху колонн ы ;

J 1 m -    среднее значение момента инерции для участков l 1 и l 2 , определяемое по формуле

;                                                         (169)

J 2 m -    с реднее значение момента инерции для участков l 2 и l 3 , определяемое по формуле

;                                                        (170)

J 1 , J 2 , J 3 и l 1 , l 2 , l 3 - моменты инерции сечений и длины соответственно нижнего, среднего и верхнего уча ст ков колонны.

Рис. 25. Сх е ма двухступе нчатой колон ны

Значения коэффициентов расчетной длины μ 2 для среднего участка длиной l 2 следует определять по формуле

μ 2 = μ 1 / α 2 ,                                                             (1 7 1)

а коэффициентов расчетной длины μ3 для верхнего участка длиной l 3 - по формуле

μ 3 = μ 1 / α 3 ≤ 3,                                                           (1 72 )

г де

;

.

Рис. 26. Схемы одноступе н чатых колонн (к табл. 71)

а - сила F приложена к нижнему уч а стку колонны; б - то же, к среднему участку; в - то же, к в ерхнему уча стку

Таблица 71

Коэффициенты расчетной длины μ m 1 , μ m 2 , μ m 3

Условия закрепления верхнего конца колонны

Значения коэффициентов

μm 1

μ m 2

μ m 3

при нагрузках

по рис. 26 , а

по рис. 26 , б

по рис. 26 , в

Свободный

μm 1 = 2,0

μm 2 = 2,0

μm 3 = μ1

(μ1 - по табл. 67 при )

Закрепленный только от поворот а

μm 1 = μ1

μm 2 = μ1

μ m 3 = μ1

(μ1 - по табл. 68 при )

(μ1 - по табл. 68 при α1 = 0)

Неподвижный шарнирн о-опе рты й

μm 1 = μ11

μm 2 = μ11

μ m 3 = μ12

( μ 12 - по табл. 69 )

(μ11 - по табл. 69 )

Неподвижный закрепленный от поворота

μm 1 = μ11

μm 2 = μ11

μ m 3 = μ12

( μ 12 - по табл. 70 )

(μ11 - по табл. 70 )

Таблица 71 , а

Коэффициенты μ для определения расчетных длин колонн и стоек постоянного сечения

Схема закрепления и вид нагрузки

μ

1,0

0,7

0,5

2,0

1,0

2,0

0,725

1,12

Таблица 72

Коэффиц и енты φ продольного изгиба цент рал ьно- сжатых элементов

Гибкость λ

Коэффициенты φ для элементов из стали с расчетным сопротивлением Ry , МПа (кгс/см2)

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

10 0

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

17 8

167

130

425

364

313

276

247

223

204

18 9

175

16 3

15 3

145

140

376

315

272

240

215

195

178

16 4

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

17 0

259

218

18 9

167

150

136

125

115

107

100

094

089

180

233

196

17 0

150

135

123

112

104

097

091

085

081

190

210

177

15 4

136

122

111

10 2

094

088

082

077

073

200

191

161

140

124

111

101

093

086

080

075

071

067

210

17 4

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 φ в таблице у в еличены в 1000 раз.

Таблица 73

Коэффици е нты влияния формы сечения η

Тип сечения

Схема сечения

Значения η при

0 ≤  ≤ 5

  > 5

0,1 ≤ m ≤ 5

5 < m ≤ 20

0,1 ≤ m ≤ 5

5 < m ≤ 20

1

-

1,0

1,0

1,0

2

-

0,85

0,85

0,85

3

-

0,75 + 0,02

0,75 + 0,02

0 , 85

4

-

( 1,35 - 0,05 m ) - 0 ,01(5 - m )

1,1

1,1

5

0,25

( 1,45 - 0,05 m ) - 0 ,01(5 - m )

1,2

1,2

0,5

( 1,75 - 0,1 m ) - 0 ,02(5 - m )

1,25

1,25

≥ 1,0

( 1,90 - 0,1 m ) - 0 ,02(6 - m )

1 ,4 - 0,0 2

1,3

6

-

ηs

ηs

7

-

8

0,25

(0,75 + 0,05 m ) +

+ 0 , 01(5 - m )

1,0

1.0

0,5

(0,5 + 0,1 m ) +

+ 0 , 02(5 - m )

1,0

1,0

≥1,0

(0,25 + 0,15 m ) +

+ 0 , 03(5 - m )

1,0

1,0

9

0,5

(1,25 - 0,05 m ) -

- 0 , 01(5 - m )

1,0

1,0

≥ 1,0

(1,5 - 0,1 m ) -

- 0 , 0 2 ( 5 - m )

1,0

1,0

10

0,5

1,4

1,4

1,4

1,4

1 ,0

1, 6 - 0 ,01(5 - m )

1,6

1,35 + 0,0 5 m

1,6

2,0

1,8 - 0 ,02(5 - m )

1,8

1 ,3 + 0 , 1 m

1,8

11

0,5

1 ,4 5 + 0 ,04 m

1,65

1,45 + 0,04 m

1,65

1,0

1 ,8 + 0,12 m

2,4

1,8 + 0,12 m

2,4

1,5

2,0 + 0 ,25 m +0 ,1

-

-

-

2,0

3,0 + 0 ,25 m + 0,1

-

-

-

Примечани я : 1 Для типов сече н ий 5-7 при подсчете зна чений A f / Aw пло щ адь вертикальных элементов полок не следует учитывать.

2. Для типо в сечений 6-7 зна чения η s следует принимать р а вными значениям η для типа 5 при тех же зна чения х A f / A w .

Таблица 74

Коэффициенты φ e для пров е рки устойчивости внец ент ренно-с жаты х (сжато- изгибаемых) спл ошност ен чат ых стержне й в плоскости действия момента, совпадающе й с плоскостью симметрии

Условная гибкость

Коэффициенты φ e при приведенном относительном эксцентриситете mef

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

0,5

967

922

850

782

722

669

620

577

538

469

417

370

337

1,0

925

854

778

711

653

600

563

520

484

427

382

341

307

1,5

875

804

716

647

593

548

507

470

439

388

347

312

283

2,0

813

742

653

587

536

496

457

425

397

352

315

286

260

2,5

742

672

587

526

480

442

410

383

357

317

287

262

238

3,0

667

597

520

465

425

395

365

342

320

287

260

238

217

3,5

587

522

455

408

375

350

325

303

287

258

233

216

198

4,0

505

447

394

356

330

309

289

270

256

232

212

197

181

4,5

418

382

342

310

288

272

257

242

229

208

192

178

165

5,0

354

326

295

273

253

239

225

215

205

188

175

162

150

5,5

302

280

256

240

224

212

200

192

184

170

158

148

138

6,0

258

244

223

210

198

190

178

172

166

153

145

137

128

6,5

223

213

196

185

176

170

160

155

149

140

132

125

117

7,0

194

186

173

163

157

152

145

141

136

127

121

115

108

8,0

152

146

138

133

128

121

117

115

113

106

100

095

091

9,0

122

117

112

107

103

100

098

096

093

088

085

082

079

10,0

100

097

093

091

090

085

081

080

079

075

072

070

069

11,0

083

079

077

076

075

073

071

069

068

063

062

061

060

12,0

069

067

064

063

062

060

059

059

058

055

054

053

052

13,0

062

061

054

053

052

051

051

050

049

049

048

048

047

14,0

052

049

049

048

048

047

047

046

045

044

043

043

042

Продолжение таб л . 74

Условная гибкость

Коэффициенты φ e при приведенном относительном эксцентриситете mef

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

337

307

280

260

237

222

210

183

16 4

150

125

106

090

077

1,0

307

283

259

240

225

209

19 6

175

157

142

121

103

086

074

1,5

283

262

240

223

207

195

182

163

148

134

114

099

082

070

2,0

260

240

222

206

193

182

170

15 3

138

125

107

094

079

067

2,5

238

220

204

190

178

168

158

144

130

118

101

090

076

065

3,0

217

202

187

175

16 6

156

147

135

123

112

097

086

073

063

3,5

198

183

172

162

153

145

137

125

115

106

092

082

069

060

4,0

181

168

158

149

140

135

127

118

10 8

098

088

078

066

057

4,5

165

155

146

137

130

125

118

110

101

093

083

075

064

055

5,0

150

143

135

126

120

117

111

103

095

088

079

072

062

053

5,5

138

132

124

117

112

108

104

095

089

084

075

069

060

051

6,0

128

120

115

109

104

100

096

089

084

079

072

066

057

049

6,5

117

11 2

106

101

097

094

089

083

080

074

068

062

054

047

7,0

108

102

098

094

091

087

083

078

074

070

064

059

052

045

8,0

091

087

083

081

078

076

074

068

065

062

057

053

047

041

9,0

079

075

072

069

066

065

064

061

058

055

051

048

043

038

10,0

069

065

062

060

059

058

057

055

052

049

046

043

039

035

11,0

060

057

055

053

052

051

050

048

046

044

040

038

035

032

12,0

052

051

050

049

048

047

046

044

042

040

037

035

032

029

13,0

047

045

044

043

042

041

041

039

038

037

035

033

030

027

14,0

042

041

040

040

039

039

038

037

036

036

034

032

029

026

Примечания : 1 . Значения коэффициентов φ e в таблице увеличены в 10 00 раз.

2. Значения φ e принимать не выше з на чений φ .

Таблица 75

Коэффициенты φе для пров е рки устойчивости внец ент ренно-сж аты х (сжато- изгибаемых) сквозных стержней в плоскости действия момента, сов падающей с плоскостью симметрии

Условная приведенная гибкость

Коэффициенты φ e при относительном эксцентриситете m

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

0,5

9 08

800

666

571

500

444

400

364

333

286

250

222

200

1,0

872

762

640

553

483

431

387

351

328

280

243

218

197

1,5

830

727

600

517

454

407

367

336

311

271

240

211

19 0

2,0

774

673

556

479

423

381

346

318

293

255

228

202

18 3

2,5

708

608

507

439

391

354

322

297

274

238

215

19 2

175

3,0

637

545

455

399

356

324

296

275

255

222

201

182

165

3,5

562

480

402

355

320

294

270

251

235

206

187

170

15 5

4,0

484

422

357

317

288

264

246

228

215

191

173

16 0

145

4,5

415

365

315

281

258

237

223

207

196

176

160

149

136

5,0

350

315

277

250

230

212

201

186

178

161

14 9

13 8

127

5,5

300

273

245

223

203

192

182

17 2

163

147

137

128

118

6,0

255

237

216

198

183

17 4

165

156

14 9

135

12 6

119

109

6,5

221

208

190

178

165

157

149

142

137

12 4

117

109

102

7,0

192

184

168

160

15 0

141

135

130

125

114

108

101

095

8,0

148

142

136

130

123

11 8

113

10 8

105

097

091

085

082

9,0

117

114

110

107

102

098

094

090

087

082

079

075

072

10,0

097

094

091

090

087

084

080

076

073

070

067

064

062

11,0

082

078

077

076

073

071

068

066

064

060

058

056

054

12,0

068

066

064

063

061

060

058

057

056

054

053

050

049

13,0

060

059

054

053

052

051

050

049

049

048

047

046

045

14,0

050

049

048

047

046

046

045

044

043

043

042

042

041

Продо л жение табл. 75

Условная приведенная гибкость

Коэффициенты φ e при относительном эксцентриситете m

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

200

182

167

154

143

13 3

125

111

100

091

077

067

056

048

1,0

197

180

165

151

142

131

121

109

098

090

077

066

055

046

1,5

190

178

163

149

137

128

119

108

096

088

077

065

053

045

2,0

183

170

15 6

14 3

132

125

117

106

095

086

076

064

052

045

2,5

17 5

162

148

136

127

120

113

103

093

083

074

062

051

044

3,0

165

15 3

138

13 0

121

116

110

100

091

081

071

061

051

043

3,5

15 5

143

130

123

115

110

106

096

088

078

069

059

050

042

4,0

145

133

124

118

110

105

100

093

084

076

067

057

049

041

4,5

13 6

12 4

116

110

105

10 0

096

089

079

073

065

055

048

040

5,0

127

117

108

104

10 0

095

092

086

076

071

062

054

047

039

5,5

118

110

102

098

095

091

087

081

074

068

059

052

046

039

6,0

109

103

097

093

090

085

083

077

070

065

056

051

045

038

6,5

10 2

097

092

088

085

080

077

072

066

061

054

050

044

037

7,0

095

091

087

083

079

076

074

068

063

058

051

047

043

036

8,0

082

079

077

073

070

067

065

060

055

052

048

044

041

035

9,0

072

069

067

064

062

059

056

053

050

048

045

042

039

035

10,0

062

060

058

056

054

052

050

047

045

043

041

038

036

033

11,0

054

053

052

050

048

046

044

043

042

041

038

035

032

030

12,0

049

048

047

045

043

042

040

039

038

037

034

032

030

028

13,0

045

044

044

042

041

040

038

037

036

035

032

030

028

026

14,0

041

041

040

039

039

038

037

036

035

034

031

029

027

025

Примечания : 1. Значени я коэффицие нтов φ e в таблице увеличены в 10 00 раз.

2. Значения φ e принимать не выше зн а чений φ .

Таблица 7 6

При в еденные относительные эксцентриситеты m ef для стержней с шарнирно -о перты ми концами

Приведенные относительные эксцентриситеты mef при mef 1 , 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 ,8 0

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

0,7 5

1,10

1,40

2,30

3,00

3,80

5,30

7,60

16,00

Здесь

КОЭФФИЦИЕНТЫ cmax ДЛЯ ДВУТАВРОВЫХ И ТАВРОВЫХ СЕЧЕНИЙ

1. Для двутавро в ых сечений с одной осью симме трии (рис. 27) коэффициент стах следует вы числять по формуле

,                             (173)

где

α x = ( h 1 J 1 - h 2 J 2 ) / ( Jyh );

  -      эксцентриситет приложения сж имающей силы относительно оси х-х , принимаемый со своим з на ком (на рис. 27 ex показан со зна к ом « плюс»);

h -    расстояние между осями поясов;

;

;

δ = 4 ρ / μ .

Здесь J 1 и J 2 -   моменты инерции соответственно большего и меньшего поясов относительно оси у- у ;

ρ = (J x + Jy) / (A h2) + α 2 x ;

Jt и β -   величины, определ я емые по формулам, приведенным в табл. 79 и 80.

2. Для тавровых сечений значение коэффициента с тах следует определять как для двутавровых сечений, принимая J 2 = 0, а также b 2 = 0 и t 2 = 0 (рис . 27) при вычислении Jt .

Рис. 27. Сх е ма двутаврового се чения с одной осью симметрии при вн ец ент ренном сжа тии

ПРИЛОЖЕНИЕ 7*

КОЭФФИЦИЕНТЫ φ b ДЛЯ РАСЧЕТА БАЛОК НА УСТОЙЧИВОСТЬ

1*. Дл я балок двутаврового сечения с двумя осями симметрии для определения коэффициента φ b необходимо вычислить коэффициент φ 1 по формуле

,                                                   (174)

где значения ψ следует принимать по табл. 77 и 78* в за в исимости от характера нагрузки и параметра α, который должен вычисляться по формулам:

а) дл я прокатных двутавров

,                                                      (175)

где le f - расчетная длина балки или консоли, определяемая согласно требованиям п . 5.15;

h - полна я высота сечения;

Jt - момент инерции сечения при кручении;

Таблица 77

Коэффициенты ψ д ля двутавровых балок с двумя осями симметрии

Количество закреплений сжатого пояса в пролете

Вид нагрузки в пролете

Нагруженный пояс

Формулы для ψ при значениях α

0,1 ≤ α ≤ 40

40 < α ≤ 400

Без закреплений

Сосредоточенная

Верхний

ψ = 1,7 5 + 0,0 9α

ψ = 3,3 + 0,053 α - 4,5 · 10-5α2

Нижний

ψ = 5,05 + 0,09 α

ψ = 6,6 + 0,053α - 4,5 · 10-5α2

Равномерно распределенная

Верхний

ψ = 1,6 + 0,08 α

ψ = 3, 15 + 0 ,04α - 2 ,7 · 10-5α2

Нижний

ψ = 3,8 + 0,08 α

ψ = 5,3 5 + 0,04α - 2,7 · 10-5α2

Два и более, делящих пролет на равные части

Любая

Любой

ψ = 2,25 + 0,0 7α

ψ = 3,6 + 0,04 α - 3 ,5 · 10-5α2

Одно в середине

Сосредоточенная в середине

Любой

ψ = 1,75 ψ 1

ψ = 1,75 ψ 1

Сосредоточенная в четверти

Верхний

ψ = 1,14 ψ 1

ψ = 1,14 ψ 1

Нижний

ψ = 1,6 ψ 1

ψ = 1,6 ψ 1

Равномерно распределенная

Верхний

ψ = 1,14 ψ 1

ψ = 1,14 ψ 1

Нижний

ψ = 1,3 ψ 1

ψ = 1,3 ψ 1

Примечан ие . Значение ψ 1 след у ет принимать равным ψ при двух и более закреплен иях сжатого пояса в пролете.

Таблица 78 *

Коэффициенты ψ д ля жестко задел а нных консолей двутаврового сечения с двумя осями симметрии

Вид нагрузки

Нагруженный пояс

Формулы для ψ при отсутствии закреплений сжатого пояса и при значениях α

4 ≤ α ≤ 28

28 < α ≤ 10 0

Сосредоточенная на конце консоли

Верхний

ψ = 1,0 + 0,16 α

ψ = 4,0 + 0,05α

Нижний

ψ = 6, 2 + 0,08α

ψ = 7,0 + 0,05 α

Равномерно распределенная

Верхний

Примечан ие . При наличии закреплений сжатого пояса в горизонтальной плоскости на конце или по длине консоли коэффициенты ψ следует определять как для консоли б ез закреплений, кроме случая сосредоточенной на грузки, приложенной к верхнему поясу на конце консоли, при котором ψ = 1, 75 ψ 1 (значение ψ 1 следует принимать согласно примеч. табл. 77 ).

б) для сварных двутавров, составленных из трех листов, а также для двутавровых балок с поясными соедине н иями на высокопрочных болтах

,                                              (176)

где обозначено:

для сварных двутавров:

t - толщина стенки;

b f u t 1 - ширина и толщина пояса балки;

h - расстояние между осями поясов;

а - размер, равный 0,5 h ;

для двутавровых балок с поясными соединениями на высокопрочных болтах:

t - сумма толщин стенки и вертикальных поясных уголков;

b f - ширина листов пояса;

t 1 - сумма толщин листов пояса и горизонтальной полки поясного уголка;

h - рассто я ние между осями пакета поясных листов;

а - ширина вертикальной полки поясного уголка за вычетом толщины горизонтальной по лк и.

Значение коэффициента φ b в формуле ( 34) необходимо принимать:

при φ 1 ≤ 0 ,85 φ b = φ 1 ; при φ1 > 0,85 φ b = 0,68 + 0,21φ1 , но не более 1, 0.

2. Для балок двутаврового сечения с одной осью симметрии (рис. 28) для определения коэффициента φ b необходимо вычислить коэффициенты φ 1 и φ 2 по формулам:

;                                                     (177)

,                                                    (178)

где h 1 - расстояние от центра тяжести сечения до оси более развитого пояса;

h 2 - то же, до оси менее развитого пояса;

l e f - имеет то же значение, что и в формуле ( 175);

ψ - коэффициент, в ычисляемый по формуле

;                                                  (179)

Коэффициенты D , С и B в формуле ( 179) следует определять по табл. 79 и 80.

Для двутавровых сечений при 0, 9 < n < 1,0 ко эф фициенты ψ следует определять линейной интер по ляци ей между значениями, полученными по формуле ( 179) для двутавровых сечений при п = 0,9 и для тавровых при п = 1.

Для таврового сечения при сосредоточенной или равномерно распределенной нагрузке и α < 40 коэффициенты ψ следует умножать на (0,8 + 0,0 0 4α).

При n > 0,7 и 5 ≤ lef / b 2 ≤ 25 значение коэффициента φ2 необходимо уменьшить умножением на (1,0 25 - 0,01 5 l ef / b 2 ) и принимать при этом не более 0,95.

Значения lef / b 2 > 25 в балках с менее развитым сжатым поясом не допускаются.

Значения коэффициентов φ b в формуле ( 34) необх о димо принимать по табл. 81, но не более 1,0.

3* . Для балок швеллерного сечения коэффициент φ b следует определять как для балок симметричного двутаврового сечения; при этом значения α необходимо вычислять по формуле ( 175 ), а вычисленные значения φ1 умножать на 0,7.

Значения J x , J у и J t в формулах ( 174) и ( 175) следует прини мать для швеллера.

Рис . 28. Схема дву таврового се чения с одной осью симметрии при изгибе

Таблица 79

Коэффициенты D и С

Вид нагрузки

D

Коэффициент C при сечении

двутавровом п < 0,9

тавровом п = 1

Сосредоточенная в середине пролета

3,265

0,330 μ

0 ,0 826α

Равномерно распределенная

2,247

0,481μ

0 ,12 02α

Чистый изгиб

4,3 1 5

0 ,10 1μ

0,0253 α

Обозначения, принятые в табл. 79 :

; μ = n (1 - n ) ( 9,87 + α1),

г де ,

здес ь J 1 и J 2 -          моменты инерции соответственно большего и меньшего поясов относительно о с и симметрии сечения;

α -     следует определять по формуле ( 175), в которой момент инерции сечения при кручении ,

г де bi и ti -         соот в етственно ширина и толщина листов, образующих сечение; δ = 1 ,25 - для двутаврового сечения с одной осью симметрии; δ = 1,20 - для таврового сечения.

Таблица 80

Коэффициент В

Схема сечения и место приложения нагрузки

Коэффициент В при нагрузке

сосредоточенной в середине пролета

равномерно распределенной

вызывающей чистый изгиб

δ

μ

β

δ -1

μ -1

β

1-δ

1-μ

-β

-δ

-μ

-β

Обозначения, принятые в табл. 80:

δ = п + 0,734 β ; μ = n + 1,145 β ;

,

гд е b 1 - ширина более развитого пояса балки;

n - обозначение то же, что и в табл. 79.

Таблица 81

Коэффициенты φ b

Значение φ 2

Коэффициенты φ b при сжатом поясе

более развитом

менее развитом

φ 2 ≤ 0,85

φb = φ 1

φb = φ2

φ 2 > 0,85

φb = 0,68 + 0, 21φ2

Таблица 82

Моменты инерции при кручении Jt прокатных двутавров по ГОСТ 8239 -72*

Номер двутавра

Jt , см4

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

27а

16,7

30

17,4

30а

20,3

33

23,8

36

31,4

40

40,6

45

54,7

50

75,4

55

10 0

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

№ 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 r , 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 α ≥ 72°,

2

6

Фа со нки прямоугольной формы, приваренные встык или в тавр к элементам конструкций без механической обработки перехода от фас онки к элементу

7

7

Ф асо нк и, приваренные встык или в тавр к стенкам и поясам балок, а также к элементам ферм при α ≤ 45º

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 усилением 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 α:

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

Осно в ной металл растянутых поясов балок и элементов ферм вблизи диафрагм и ребер, приваренных углов ыми 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 ш в ами

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:

t m / dm ≥ 1/14

7

1/ 20 ≤ tm / dm < 1/14

8

23

Основной металл трубы растянутого раскоса при отношении диаметров раскоса и пояса dd / d m = 0,4 - 0,7 и отношении толщины к наружному диаметру трубы пояс а:

tm / d m ≥ 1/14

6

1 / 20 ≤ tm / dm < 1/14

7

1/ 35 < tm / d m < 1/ 20

8

Таблица 84

Коэффициенты β для расчета элементов с учетом хрупкого разрушения стали

Номер схемы элемента и расположение расчетного сечения

Толщина элемента в расчетном сечении, мм, не более

Значения β для сталей с пределом текучести и климатических районов строительства

до 285 МПа (2900 кгс/см2)

св. 285 МПа (2900 кгс/см2) до 380 МПа (3900 кгс/см2)

II5

II4 (I4, I2, II2 и II3)3

I2, II2 и II3

I 1

№ 1 по табл. 83 * при гильотинной резке свободных кромок 1

10

1,00

1,00

1,00

0,75

20

0,90

Не применять

0,80

Не применять

30

0,85

Т ож е

Не применять

То же

№ 3 или 4 по табл. 83 * при наличии колотых отверстий2

10

1,00

1,00

1,00

1 , 00

20

1,00

0,95

1,00

Не применять

№ 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

№ 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

№ 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

№ 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

1 В остальных случаях β = 1,00.

2 При сверленых отверстиях β = 1,00.

3 С учетом требований п. 2.1*.

ПРИЛОЖЕНИЕ 8, а

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СВОЙСТВ МЕТАЛЛА

1. При исследовании и испытании металла необходимо определять следующие показател и:

химический состав с выявлением содержания элементов, предусмотренных государственными стандартами или техническими условиями на сталь;

предел текучести, временное сопротивление и относительное удлинение пр и 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 доп у скается определя ть с применением других методов, обеспечивающих надежность результатов, соответствующую испытаниям на растя жение.

2. Отбор проб для химического анализа и образцов для механических испытаний производят из элементов конструкций отдельно для каждой партии металла .

К партии металла относятс я элементы одного вида проката (по номерам профилей, толщинам и маркам стали), входящие в состав однотипных элементов конструкций (пояса ферм, решетка ферм, поя са 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*.

Места отбора проб и необходимость усиления мест вырезки образцов определяются организацией, проводящей обследование конструкций.

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 удар ну ю вязкость

2 **

3 **

6 **

Отпечаток по Бауману

2

1

2

* При определении предел а текучести стали и временного сопротивления по рез ультатам статистической обработки данных испытаний образц ов.

** Для каждой проверяемой температуры и для ис пыт аний после механического ста рения.

3*. Предел текучести R yn или временное сопротивление стали R un по результатам статистической обработки данных испытаний образцов вычисляется по формуле

R n = σn - α S ,                                                              (180)

где  -               среднее арифметическое значение предела текучести или временного сопротивления испытанн ы х образцов;

 -   коэффициент, учитывающи й объем выборки;

  -   с реднее квад ратичес кое отклонение результатов испытаний;

σi - предел текучести или временное со п ротивле ние i -го образца;

п -   число испытанных образцов (не менее 10).

При значении S / σn > 0,1 использование результатов, полученных по имеющимся данным испытаний образцов, не допускается.

ПРИЛОЖЕНИЕ 9*

ОСНОВНЫЕ БУКВЕННЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ВЕЛИЧИН

А -       площадь сечения брутто;

A bn -    площадь сечени я болта нетто;

Ad -     площадь сечения раскоса;

A f -      площадь сечения полки (пояса);

А n -     площадь сечения нетто;

A w -     площадь сечения стенки;

A wf -    площадь сечения по металлу углового шва;

Awz -    площадь сечени я по металлу границы сплавления;

Е -       модуль упругости;

F -       сила;

G -      модуль сдвига;

Jb -      момент инерции сечения ветви;

J m ; J d -    моменты инерции сечений пояса и раскоса фермы;

J s -      момент инерции сечения ребра , планки;

Jsl -      момент инерции сечения продольного ребра;

Jt -       момент инерции кручения балки , рельса;

J x ; Jy -     моменты инерции сечения брутто относительно осей соответственно x - x и y - y ;

J xn ; Jy n -   то же, сечения нетто;

M -      момент, изгибающий момент;

Mx ; M y - моменты относительно осей соответственно x - x и y - y ;

N -      продольная сила;

Nad -    дополнительное усилие;

N bm -   продольная сила от момента в ветви колонны;

Q -      поперечная сила, сила сдвига;

Q fic -    условная поперечная сила для соединительных элементов;

Qs -     условная поперечная сила, приходящаяся на систему планок, расположенных в одной плоскости;

R ba -    расчетное сопротивление растяжению фундаментных болтов;

R bh -    расчетное сопротивление растяжению высокопрочных болтов;

R b p -    расчетное сопротивление смятию болтовых соединений;

R bs -     расчетное сопротивление срезу болтов;

Rbt -     расчетное сопротивление болтов растяжению;

R bun -   нормативное сопротивление стали болтов, принимаемое равным временному сопротивлению σ в по государственным стандартам и техническим условиям на болты;

R bv -     расчетное сопротивление растяжению U -образн ы х болтов;

R cd -     расчетное сопротивление диаметральному сжатию катков (при свободном касании в конструкциях с ограниченной подвижностью );

Rdh -    расчетное сопротивление растяжению высокопрочной проволоки;

R l p -     расчетное сопротивление местному смятию в цилиндрических шарнирах (цапфах) при плотном касании;

Rp -      расчетное сопротивление стали смятию торцевой поверхности (при наличии пригонки) ;

R s -      расчетное сопротивление стали сдвигу;

R th -     расчетное сопротивление растяжению стали в направлении толщины проката;

R u -      расчетное сопротивление стали растяжению, сжатию, изгибу по временному сопротивлению;

R un -    временное сопротивление стали разрыву, принимаемое равным минимальному значению σ в по государственным стандартам и техническим условиям на сталь;

R wf -    расчетно е сопротивление угловых швов срезу (условному) по металлу шва;

R wu -    расчетное сопротивление стыковых сварных соединений сжатию, растяжению, изгибу по временному сопротивлению;

Rwun -   нормативное сопротивление металла шва по временному сопротивлению;

Rws -    расчетное сопротивление стыковых сварных соединений сдвигу;

R wy -    расчетное сопротивление стыковых сварных соединений сжатию, растяжению и изгибу по пределу текучест и;

Rwz -    расчетное сопротивление угловых швов срезу (условному) по металлу границы сплавления;

R y -      расчетное сопротивление стали растяжению, сжатию, изгибу по пределу текучести;

R yn -     предел текучести стали, принимаемый равным значению предела текучести σ т по государственным стандартам и техническим условиям на сталь;

S -       статический момент сдвигаемой части сечения брутто относительно нейтральной оси;

Wx ; Wy -    моменты сопротивления сечени я брутто относительно осей соответственно x - x и y - y ;

Wxn ; Wyn -   моменты сопротивления сечения нетто относительно осей соответственно x - x и y - y ;

b -       ширина;

b e f -     расчетная ширина;

b f -      ширина полки (пояса);

bh -      ширина выступающей части ребра, свес а ;

c ; cx ; cy -   коэффициенты для расчета на прочность с учетом развития пластических деформаций при изгибе относительно осей соответственно x - x , y - y ;

е -       эксцентриситет силы;

h -       высота;

hef -     расчетная высота стенки;

hw -     высота стенки;

i -        радиус инерции сечения;

imin -    наименьший радиус инерции сечения;

i x ; iy -   радиусы инерции сечения относительно осей соответственно x - x и y - y ;

k f -      катет углового шва;

l -        длина , пролет;

l c -       длина стойки, колонны, распорки;

l d -       длина раскоса;

lef -      расчетная, условная длина;

lm -      длина панели пояса фермы или колонны;

ls -       длина планки;

l w -      длина сварного ш в а;

lx ; l у -   расчетные длины элемента в плоскостях, перпендикулярных осям соответственно x - x и y - y ;

m -      относительный эксцентриситет ( m = e A / Wc ) ;

mef -    приведенный относительный эксцентриситет ( m e f = );

r -        радиус;

t -        толщина;

tf -       толщина полки (пояса );

t w -      толщина сте нк и;

βf и βz -   коэффициенты для расчета углового шва соответственно по металлу шва и по металлу границы спла в ления;

γb -      коэффициент условий работы соединения;

γc -       коэффициент условий работы;

γn -      коэффициент надежности по назначению;

γm -         коэффициент надежности по материалу;

γu -      коэффициент надежности в расчетах по временному сопротивлению;

η -       коэффициент влияния формы сечения;

λ -       гибкость (λ = l ef / i);

 -      условная гибкость ( ) ;

λef -     приведенная гибкость стержня сквозного сечения;

  -   условная приведенная гибкость стержня сквозного сечения ( ) ;

 -    условная гибкость стенки ( ) ;

 -   наибольшая условная гибкость стенки;

λx ; λy -     расчетные гибкости элемента в плоскостях, перпендикулярных осям соответственно x - x и y - y ;

v -       коэффициент поперечной деформации стали (Пуассона) ;

σloc -    местное напряжение;

σx ; σy -     нормальные напряжения, параллельные осям соответственно x - x и y - y ;

τxy -      касательное напряжение;

φ (х, y ) - коэффициент продольного изгиба;

φb -    коэффициент снижения расчетных сопротивлений при изгибно - крут ильной форме потери устойчивости балок;

φe -    коэффициент снижения расчетных сопротивлений при внецен т ренном сжатии.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Общие положения . 2

2. Материалы для конструкций и соединений . 3

3. Расчетные характеристики материалов и соединений . 4

4*. Учет условий работы и назначения конструкций . 6

5. Расчет элементов стальных конструкций на осевые силы и изгиб . 7

Центрально-растянутые и центрально-сжатые элементы .. 7

Изгибаемые элементы .. 11

Элементы, подверженные действию осевой силы с изгибом .. 15

Опорные части . 19

6. Расчетные длины и предельные гибкости элементов стальных конструкций . 19

Расчетные длины элементов плоских ферм и связей . 19

Расчетные длины элементов пространственных решетчатых конструкций . 21

Расчетные длины элементов структурных конструкций . 23

Расчетные длины колонн (стоек) 23

Предельные гибкости сжатых элементов . 25

Предельные гибкости растянутых элементов . 25

7. Проверка устойчивости стенок и поясных листов изгибаемых и сжатых элементов . 26

Стенки балок . 26

Стенки центрально внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых элементов . 32

Поясные листы (полки) центрально-, внецентренно-сжатых, сжато-изгибаемых и изгибаемых элементов . 34

8. Расчет листовых конструкций . 35

Расчет на прочность . 35

Расчет на устойчивость . 37

Основные требования к расчету металлических мембранных конструкций . 39

9. Расчет элементов стальных конструкций на выносливость . 39

10. Расчет элементов стальных конструкций на прочность с учетом хрупкого разрушения . 40

11. Расчет соединений стальных конструкций . 40

Сварные соединения . 40

Болтовые соединения . 42

Соединения на высокопрочных болтах . 43

Соединения с фрезерованными торцами . 44

Поясные соединения в составных балках . 44

12. Общие требования по проектированию стальных конструкций . 45

Основные положения . 45

Сварные соединения . 46

Болтовые соединения и соединения на высокопрочных болтах . 46

13. Дополнительные требования по проектированию производственных зданий и сооружений . 48

Относительные прогибы и отклонения конструкций . 48

Расстояния между температурными швами . 48

Фермы и структурные плиты покрытий . 48

Колонны .. 49

Связи . 49

Балки . 49

Подкрановые балки . 50

Листовые конструкции . 51

Монтажные крепления . 52

14. Дополнительные требования по проектированию жилых и общественных зданий и сооружений . 52

Каркасные здания . 52

Висячие покрытия . 52

15*. Дополнительные требования по проектированию опор воздушных линий электропередачи, конструкций открытых распределительных устройств и линий контактных сетей транспорта . 53

16. Дополнительные требования по проектированию конструкций антенных сооружений ( ас) связи высотой до 500 м .. 55

17. Дополнительные требования по проектированию гидротехнических сооружений речных . 58

18. Дополнительные требования по проектированию балок с гибкой стенкой . 59

19. Дополнительные требования по проектированию балок с перфорированной стенкой . 60

20*. Дополнительные требования по проектированию конструкций зданий и сооружений при реконструкции . 61

Приложение 1. Материалы для стальных конструкций и их расчетные сопротивления . 64

Приложение 2. Материалы для соединений стальных конструкций и их расчетные сопротивления . 68

Приложение 3. Физические характеристики материалов . 71

Приложение 4*. Коэффициенты условий работы для растянутого одиночного уголка, прикрепляемого одной полкой болтами . 72

Приложение 5. Коэффициенты для расчета на прочность элементов стальных конструкций с учетом развития пластических деформаций . 72

Приложение 6. Коэффициенты для расчета на устойчивость центрально-, внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых элементов . 73

Приложение 7*. Коэффициенты φ b для расчета балок на устойчивость . 82

Приложение 8. Таблицы для расчета элементов на выносливость и с учетом хрупкого разрушения . 85

Приложение 8, а. Определение свойств металла . 88

Приложение 9*. Основные буквенные обозначения величин . 89

МИНИСТЕРСТВО СТРОИТЕЛЬСТВА

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МИНСТРОЙ РОССИИ

117937, ГСП-1, Москва, ул. Строителей, 3, корп. 2

04.01.9513/1

На №________________________________________

М ини стерств а и ве домства Р оссийской Фед ерации

Госстрои и м ин строи респ ублик в составе Р оссийской Федерации

Проект н ые и научно-исследовательские инсти туты (по списку)

О приме н ен ии в строительстве

фасонного проката

по ТУ 14-11-30 2 -94

Западно-сибирским металлургическим комбинатом освое н о производство фасонного проката (уголки равн оп олочн ые, швеллеры, дв утавры) с толщиной полки до 10 мм включительно по ТУ 14-11-302-9 4 « Прокат фасонный С345 из углеродистой стали, модифи цированной ниобием» , разработанным комбинатом, А О « Уральский институт метал лов» и согласованным ЦНИ ИСК им. К учерен ко.

Главтех н орми рован ие сообщает, что фасонный прока т из стали С345 категорий 1 и 3 по ТУ 14-11-302-94 может применя ться в соотв етствии со СНиП II-23-81 « Стальные конструкции» (табл. 50) в тех же конструкциях, для которы х предусмотрен прока т из стали С345 категорий 1 и 3 по ГОСТ 27772-88.

Начальник Гла в техн орми ровани я                                   В.В. Тищенк о

Исп. По дд убн ый В. П .

930-09-14

II «fas-pr»

Рекомен да ции по при менени ю в строи тельн ых стальных кон струкци ях проката повышен ной прочности из стали С315.

Вве д ение

М еталл ургической промы шленн ость ю осв оено произ вод ство проката д ля ст роительны х металлокон струкций и э кон омно- леги ро ванно й стали С315. Упрочнени е, как прави ло, д ости гается микролегированием малоуглеродистой сп окой ной стали каким-либо из элементов: ти тан ом, ни обием, ванадием или нитридами. Леги рование может сочетат ься с контролируемой прокаткой и ли термич еской обработкой.

До стигнуты е объе мы п роизв од ства ли ста и ф асонны х п рофилей из новой стали С315 п озволяют полность ю уд ов летв орить пот ребности ст роит ельств а в прока те с прочностны ми харак те ристиками и хлад остой костью , близ кими к нормам для ни зколегированной стали по ГОСТ 27772-88.

1. Нормат ивн ая докумен таци я на прокат

В настояще е время раз ра ботана сери я технич ески х услови й на прокат из стали С315.

ТУ 14 -1 02-1 32-92 « Прокат ф асонный из стали С315» . Де ржатель подлинни ка и и зготовит ель проката - Нижне-Тагильский металлургич еский комб инат, сорт амент - швеллеры по ГОСТ 8240, равноп ол очные угловые профи ли , н еравн ополочные угловые профили, дву тавры обыкн овенные и с параллельн ыми гранями полок.

ТУ 14-1-5140-92 « Прока т для строи те льны х ст альны х конструкций. Общие техни чески е условия» . Держатель по д линни ка - ЦНИИЧМ , из готовит ель проката - Нижн е-Тагильски й металлу ргич еский комбина т, сортамен т - д вут ав ры по ГОСТ 26020, ТУ 14-2-427-80.

ТУ 1 4-10 4-1 33-9 2 « Прокат повышенн ой прочности для строительны х стальных к онст рукций» . Держ а тель подли нни ка и и зготови тель проката - Орско- Халиловский металл ургический комби нат, сортамент - лист толщиной от 6 д о 50 мм.

ТУ 1 4-1 -51 43-9 2 « Прокат ли стовой и рулонн ый повы шенн ой прочн ости и хла достойкости». Держатель п о длинни ка - ЦНИИ ЧМ, изготови тель проката - Ново-Ли пец кий металлу ргический комбинат, сорта мент - листовой прокат по ГОСТ 19903 тол щи ной д о 14 мм включительно.

ТУ 14 -1 05-554-92 « Ли стов ой прокат повышен ной прочн ости и хладостойкости». Д ержатель под лин ни ка и и зготовите ль проката - Черепов ец ки й ме таллургический комби нат, сортамент - листовой прокат по ГОСТ 19903 толщи ной д о 12 мм включи те льно.

2. Общ и е полож ен ия

2.1. П р окат из стали С315 целесообразно при менять вме сто п роката из малоуг лер одист ой ста ли С255 , С285 по ГОСТ 27772-88 д ля групп конструкц ий по СНиП II -23 - 8 I , применение которого в кл и мати чески х рай он ах строительства с расчетной температурой минус 40 °С не допускается. При это м необходимо испо ль зовать повышенную прочн ость прока та из стали С315.

3. М а те риа лы для конст рукций

3.1. Про к ат и з ста ли С315 поставля ет ся четырех ка тегори й в зави си мости от т реб ований по испы тания м на уда рны й изгиб (кате гории прин яты оди на ковыми с прокат ом и з стали С345 по ГОСТ 27772-88).

3.2. Прокат и з стали С315 можн о прим ен ять в конструкциях, руковод ствуясь данными табл. 1.

Таблица 1

Группа конструкций по СНиП II-23-81

Категория стали для климатического района строительства (расчетная температура, °С)

II 4 (-30 > t > -40)

II 5 и др. (t ≥ -30)

I2, II2 и II3 (-40 > t > -50 )

I1 (-50 > t > -65)

1

3

4

2

3

3

4*

3

2

1

2 или 3*

4

-

1

1

* Пр и тол щине прока та н е более 10 мм.

4. Расч етны е ха рак те ристики проката и сое динений

4. 1. Нормативные и расчетные сопротив ления проката из стали С315 прин имаютс я в соответствии с табл. 2.

Т аблица 2

Толщина проката, мм

Нормативное сопротивление проката, МПа (кгс/мм2)

Расчетное сопротивление проката, МПа (кгс/мм2)

листового, широкополосного универсального

фасонного

листового, широкополосного универсального

фасонного

Ryn

Run

Ryn

Run

Ry

Ru

Ry

Ru

2-10

315 (32)

440 (45)

315 (32)

440 (45)

305 (3100)

430 (4400)

305 (3100)

430 (4400)

10-20

295 (30)

420 (43)

295 (30)

420 (43)

290 (2950)

410 (4200)

290 (2950)

410 (4200)

20-40

275 (28)

410 (42)

275 (28)

410 (42)

270 (2750)

400 (4100)

270 (2750)

400 (4100)

40-60

255 (26)

400 (41)

-

-

250 (2550)

390 (4000)

-

-

4.2. Расчетные сопротивления сварных соединений прокат а стали С315 дл я различных вид ов соеди нений и напряженных соедин ен ий с ле дует оп ред елят ь по СНиП II-23-81* (п. 3.4, табл. 3).

4.3. Р асчетны е сопротивления смяти ю э лементов, со единенных болта ми, сл едует опред елять по СНиП II-23-81* (п. 3.5, таб л. 5*).

5. Р а счет со един ений

5.1. Р асчет сварных и болтовы х соединений проката стали С315 выполняется в соот ветств ии с требованиями СНиП II-23-81.

6. Из готов лени е к онст рукций

6.1 . Пр и из готовл ении ст роительных кон струкций из стали С315 следует использовать ту же технологи ю, что и для стали С255 и С285 п о ГОСТ 27772-88.

6.2 . М а тери алы д ля сварки проката стали С315 сл едует прин имат ь в соответствии с треб ованиями СНиП II-23-81* (табл. 55*) для проката стали С 255, С285 и С345 - по ГОСТ 27772-88, учитывая расчетные сопроти вления проката из стали С315 д ля раз ных то лщин.

О применен ии в ст роительстве толст олист ово го прок ата повышенной прочн ости по ТУ 1 4-104-133-92

Минстрой России напра ви л министерствам и ведомствам Росси й ской Фед ерац ии, госстроям ре спуб лик в состав е Россий ской Ф едераци и, прое ктны м и н аучн о-и ссл едовательс ким инстит утам пи сьмо № 13- 227 от 11 ноября 19 92 г. следу ющего сод ержания .

Ор ск о- Халил овским м еталлурги ческим к омби натом о своено п роизв од ство толст олист ового п роката толщи ной 6-50 мм по техни ческим услови ям ТУ 14-104-1 33-9 2 « Прока т повышенной прочности д ля строительных ст альны х кон струк ций» , раз раб отанны м к омбинатом, ИТМТ ЦНИИчермета и ЦНИИСК им. Куче ренко.

Комб ин атом за счет микролеги ровани я м алоуглероди стой спокой ной ст али ти таном и ли ван ади ем (и ли тем и д руги м) с возможным применением термической обработ ки и контроли руемых режимов прокатки получ ен нов ый высок оэ ффективны й вид металлопроката из сталей С315 и С34 5Э, свойства которого не уступ ают показ ателя м прока та из н из кол еги рова нн ых сталей по ГОСТ 27772-88. Способ микрол егирован ия, вид терми че ск ой обра ботки и режимы прок атки выбирает и згот ови тель. Прокат поставляется че ты ре х ка тегори й в зависимости от требов ани й по испыт анию на уд арный из гиб, при нятых в ГОСТ 27772-88 и СНиП II-23-81 *, а также в станд арте ФРГ ДИН 1 7100 (на образцах с острым над резом). Категория и вид испыта ния на у дарны й и згиб указывается п отре бителе м в заказе на м еталлопрока т.

М и нстрой России сообщае т, что п рока т из стали С345Э по ТУ 14 -10 4-13 3-9 2 может при меня ться наряду и взамен проката из с тали С345 по ГОСТ 27772-88 в конструкциях, запроектированных по СНиП II-23-81* « Стальные конструкции», без п ересче та сечений элементов и и х соединений. О бласть при ме не ни я, нормативн ые и расче тн ые сопротивления прока та из стали С315 по ТУ 14- 104-133-92 , а т акже п ри меня емые ма тери алы для св арки , расчетные сопротив ле ния сварных соединений и смяти ю элем ентов , соединяемых болтам и, след ует при ни ма ть по ре коме нд аци ям ЦНИИСК им. Куч ерен ко, пу бликуемым ниже.

ГОС У ДАРС ТВЕННЫЙ КОМИ ТЕТ РО ССИЙСК ОЙ ФЕДЕРА ЦИИ ПО ВОПРОСА М А РХИТЕКТУРЫ И СТРОИТЕЛЬСТВА (Госстрой России )

103828, ГСП, Москва, Георгиевский пер., 2

28.05.93ВА 146/13

На №________________________________________

М ини стерств а и ве домства Р оссийской Фед ерации

Госстрои рес п ублик в составе Р оссийской Федерации

проект н ые и научно-исследовательские инсти туты (по списку)

О приме н ен ии в строительстве

фасонного проката повышенной

прочности по ТУ 14-1-5140-92

Ни ж нетагильским металлургическим комбинатом осво ено произв одство фасонного проката - швеллеро в по ГОСТ 8240, уголко в по ГОСТ 8509 и ГОСТ 8510, дв утавров по ГОСТ 8239, ГОСТ 19425, ТУ 14 -2-427-80, широкополоч ных двутавров по ГОСТ 26020 по тех ническим условиям ТУ 14-1-5140-8 2 «П рокат фасонны й повышенной про чности для строите льных стальных конструкций», раз рабо танны м комбинатом, ЦНИИчерметом им. Б ардина и ЦН ИИСК им. К учеренко.

Комб ин атом за счет рационально го подбора хи мического состава малоуглеро дистой стали, ми кролегирования и насыщения ее нитрида ми и карбонитридами с из мельчени ем зерна в процессе прокатки получен высо коэф фе ктивный вид про ката из сталей С315, С345 и С375, свой ства которого не уступаю т показ ателям проката из низколегиров анных сталей по ГОСТ 27772.

Прокат п о ставляется четырех категорий в зависимости от требований по испытанию на ударный изгиб, принятых в ГОСТ 27772-88 и СНиП II-23-81*, а также в стандарте ФРГ D I N 17100 (на образцах с острым надре з ом). Категория и вид испытания на ударный изгиб указ ывается потребителем в заказ е на металлопрокат.

Госстро й Ро ссии сообщ ает, что прокат из стали С345 и С375 по ТУ 14-1-5 140-92 мож ет применяться наряду и вз амен про ката из стали С345 и С375 по ГОСТ 27772-88 в конструкциях, запроектированны х по СНиП II-23-81* « Стальные конструкции», без пересчета сечений эле ментов и их сое динений. Область применения, нормативные и расчетные сопро тивления проката из стали С315 по ТУ 14-1-3140-92, а также применяемые материалы для сварки, расчетные сопротивл ен ия сварных соединений, смятию элементов, соеди няемых болтами, следует принимать по « Рекомендац иям» ЦНИИСК им. К учеренко, которые опублико ваны в журнале « Бю ллетен ь строительной техники» № 1 за 1993 г.

Заместитель Председателя                                               В.А. Алексеев

Исп. По дд убн ый В.П .

292-42-30

Еще бесплатно скачать

Рейтинг:
  • Итоги рейтинга 1.67/5
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
1.7/5 (3 голоса)
Эльвира 2011-04-01 21:20:41
Не видно формул!!! Черный цвет на четном фоне!!!

[Ответить] [Ответить с цитатой]
↑ 0 ↓

Страницы: [1]

Оставить комментарий

Ваше имя:
Ваша почта:

RSS
Комментарий:
Введите символы: *
captcha
Обновить