Загрузка документа…
Внимание!
Приказ Государственного агентства архитектуры,
строительства и жилищно-коммунального хозяйства
при Кабинете Министров Кыргызской Республики
от 26 декабря 2022 года № 60-нпа
“Стальные конструкции. Нормы проектирования”
от 14-18 главы
|
|
14 Проектирование соединений стальных конструкций
14.1 Сварные соединения
14.1.1 При проектировании стальных конструкций со сварными соединениями следует:
назначать размеры сварных швов с учетом требований 14.1.2, 14.1.4-14.1.6, а также применять минимально необходимое число расчетных и конструктивных сварных швов;
обеспечивать свободный доступ к местам выполнения сварных соединений с учетом выбранного вида и технологии сварки.
14.1.2 Основные типы, конструктивные элементы и размеры сварных соединений следует принимать по действующим НД.
14.1.3 При выборе электродов, сварочной проволоки и флюсов следует учитывать группы конструкций и расчетные температуры, указанные в приложениях В и Г.
14.1.4 При проектировании сварных соединений следует исключать возмож-ность хрупкого разрушения конструкций согласно требованиям раздела 13.
14.1.5 При проектировании тавровых и угловых сварных соединений элементов стальных конструкций с растягивающими напряжениями в направлении толщины проката для исключения возможности слоистого разрушения металла под сварным швом следует:
применять стали для конструкций группы 1 согласно приложению В с гарантированными механическими свойствами в направлении толщины проката в соответствии с 13.5;
применять сварочные материалы с пониженной прочностью и повышенной пластичностью; технологические приемы сварки, направленные на снижение остаточных сварочных напряжений;
отказаться от применения одностороннего углового шва и перейти к двустороннему;
заменять угловые соединения тавровыми и обеспечивать в них отношение ширины свеса к толщине элементов не менее 1;
применять разделки кромок, обеспечивающие снижение объема наплавленного металла.
14.1.6 Сварные стыковые соединения листовых деталей следует проектировать прямыми с полным проваром и с применением выводных планок.
В монтажных условиях применяется односторонняя сварка с подваркой корня и сварка на остающейся стальной подкладке.
14.1.7 Размеры сварных угловых швов и конструкция соединения должны удовлетворять следующим требованиям:
а) катет углового шва kf не должен превышать 1,2t, где t – наименьшая из толщин свариваемых элементов;
катет шва, наложенного на закругленную кромку фасонного проката толщиной t, не должен превышать 0,9t;
б) катет углового шва должен удовлетворять требованиям расчета и быть не меньше указанного в таблице 38 при обеспечении глубины провара в тавровом двустороннем, а также в нахлесточном и угловом соединениях, при обеспечении мероприятий, гарантирующих отсутствие дефектов, в том числе технологических трещин, катет шва (от 5 мм и более) принимается меньше указанного в таблице 38, но не менее 4 мм;
Т а б л и ц а 38
Тип соединения | Вид сварки | Минимальный катет шва kf , мм, при толщине более толстого из свариваемых элементов T*, мм | |||||
4-5 | 6-10 | 11-16 | 17-22 | 23-32 | 33-40 | ||
Тавровое с двусторонними угловыми шва-ми; нахлес-точное и угловое | Ручная дуговая, автоматическая и механизированная | 3 | 4 | 6 | 10 | 12 | 16 |
Угловое и тавровое с односторонними угловыми шва-ми | 3 | 5 | 8 | 12 | 16 | 22 | |
* При условии t≥0,6T, где t– толщина более тонкого из свариваемых элементов.
П р и м е ч а н и я 1 В конструкциях из стали с пределом текучести свыше 590 Н/мм2 минимальный катет швов следует принимать по технологическим регламентам на изготовление. 2 Для всех сталей при толщине элементов более 40 мм минимальный катет сварного шва kf следует принимать по расчету. 3 При толщине более тонкого из свариваемых элементов t≤0,6Т, минимальный катет сварного шва kf следует принимать по расчету, но не более 1,2t . | |||||||
в) расчетная длина углового шва должна быть не менее 4kf и не менее 40 мм;
г) расчетная длина флангового шва должна быть не более 85, за исключением швов, в которых усилие действует на всем протяжении шва (здесь – коэффициент, принимаемый по таблице 39);
д) размер нахлестки должен быть не менее пяти толщин наиболее тонкого из свариваемых элементов;
е) соотношение размеров катетов угловых швов следует принимать 1:1; при разных толщинах свариваемых элементов принимают швы с неравными катетами; при этом катеты, примыкающие к более тонкому или более толстому элементу, должны удовлетворять требованиям 14.1.7 а) или б) соответственно;
ж) угловые швы следует выполнять с плавным переходом к основному металлу; в конструкциях, возводимых в районах с расчетными температурами ниже минус 45°С, а также в случаях, когда плавный переход обеспечивает повышение расчетного сопротивления усталости сварных соединений.
Т а б л и ц а 39
Вид сварки при диаметре сварочной проволоки сплошного сечения d, мм | Положение шва | Коэффи- циент | Значение коэффициентов ипри нормальных режимах сварки и катетах швов, мм | |||
3-8 | 9-12 | 14-16 | св.16 | |||
Автоматическая при d=3-5 | В лодочку | 1,1 | 0,7 | |||
1,15 | 1,0 | |||||
Нижнее | 1,1 | 0,9 | 0,7 | |||
1,15 | 1,05 | 1,0 | ||||
Автоматическая и механизированная при d=1,4-2 | В лодочку | 0,9 | 0,8 | 0,7 | ||
1,05 | 1,0 | |||||
Нижнее, горизонтальное, вертикальное | 0,9 | 0,8 | 0,7 | |||
1,05 | 1,0 | |||||
Ручная и механизированная при d<1,4 или порошковой про-волокой | В лодочку | 0,7 | ||||
Нижнее, горизонтальное, вертикальное, потолочное | 1,0 | |||||
14.1.8 Для угловых швов, размеры которых установлены в соответствии с расчетом, следует применять сварочные материалы, удовлетворяющие условиям:
Rwf > Rwz – при механизированной сварке;
– при ручной сварке;
Rwz < Rwf < Rwz – при автоматизированной сварке.
( и – коэффициенты, зависящие от технологии сварки и катета шва и определяемые по таблице 39).
14.1.9 Односторонние угловые швы в тавровых соединениях элементов следует применять в конструкциях нормального и пониженного уровня ответственности по классификации ГОСТ 27751, эксплуатируемых в неагрессивной или слабоагрессивной среде (классификация по СНиП 2.03.11) в отапливаемых помещениях:
для прикрепления промежуточных ребер жесткости и диафрагм;
для поясных швов сварных двутавров – в конструкциях групп 2 и 3 (кроме балок с условной гибкостью стенки >*) при толщине стенки tw в колоннах и стойках до 12 мм и в балках до 10 мм, при этом следует выполнять требования 15.3.3 и 15.5.5;
для всех конструктивных элементов - в конструкциях группы 4.
Односторонние угловые швы не следует применять в конструкциях зданий и сооружений:
класса КС-3 (ГОСТ 27751);
возводимых в районах с сейсмичностью 8 баллов и выше;
в районах с расчетной температурой ниже минус 45°С;
в конструкциях групп 1, 2, 3 в зданиях с кранами режимов работы 7К (в цехах металлургических производств) и 8К по классификации СНиП 2.01.07;
в балках и ригелях рамных конструкций, рассчитываемых согласно требованиям 8.2.3, 8.2.6 и 8.2.7.
14.1.10 Прерывистые угловые сварные швы при статической нагрузке и избыточной несущей способности непрерывного шва минимального размера следует применять: для соединений в конструкциях группы 4; в реконструируемых конструкциях группы 3 во всех районах (кроме имеющих расчетную температуру ниже минус 45°С); эксплуатируемых в неагрессивных или слабоагрессивных средах.
Размеры сварного шва должны соответствовать требованиям 14.1.7.
Расстояние s между участками сварных швов (рисунок 19) не должно превышать одного из значений: 200 мм, 12tmin в сжатом элементе (tmin - толщина самого тонкого из соединяемых элементов), 16 tmin в растянутом элементе. В конструкциях группы 4 расстояние s увеличивают на 50%.
а – в нахлесточном соединении; б - в тавровом соединении
Рисунок 19 – Схема прерывистых угловых сварных швов
При наложении прерывистого шва следует предусматривать шов по концам соединяемых частей элементов; длина lw1 этого шва в элементах составного сечения из пластин должна быть не менее 0,75b, где b – ширина более узкой из соединяемых пластин.
14.1.11 Угловые сварные швы, расположенные по периметру отверстий или прорезей, следует применять в нахлесточных соединениях в случаях, предусмотренных 14.1.10, для передачи усилий в плоскости нахлестки, предотвращения потери устойчивости элементов нахлестки или конструктивных соединений элементов.
14.1.12 Пробочные швы, заполняющие наплавленным металлом всю площадь круглых или щелевых отверстий, следует применять в нахлесточных соединениях в случаях, предусмотренных 14.1.10, только для предотвращения потери устойчивости элементов нахлестки или для конструктивных соединений элементов.
Толщина пробочного шва должна быть: не менее толщины t просверленного или прорезанного элемента, но не более 16 мм; не менее 0,1 длины прорези или значений 0,45d или 0,45b (где d и b – диаметр отверстия и ширина прорези, равные мм и мм).
Расстояние между центрами отверстий или продольными осями прорезей должно быть не менее 4d или 4b.
14.1.13 Комбинированные соединения, в которых часть сдвигающего усилия воспринимается фрикционным соединением, а часть – сварными швами, применяют при условии, что сварка выполнена после затяжки болтов на расчетное усилие и с последующей их дотяжкой при необходимости.
Распределение усилия между фрикционными и сварными соединениями следует принимать пропорционально их несущим способностям. Применение в комбинированных соединениях болтов без контролируемого натяжения, а также
использование срезных соединений, не допускается.
14.1.14 Расчет сварных стыковых соединений при действии осевой силы N, проходящей через центр тяжести соединения, следует выполнять по формуле
(175)
где t – наименьшая из толщин соединяемых элементов;
lw – расчетная длина сварного шва, равная полной его длине, уменьшенной на 2t, или полной его длине, если концы шва выведены за пределы стыка.
При расчете сварных стыковых соединений элементов из стали с отношением >Ry, эксплуатация которых возможна и после достижения металлом предела текучести, а также из стали с пределом текучести Ryn>440 Н/мм2 в формуле (175) вместо Rwy следует принимать .
14.1.15 Сварные стыковые соединения, выполненные в отсутствие сплошного контроля качества неразрушающими методами, при одновременном действии в одном и том же сечении шва нормальных и и касательных напряжений следует проверять по формуле (44), принимая в ней
14.1.16 Расчет сварного соединения с угловыми швами, при действии силы N, проходящей через центр тяжести соединения, следует выполнять на срез (условный) по одному из двух сечений (рисунок 20) по формулам:
при по металлу шва (176)
при >1 по металлу границы сплавления (177)
где lw – расчетная длина швов в сварном соединении, равная суммарной длине всех его участков за вычетом по 1 см на каждом непрерывном участке шва;
–коэффициенты, принимаемые по таблице 39.
1 – по металлу шва; 2 – по металлу границы сплавления
Рисунок 20 – Схема расчетных сечений сварного соединения с угловым швом
14.1.17 Расчет сварных соединений с угловыми швами при действии момента М в плоскости, перпендикулярной к плоскости расположения швов, следует выполнять на срез (условный) по одному из двух сечений (см. рисунок 20) по формулам:
по металлу шва
(178)
по металлу границы сплавления
(179)
где Wf и Wz – моменты сопротивления расчетных сечений сварного соединения по металлу шва и по металлу границы сплавления соответственно.
14.1.18 Расчет сварного соединения с угловыми швами при действии момента М в плоскости расположения этих швов следует выполнять на срез (условный) по одному из двух сечений (см. рисунок 20) по формулам:
по металлу шва
(180)
по металлу границы сплавления
(181)
где х и у – координаты точки сварного соединения, наиболее удаленной от центра тяжести О расчетного сечения этого соединения (рисунок 21);
Lfx, Lfy – моменты инерции расчетного сечения сварного соединения по металлу шва относительно его главных осей х-х и у-у, соответственно;
Lzx, Lzy – то же, по металлу границы сплавления.
Рисунок 21 – Расчетная схема сварного соединения
14.1.19 При расчете сварного соединения с угловыми швами на одновременное действие продольной N и поперечной V сил и момента М (см. рисунок 21) должны быть выполнены условия
и (182)
где и – напряжения в точке расчетного сечения сварного соединения по металлу шва и по металлу границы сплавления соответственно, определяемые по формуле
(183)
14.1.20 При выполнении нахлесточных соединений элементов толщиной до 4 мм точечным швом дуговой сварки сквозного проплавления, несущую способность одной точки следует принимать равной меньшему из двух предельных значений:
при срезе
(184)
при вырыве
(185)
где d – диаметр точечного шва в плоскости соединяемых элементов, принимаемый по действующим НД;
=1,1 при сварке элементов равной толщины;
=1,9 при сварке элементов с разными толщинами, отличающимися в 2 и более раза; при меньшем отличии в толщинах значение следует принимать по интерполяции;
t – меньшая из толщин свариваемых элементов.
14.2 Болтовые соединения
14.2.1 Для болтовых соединений элементов стальных конструкций следует применять болты согласно таблицам Г.3-Г.7, Г.9 (приложение Г).
14.2.2 Болты следует размещать согласно требованиям таблицы 40, при этом в стыках и в узлах – на минимальных расстояниях, а соединительные конструктивные болты - на максимальных расстояниях.
При прикреплении уголка одной полкой болтами, размещаемыми в шахматном порядке, отверстие, наиболее удаленное от его конца, следует размещать на риске, ближайшей к обушку.
14.2.3 Болты класса точности А следует применять для соединений, в которых отверстия просверлены на проектный диаметр в собранных элементах, или по кондукторам в отдельных элементах и деталях, или просверлены или продавлены на меньший диаметр в отдельных деталях с последующей рассверловкой до проектного диаметра в собранных элементах.
Болты класса точности В в многоболтовых соединениях следует применять для конструкций из стали с пределом текучести до 375 Н/мм2.
В соединениях, где болты работают преимущественно на растяжение, следует применять болты класса точности В или высокопрочные.
14.2.4 Болты, имеющие по длине ненарезанной части участки с различными диаметрами, не следует применять в соединениях, в которых эти болты работают на срез.
14.2.5 Резьба болта, воспринимающего сдвигающее усилие, в элементах структурных конструкций, опор линий электропередачи и открытых распределительных устройств, а также в соединениях при толщине наружного элемента до 8 мм, должна находиться вне пакета соединяемых элементов; в остальных случаях резьба болта не должна входить вглубь отверстия более чем на половину толщины крайнего элемента со стороны гайки или свыше 5 мм.
14.2.6 Установливать шайбы на болты следует по СНиП КР 52-01.
В расчетных соединениях с болтами классов точности А и В (за исключением крепления вспомогательных конструкций) следует предусматривать меры против самоотвинчивания гаек. Решения по постановке пружинных шайб, вторых гаек или других способов закрепления гаек от самоотвинчивания должны быть указаны в рабочих чертежах стадии КМ.
14.2.7 На скошенных поверхностях соединяемых деталей и элементов (внутренние грани полок двутавров и швеллеров) под головки болтов или гайки следует устанавливать косые шайбы.
14.2.8 Диаметр отверстия для болтов в элементах из проката должен соответствовать примечанию 1 таблицы 40.
Т а б л и ц а 40
Характеристика расстояния и предела текучести соединяемых элементов | Расстояние при размещении болтов |
а) минимальное: при при Ryn> б) максимальное в крайних рядах при отсутствии окаймляющих уголков при растяжении и сжатии в) максимальное в средних рядах, а также в крайних рядах при наличии окаймляющих уголков: при растяжении при сжатии 2 Расстояние от центра отверстия для болта до края элемента а) минимальное вдоль усилия: при при Ryn>
б) то же, поперек усилия:
при обрезных кромках при прокатных кромках
в) максимальное
г) минимальное во фрикционном соединении при любой кромке и любом направлении усилия |
2,5d 3d
8d или 12t
16d или 24t 12d или 18t
|
2d
2,5d
1,5d 1,2d
4d или 8t
1,3d
|
Окончание таблицы 40
Характеристика расстояния и предела текучести соединяемых элементов | Расстояние при размещении болтов |
3 Расстояние минимальное между центрами отверстий вдоль усилия для болтов, размещаемых в шахматном порядке | |
Обозначения, принятые в таблице 40: d –диаметр отверстия для болта; t – толщина наиболее тонкого наружного элемента; u – расстояние поперек усилия между рядами отверстий. П р и м е ч а н и я 1 Диаметр отверстий следует принимать: для болтов класса точности А – d=db; для болтов класса точности В в конструкциях опор ВЛ, ОРУ и КС – d=db+1 мм, в остальных случаях – d=db+ (1; 2 или 3 мм), где db - диаметр болта. 2 В одноболтовых соединениях элементов решетки (раскосов и распорок), кроме постоянно работающих на растяжение, при толщине элементов до 6 мм из стали с пределом текучести до 375 H/мм2 расстояние от края элемента до центра отверстия вдоль усилия принимают 1,35d (без допуска при изготовлении элементов в сторону уменьшения, о чем должно быть указано в проекте). 3 При размещении болтов в шахматном порядке на расстоянии, не менее указанного в позиции 3, сечение элемента An следует определять с учетом ослабления его отверстиями, расположенными в одном сечении поперек усилия (не по зигзагу). | |
14.2.9 Расчетное усилие, которое может быть воспринято одним болтом, в зависимости от вида напряженного состояния следует определять по формулам:
при срезе
(186)
при смятии
(187)
при растяжении
(188)
где Rbs, Rbp, Rbt – расчетные сопротивления одноболтовых соединений;
Ab и Abn – площади сечений стержня болта брутто и резьбовой части нетто соответственно, принимаемые согласно таблице Г.9;
ns – число расчетных срезов одного болта;
db – наружный диаметр стержня болта;
– наименьшая суммарная толщина соединяемых элементов, сминаемых в одном направлении;
– коэффициент условий работы, определяемый по таблице 1;
– коэффициент условий работы болтового соединения, определяемый по таблице 41 и принимаемый не более 1,0.
Т а б л и ц а 41
Характеристика | Предел текучести Ryn стали соединяемых элементов, Н/мм2 | Значения a/d, s/d | Значение Коэффициента | |
болтового соединения | напряженного состояния | |||
Одноболтовое, болт классов точности А, В или высо-копрочный | Срез | - | - | 1,0 |
Смятие | До 285 | 1,5≤a/d≤2 | 0,4 a/d+0,2 | |
1,35≤ a/d<1,5 | a/d -0,7 | |||
Св. 285 до 375 | 1,5≤ a/d ≤2 | 0,5 a/d | ||
1,35≤a/d<1,5 | 0,67 a/d -0,25 | |||
Св. 375 | a/d≥2,5 | 1,0 | ||
Многоболтовое, болты класса точности А | Срез | - | - | 1,0 |
Смятие | До 285 | 1,5≤a/d≤ 2 | 0,4 a/d+0,2 | |
2≤ s/d≤2,5 | 0,4 s/d | |||
Св. 285 до 375 | 1,5≤ a/d≤2 | 0,5 a/d | ||
2≤ s/d≤2,5 | 0,5 s/d-0,25 | |||
Св. 375 | a/d≥2,5 | 1,0 | ||
s/d≥3 | ||||
Обозначения, принятые в таблице 41: a – расстояние вдоль усилия от края элемента до центра ближайшего отверстия; s – расстояние вдоль усилия между центрами отверстий; d – диаметр отверстия для болта.
П р и м е ч а н и я 1 Для расчета многоболтового соединения на срез и смятие при болтах классов точности В, а также при высокопрочных болтах без регулируемого натяжения при всех значениях предела текучести Ryn стали соединяемых элементов значения коэффициента следует умножать на 0,9. 2 Для расчета многоболтового соединения на смятие следует принимать значение , меньшее из вычисленных при принятых значениях d, a, s. | ||||
14.2.10 При действии на болтовое соединение силы N, проходящей через центр тяжести соединения, распределение этой силы между болтами следует принимать равномерным. В этом случае число болтов в соединении следует определять по формуле
(189)
где – наименьшее из значений Nbs, Nbp и Nbt, вычисленное согласно требованиям 14.2.9.
В случаях, когда в стыке расстояние l между крайними болтами вдоль сдвигающего усилия превышает 16d, значение n в формуле (189) следует увеличивать путем деления на коэффициент , принимае-мый равным не менее 0,75. Это требование не учитывается при действии усилия по всей длине соединения (например, в поясном соединении балки).
14.2.11 При действии на болтовое соединение момента, вызывающего сдвиг соединяемых элементов, распределение усилий на болты следует принимать пропорционально расстояниям от центра тяжести соединения до рассматриваемого болта.
Усилие в наиболее нагруженном болте не должно превышать меньшего из значений Nbs или Nbp, вычисленных согласно требованиям 14.2.9.
14.2.12 При одновременном действии на болтовое соединение силы и момента, действующих в одной плоскости и вызывающих сдвиг соединяемых элементов, болты следует проверять на равнодействующее усилие. В наиболее нагруженном болте, оно не должно превышать меньшего из значений Nbs или Nbp, вычисленных согласно требованиям 14.2.9.
14.2.13 При одновременном действии на болтовое соединение усилий, вызывающих срез и растяжение болтов, наиболее напряженный болт, наряду с проверкой по формуле (188), следует проверять по формуле
(190)
где Ns и Nt – усилия, действующие на болт, срезывающее и растягивающее соответственно;
Nbs, Nbt – расчетные усилия, определяемые согласно требованиям 14.2.9.
14.2.14 В креплениях одного элемента к другому через прокладки или иные промежуточные элементы, а также в элементах с односторонней накладкой число болтов по сравнению с расчетом следует увеличивать на 10%.
При креплениях выступающих полок уголков или швеллеров с помощью коротышей число болтов, прикрепляющих коротыш к этой полке, по сравнению с результатом расчета следует увеличивать на 50%.
14.2.15 Фундаментные (анкерные) болты следует проверять согласно требованиям СНиП 2.09.03.
14.3 Фрикционные соединения (на болтах c контролируемым
натяжением)
14.3.1 Фрикционные соединения, в которых усилия передаются через трение, возникающее по соприкасающимся поверхностям соединяемых элементов вследствие натяжения болтов с контролируемым натяжением, следует применять:
в конструкциях из стали с пределом текучести свыше 375 Н/мм2 и непосредственно воспринимающих подвижные, вибрационные и другие динамические нагрузки;
в многоболтовых соединениях, к которым предъявляются повышенные требования в отношении ограничения деформативности.
14.3.2 Во фрикционных соединениях следует применять болты, гайки и шайбы согласно требованиям 5.7.
Болты следует размещать согласно требованиям таблицы 40.
14.3.3 Расчетное усилие, которое может быть воспринято каждой плоскостью трения элементов, стянутых одним высокопрочным болтом, следует определять по формуле
(191)
где Rbt – расчетное сопротивление растяжению высокопрочного болта, определяемое согласно требованиям 6.5;
Abn – площадь сечения болта по резьбе, принимаемая согласно таблице Г.9 (приложение Г);
– коэффициент трения, принимаемый по таблице 42;
– коэффициент, принимаемый по таблице 42.
Т а б л и ц а 42
Способ обработки (очистки) соединяемых поверхностей | Коэффициент трения | Коэффициент при контроле натяжения болтов по моменту закручивания при разности номинальных диаметров отверстий и болтов , мм, при нагрузке | |
динамической | динамической | ||
статической | статической | ||
1 Дробеметный или дро-беструйный двух поверхностей без консервации | 0,58
| 1,35
| 1,12
|
2 Газопламенный двух поверхностей без консервации 3 Стальными щетками двух поверхностей без консервации 4 Без обработки | 0,42
0,35
0,25 | 1,35
1,35
1,70 | 1,12
1,17
1,30 |
П р и м е ч а н и е – При контроле натяжения болтов по углу поворота гайки значения следует умножать на 0,9. | |||
14.3.4 При действии на фрикционное соединение силы N, вызывающей сдвиг соединяемых элементов и проходящей через центр тяжести соединения, распределение этой силы между болтами следует принимать равномерным. В этом случае число болтов в соединении следует определять по формуле
(192)
где Qbh – расчетное усилие, определяемое по формуле (191);
k – число плоскостей трения соединяемых элементов;
– коэффициент условий работы, принимаемый по таблице 1;
– коэффициент условий работы фрикционного соединения, зависящий от числа n болтов, необходимых для восприятия расчетного усилия, и принимаемый равным:
0,8 при<5;
0,9 при 5≤n<10;
1,0 при n≥10.
14.3.5 При действии на фрикционное соединение момента или силы и момента, вызывающих сдвиг соединяемых элементов, распределение усилий между болтами следует принимать согласно 14.2.11 и 14.2.12.
14.3.6 При действии на фрикционное соединение помимо силы N, вызывающей сдвиг соединяемых элементов, силы F, вызывающей растяжение в болтах, значение коэффициента , определяемое согласно требованиям 14.3.4, следует умножать на коэффициент (1-Nt/Pb), где Nt – растягивающее усилие, приходящееся на один болт, Pb – усилие натяжения болта, принимаемое равным Pb=RbtAbn.
14.3.7 Диаметр болта во фрикционном соединении следует принимать при условии , где – суммарная толщина соединяемых элементов, сдвигаемых в одном направлении, db – диаметр болта.
Во фрикционных соединениях с большим числом болтов их диаметр следует назначать возможно большим.
14.3.8 В проекте должны быть указаны марки стали и механические свойства болтов, гаек и шайб и обозначения НД, по которым они должны поставляться, способ обработки соединяемых поверхностей, осевое усилие Pb, принимаемое согласно 14.3.6.
14.3.9 При проектировании фрикционных соединений следует обеспечивать возможность свободного доступа для установки болтов, плотного стягивания пакета болтами и закручивания гаек с применением динамометрических ключей, гайковертов и др.
14.3.10 Для высокопрочных болтов с увеличенными размерами головок и гаек и при разности номинальных диаметров отверстия и болта не более 3 мм, а в конструкциях из стали с временным сопротивлением не ниже 440 Н/мм2 – не более 4 мм, устанавливается одна шайба под гайку.
14.3.11 Расчет на прочность соединяемых элементов, ослабленных отверстиями во фрикционном соединении, следует выполнять с учетом того, что половина усилия, приходящегося на каждый болт, передана силами трения. При этом проверку ослабленных сечений следует выполнять: при подвижных, вибрационных и других динамических нагрузках – по площади сечения нетто An; при статических нагрузках - по площади сечения брутто А (при ) либо по условной площади Aef=1,18An (при An<0,85A).
14.4 Поясные соединения в составных балках
14.4.1 Сварные и фрикционные поясные соединения составной двутавровой балки следует рассчитывать по формулам таблицы 43.
При отсутствии поперечных ребер жесткости для передачи неподвижных сосредоточенных нагрузок, приложенных к верхнему поясу, а также при приложении неподвижной сосредоточенной нагрузки к нижнему поясу независимо от наличия ребер жесткости в местах приложения нагрузки поясные соединения следует рассчитывать как для подвижной нагрузки.
Сварные швы, выполненные с проваром на всю толщину стенки, следует считать равнопрочными со стенкой.
Т а б л и ц а 43
Характер нагрузки | Поясные соединения | Формулы для расчета поясных соединений в составных балках |
Неподвижная | Сварные | (193) (194) |
Фрикционные | (195) | |
Подвижная | Сварные (двусторонние швы) | (196) (197) |
Фрикционные | (198) | |
Обозначения, принятые в таблице 43: T=QS/L – сдвигающее пояс усилие на единицу длины, вызываемое поперечной силой Q (здесь S – статический момент брутто пояса балки относительно центральной оси); n – число угловых швов: при двусторонних швах n =2, при односторонних n =1; Qbh, k – параметры, определяемые по 14.3.3, 14.3.4; | ||
Окончание таблицы 43
Характер нагрузки | Поясные соединения | Формулы для расчета поясных соединений в составных балках |
Обозначения, принятые в таблице 43: – давление от сосредоточенного груза Fn на единицу длины, определяемое с учетом требований 8.2.2 и 8.3.3 (для неподвижных грузов =1); и – коэффициенты надежности по нагрузке; s – шаг поясных болтов; – коэффициент, принимаемый равным: =0,4 при нагрузке по верхнему поясу балки, к которому пристрогана стенка, и =1,0 при отсутствии пристрожки стенки или при нагрузке по нижнему поясу. | ||
14.4.2 В балках с фрикционными поясными соединениями 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.
15 Требования по проектированию зданий, сооружений и
конструкций
15.1 Расстояния между температурными швами
Расстояния l между температурными швами стальных каркасов одноэтажных зданий и сооружений не должны превышать наибольших значений lu, приведенных в таблице 44.
При превышении более чем на 5% приведенных в таблице 44 расстояний, а также при увеличении жесткости каркаса стенами или другими конструкциями в расчете следует учитывать климатические температурные воздействия, неупругие деформации конструкций и податливость узлов.
Т а б л и ц а 44
Характеристика | Наибольшее расстояние lu, м, при расчетной температуре воздуха, °С, (4.2.3) | |||
здания и сооружения | направления | t≥-45 | t<-45 | |
Отапливаемое здание | между темпе-ратурными шва-ми | вдоль блока (по длине здания) | 230 | 160 |
по ширине блока | 150 | 110 | ||
от температурного шва или торца здания до оси ближайшей вертикальной связи | 90 | 60 | ||
Неотапливаемое здание и горя-чий цех | между темпе-ратурными шва-ми | вдоль блока (по длине здания) | 200 | 140 |
по ширине блока | 120 | 90 | ||
от температурного шва или торца здания до оси ближайшей вертикальной связи | 75 | 50 | ||
Открытая эстакада | между температурными швами вдоль блока | 130 | 100 | |
от температурного шва или торца здания до оси ближайшей вертикальной связи | 50 | 40 | ||
П р и м е ч а н и е – При наличии между температурными швами здания или сооружения двух вертикальных связей расстояние между последними в осях не должно превышать: для зданий - 40-50 м и для открытых эстакад 25-30 м, при этом для зданий и сооружений, возводимых при расчетных температурах t< минус 45°С, должны приниматься меньшие из указанных расстояний. | ||||
15.2 Фермы и структурные плиты покрытий
15.2.1 Оси стержней ферм и структур должны быть центрированы во всех узлах. Центрировать стержни следует в сварных фермах по центрам тяжести сечений (с округлением до 5 мм), а в болтовых - по рискам уголков, ближайшим к обушку.
Если смещение осей поясов ферм при изменении сечений не превышает 1,5% высоты пояса меньшего сечения, оно не учитывается.
При наличии эксцентриситетов в узлах элементы ферм и структур следует рассчитывать с учетом соответствующих изгибающих моментов.
При приложении нагрузок вне узлов ферм пояса должны быть рассчитаны на совместное действие продольных усилий и изгибающих моментов.
15.2.2 При расчете плоских ферм соединения элементов в узлах ферм принимаются шарнирными:
при сечениях элементов из уголков или тавров;
при двутавровых, Н-образных и трубчатых сечениях элементов, когда отношение высоты сечения h к длине элемента между узлами не превышает: 1/15 - для конструкций, эксплуатируемых в районах с расчетными температурами ниже минус 45°С; 1/10 - для конструкций, эксплуатируемых в остальных районах.
При превышении указанных отношений h/l следует учитывать дополнительные изгибающие моменты в элементах от жесткости узлов.
15.2.3 Расстояние между краями элементов решетки и пояса в узлах сварных ферм с фасонками следует принимать не менее a=(6t-20) мм, но не более 80 мм (здесь t - толщина фасонки, мм).
Между торцами стыкуемых элементов поясов ферм, перекрываемых накладками, следует оставлять зазор не менее 50 мм.
Фланговые сварные швы, прикрепляющие элементы решетки ферм к фасонкам, следует выводить на торец элемента на длину не менее 20 мм.
15.2.4 В узлах ферм с поясами из тавров, двутавров и одиночных уголков крепления фасонок к полкам поясов встык следует осуществлять с проваром на всю толщину фасонки. В конструкциях группы 1, а также эксплуатируемых в районах при расчетных температурах ниже минус 45°С примыкание узловых фасонок к поясам следует выполнять согласно приложению К (таблица К.1, позиция 7).
15.2.5 При расчете узлов ферм со стержнями трубчатого и двутаврового сечений и прикреплением элементов решетки непосредственно к поясу (без фасонок) в соответствии с правилами проектирования следует проверять несущую способность:
стенки пояса при местном изгибе (продавливании) в местах примыкания элементов решетки – для круглых и прямоугольных труб;
боковой стенки пояса в месте примыкания сжатого элемента решетки – для прямоугольных труб;
полок пояса на отгиб – для двутаврового сечения;
стенки пояса – для двутаврового сечения;
элементов решетки в сечении, примыкающем к поясу;
сварных швов, прикрепляющих элементы решетки к поясу.
Кроме того, следует соблюдать требования по предотвращению слоистого разрушения поясов ферм (13.5).
15.2.6 При пролетах ферм покрытий свыше 36 м следует предусматривать строительный подъем, равный прогибу от постоянной и длительной нормативных нагрузок. При плоских кровлях строительный подъем следует предусматривать независимо от размера пролета, принимая его равным прогибу от суммарной нормативной нагрузки плюс 1/200 пролета.
15.2.7 Фермы с нисходящим опорным раскосом следует применять в зданиях и сооружениях класса КС-3 (по ГОСТ 27751) с пролетами не более 30 м и высотой до низа конструкций до 18 м. В зданиях с фермами с нисходящим опорным раскосом классов КС-3 и КС-2 (по ГОСТ 27751) крановое оборудование должно быть с режимом работы 1К-6К (по СНиП 2.01.07), а его грузоподъемность не должна превышать 50 т, подвесного оборудования – не более 5 т.
15.3 Колонны
15.3.1 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.
15.3.2 В колоннах и стойках с односторонними поясными швами согласно 14.1.9 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.
15.3.3 Угловые швы, прикрепляющие фасонки соединительной решетки к колоннам внахлестку, следует назначать по расчету и располагать с двух сторон фасонки вдоль колонны в виде отдельных участков в шахматном порядке; при этом расстояние между концами таких швов не должно превышать 15 толщин фасонки.
В конструкциях, возводимых в районах с расчетными температурами ниже минус 45°С, а также при применении ручной дуговой сварки, угловые сварные швы должны быть непрерывными по всей длине фасонки.
15.3.4 Монтажные стыки колонн следует выполнять с фрезерованными торцами, сваренными встык, на накладках со сварными швами или болтовыми соединениями, в том числе фрикционными. При приварке накладок сварные швы не следует доводить до стыка на 25 мм с каждой стороны. При проектировании соединений, подобных фланцевым, следует учитывать требования 15.9.
15.3.5 В сквозных колоннах, ветви которых соединены планками, следует принимать:
ширину bs промежуточных планок – от 0,5b до 0,75b (здесь b – габаритная ширина колонны в плоскости планок);
ширину концевых планок – от 1,3 bs до 1,7 bs.
15.4 Связи
15.4.1 В каждом температурном блоке здания следует предусматривать самостоятельную систему связей объединяющих плоские элементы в пространственную систему, способную воспринимать нагрузки, действующие на сооружение в любом направлении, а также раскреплять и обеспечивать устойчивость элементов, уменьшать расчетные длины элементов верхних поясов ригелей (ферм), колонн и других элементов каркаса.
При проектировании сооружений в сейсмических районах система связей каркаса должна соответствовать требованиям СН КР 20-02.
При проектировании сооружений на подрабатываемых территориях и просадочных грунтах, а также в качестве конструктивных противокарстовых мероприятий, необходимо руководствоваться соответствующими нормативными документами.
15.4.2 Нижние пояса балок и ферм крановых путей пролетом свыше 12 м следует укреплять горизонтальными связями.
15.4.3 Для зданий с балками крановых путей вертикальные связи между основными колоннами располагаются в двух уровнях по высоте. Ниже уровня балок крановых путей связи следует располагать в середине или около середины температурного блока; связи выше уровня балок крановых путей располагают по торцам здания и в шагах колонн, примыкающих к температурным швам, а также в тех шагах, где расположены связи нижнего уровня.
При недостаточной жесткости ветвей колонн в продольном направлении здания, следует устанавливать дополнительные распорки, закрепленные в узлах связей.
При двухветвевых колоннах, если расстояние между ветвями более 500 мм, вертикальные связи следует располагать в плоскости каждой из ветвей колонны. Ветви двухветвевых связей следует соединять между собой решетками.
15.4.4 Система связей покрытия зависит от: типа каркаса (стальной или смешанный); конструктивных особенностей ферм покрытия; наличия подстропильных ферм, колонн фахверков и их крепления к несущим элементам каркаса; типа покрытия (прогонное или беспрогонное); наличия или отсутствия жесткого диска покрытия; наличия подвесного подъемно-транспортного оборудования; грузоподъемности кранов и режима их работы.
15.4.5 В зданиях с прогонами, в уровне нижних поясов стропильных ферм с восходящими раскосами, опирающимися на колонны нижними поясами, следует предусматривать поперечные и продольные горизонтальные связи:
поперечные горизонтальные связи следует предусматривать в каждом пролете здания у торцов, а также у температурных швов здания; при длине температурного блока более 144 м и при кранах грузоподъемностью 50 т следует предусматривать промежуточные поперечные горизонтальные связи с шагом не более 60 м;
продольные горизонтальные связи, образующие совместно с поперечными связями жесткий контур в плоскости нижних поясов ферм, в многопролетных зданиях со стальным каркасом, оборудованных мостовыми кранами грузоподъемностью 10 т и более, и в зданиях с подстропильными фермами, следует предусматривать по крайним панелям нижних поясов стропильных ферм; в однопролетных зданиях продольные горизонтальные связи по нижним поясам ферм следует назначать вдоль обоих рядов колонн.
В многопролетных зданиях при кранах грузоподъемностью ≤50 т, с группами режимов работы 1К-6К (по СНиП 2.01.07) продольные горизонтальные связи следует располагать вдоль крайних колонн и через один ряд вдоль средних колонн. В многопролетных зданиях с кранами грузоподъемностью >50 т, с группами режимов работы 7К-8К, а также в зданиях с перепадами высоты следует назначать более частое расположение продольных связей по нижним поясам ферм с восходящими опорными раскосами. Продольные горизонтальные связи вдоль средних рядов колонн при одинаковой высоте смежных пролетов следует проектировать такими же, как и вдоль крайних рядов колонн.
В случае, если гибкость в горизонтальной плоскости панелей нижних поясов ферм, находящихся между двумя поперечными связевыми фермами, не удовлетворяет 10.4, то она должна быть обеспечена постановкой растяжек, закрепленных в узлах связевых ферм.
Между стропильными фермами с нисходящим опорным раскосом, у которых нижний пояс не опирается на колонны, при наличии неизменяемого жесткого диска в узлах верхних поясов, в узлах нижних поясов следует устанавливать распорки, приходящие в вертикальные связи (установленные в связевых блоках по длине здания в соответствии с 15.4.10).
В торцах здания с фермами с нисходящим опорным раскосом следует устанавливать наклонные связевые элементы между верхними поясами торцевых ферм и узлами нижних поясов вторых (соседних) от торца ферм с приходящими к ним распорками.
15.4.6 По верхним поясам стропильных ферм поперечные горизонтальные связи при покрытии с прогонами следует назначать в любом одноэтажном промышленном здании. Поперечные связевые фермы по верхним и нижним поясам рационально совмещать в плане.
Прогоны покрытия с шарнирным креплением к фермам покрытия сверху нельзя считать элементом связи или распоркой.
Верхние пояса стропильных ферм, не примыкающие непосредственно к поперечным связям, следует раскреплять в плоскости расположения этих связей распорками.
15.4.7 При наличии жесткого диска кровли в уровне верхних поясов ферм в покрытиях с уклоном кровли не более 10° без прогонов (в которых крупноразмерные железобетонные плиты приварены к верхним поясам или профилированный лист покрытия прикреплен в каждом нижнем гофре) поперечные связи по верхним поясам ферм следует устраивать только в торцах здания и у температурных швов. В остальных шагах необходимы распорки у конька и у опор стропильных ферм.
В покрытиях без прогонов горизонтальные связи по нижним поясам ферм следует ставить независимо от типа покрытия только в зданиях с кранами грузоподъемностью 50 т, с группами режимов работы 7К в цехах металлургических производств и 8К (по СНиП 2.01.07).
При наличии подстропильных ферм в однопролетных покрытиях без прогонов и многопролетных покрытиях, расположенных в одном уровне, необходимо устройство продольных горизонтальных связей в плоскости верхних поясов ферм в одной из крайних панелей ферм.
15.4.8 При наличии жесткого диска кровли в соответствии с требованиями 15.4.7 в уровне верхних поясов ферм следует предусматривать инвентарные съемные связи для выверки конструкций и обеспечения их устойчивости в процессе монтажа.
15.4.9 При расположении покрытий в разных уровнях необходимо предусматривать по одной продольной системе связей в каждом уровне.
В пределах фонаря, где прогоны по верхнему поясу ферм отсутствуют, необходимо предусматривать распорки. Наличие таких распорок по коньковым узлам ферм является обязательным.
Связи по фонарям следует располагать в плоскости верхних поясов (ригелей) у торцов фонаря и с обеих сторон температурных швов.
15.4.10 В местах расположения поперечных связей покрытия следует предусматривать установку вертикальных связей между фермами.
В покрытиях зданий и сооружений, эксплуатируемых в районах с расчетными температурами ниже минус 45°С следует предусматривать (дополнительно к обычно применяемым) вертикальные связи посередине каждого пролета вдоль всего здания.
Вертикальные связи следует располагать в плоскостях опорных стоек стропильных ферм, в плоскостях коньковых стоек для ферм пролетом до 30 м, а также в плоскостях стоек, находящихся под узлом крепления наружных ног фонаря для ферм пролетом более 30 м.
15.4.11 Горизонтальные связи по верхним и нижним поясам разрезных ферм пролетных строений транспортерных галерей следует предусматривать раздельно для каждого пролета.
15.4.12 При применении крестовой решетки связей покрытий, за исключением уникальных зданий и сооружений, расчет производится по условной схеме в предположении, что раскосы решетки связей воспринимают только растягивающие усилия.
При определении усилий в элементах связей обжатие поясов ферм учитывать не следует.
15.4.13 В висячих покрытиях с плоскостными несущими системами (двухпоясными, изгибно-жесткими вантами и т.п.) следует предусматривать вертикальные и горизонтальные связи между несущими системами.
15.4.14 Крепление связей следует осуществлять на болтах класса точности В.
В зданиях, оборудованных кранами большой грузоподъемности и режимов работы 7К и 8К, а также в случае значительных усилий в элементах связей (ветровые фермы и т.п.) крепление элементов связей следует осуществлять на монтажной сварке, а в отдельных случаях и на болтах класса точности А.
15.4.15 Тяжи в качестве элементов связей должны использоваться в несущих конструкциях для зданий и сооружений только классов КС-2 и КС-1 (по ГОСТ 27751), групп конструкций 2, 3, 4 (приложение В). Для создания в тяжах предварительного натяжения следует предусматривать специальные устройства с обеспечением доступа к ним и возможности подтяжки при эксплуатации.
15.5 Балки
15.5.1 Пакеты листов для поясов сварных двутавровых балок применять не следует.
Для поясов балок с фрикционными соединениями следует применять паке-ты, состоящие не более чем из трех листов; при этом площадь сечения поясных уголков следует принимать равной не менее 30% всей площади сечения пояса.
15.5.2 Поясные швы сварных балок, а также швы, присоединяющие к основному сечению балки вспомогательные элементы (например, ребра жесткости) следует выполнять непрерывными. Поперечные ребра жесткости должны быть с вырезами для пропуска поясных швов.
В ригелях рамных конструкций у опорных узлов следует применять двусторонние поясные швы, протяженность которых должна быть не менее высоты сечения ригеля.
15.5.3 При применении односторонних поясных швов в сварных двутавровых балках 1-го класса, несущих статическую нагрузку, следует выполнять следующие требования:
расчетная нагрузка должна быть приложена симметрично относительно поперечного сечения балки;
устойчивость сжатого пояса балки должна быть обеспечена в соответствии с перечислением а) 8.4.4;
расчет устойчивости стенок балок должен быть произведен в соответствии с требованиями 8.5.1 и 8.5.2;
должны быть установлены поперечные ребра жесткости в местах приложения к поясу балки сосредоточенных нагрузок, включая нагрузки от ребристых железобетонных плит; поперечные ребра жесткости не следует устанавливать при проведении проверки местной устойчивости по 8.2.2.
15.5.4 Ребра жесткости сварных балок должны быть удалены от стыков стенки на расстояние не менее 10 толщин стенки. В местах пересечения стыковых низов стенки балки с продольным ребром жесткости швы, прикрепляющие продольное ребро жесткости к стенке, не следует доводить до стыкового шва стенки в местах их пересечения на (6t-20) мм.
15.5.5 В сварных двутавровых балках конструкций групп 2-4 применяются односторонние ребра жесткости с расположением их с одной стороны балки и приваркой их к поясам балки.
В балках с односторонними поясными швами ребра жесткости на стенке следует располагать со стороны, противоположной расположению односторонних поясных швов.
Расчет устойчивости одностороннего ребра жесткости следует производить согласно требованиям 8.5.9 и 8.5.10.
15.6 Балки крановых путей
15.6.1 Верхние поясные швы в балках крановых путей для кранов групп режимов работы 7К (в цехах металлургических производств) и 8К (по СНиП 2.01.07) следует выполнять с проваром на всю толщину стенки.
15.6.2 Свободные кромки растянутых поясов балок крановых путей и балок рабочих площадок, непосредственно воспринимающих нагрузку от подвижных составов, должны быть прокатными, строганными или обрезанными машинной кислородной или плазменно-дуговой резкой.
15.6.3 Размеры ребер жесткости балок крановых путей должны удовлетворять требованиям 8.5.9, 8.5.10 и 8.5.17, при этом ширина выступающей части двустороннего промежуточного ребра должна быть не менее 90 мм. Двусторонние поперечные ребра жесткости не следует приваривать к поясам балки; при этом торцы ребер жесткости должны быть плотно пригнаны к верхнему поясу балки. В балках под краны групп режимов работы 7К и 8К (по СНиП 2.01.07) необходимо строгать торцы, примыкающие к верхнему поясу.
Применять односторонние поперечные ребра жесткости из полосовой стали или одиночных уголков с приваркой их к стенке и к верхнему поясу и расположением согласно 15.5.5 следует только в балках под краны групп режимов работы 1К-5К (по СНиП 2.01.07).
15.7 Листовые конструкции
15.7.1 Контур поперечных элементов жесткости оболочек следует проектировать замкнутым.
15.7.2 Передачу сосредоточенных нагрузок на листовые конструкции следует предусматривать через элементы жесткости.
15.7.3 В местах сопряжений оболочек различной формы следует применять плавные переходы для уменьшения местных напряжений.
15.7.4 Выполнение всех стыковых швов следует предусматривать двусторонней или односторонней сваркой с подваркой корня или на подкладках.
В проекте следует указывать на необходимость обеспечения плотности соединений конструкций, в которых эта плотность требуется.
15.7.5 В листовых конструкциях следует применять сварные соединения встык; соединения листов толщиной 5 мм и менее – внахлестку.
15.8 Висячие покрытия
15.8.1 Для конструкций из нитей следует применять канаты, пряди и высокопрочную проволоку (или прокат).
15.8.2 Кровля висячего покрытия должна быть расположена непосредственно на несущих нитях и повторять образуемую ими форму. Если форма кровли отличается от формы провисания нитей, кровлю поднимают над нитями, оперев на специальную надстроечную конструкцию, или подвешивают к нитям снизу.
15.8.3 Очертания опорных контуров следует назначать с учетом кривых давления от усилий в прикрепленных к ним нитях при расчетных нагрузках.
15.8.4 Для сохранения стабильности формы, которая должна обеспечивать герметичность принятой конструкции кровли, висячие покрытия следует рассчитывать на действие временных нагрузок, в том числе ветрового отсоса. При этом следует проверять изменение кривизны покрытия по двум направлениям – вдоль и поперек нитей. Необходимая стабильность достигается с помощью конструктивных мероприятий: увеличением натяжения нити за счет веса покрытия или предварительного напряжения; созданием специальной стабилизирующей конструкции; применением изгибно-жестких нитей; превращением системы нитей и кровельных плит в единую конструкцию.
15.8.5 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.
15.8.6 Вертикальные и горизонтальные перемещения нитей и усилия в них следует определять с учетом нелинейности работы конструкций покрытия.
15.8.7 При расчете нитей из канатов и их закреплений коэффициенты условий работы следует принимать в соответствии с разделом 17. Для стабилизирующих канатов, если они не являются затяжками для опорного контура, коэффициент условий работы =1.
15.8.8 Опорные узлы нитей из прокатных профилей следует выполнять шарнирными.
15.9 Фланцевые соединения
15.9.1 К фланцевому соединению (ФС) стальных строительных конструк-ций следует относить соединение, в котором имеется хотя бы одна плоская деталь прямоугольной, круглой или иной формы (фланец), соединенная с торцом одного из элементов на сварке, с отверстиями для болтов либо для шпилек.
Передача усилий во ФС (продольных сил, изгибающих моментов и поперечных сил) осуществляется через фланец.
15.9.2 Применяют ФС в монтажных стыках ферм и пространственных конструкций с элементами различного очертания, опорах ЛЭП, башенных и антенно-мачтовых сооружениях, стыках балок, колонн, элементов рам двутаврового или коробчатого сечения, в узлах примыкания балок к колоннам или другим балкам.
15.9.3 Классифицируются ФС по следующим признакам.
I – по условиям работы:
а) ФС конструкций группы 1;
б) ФС конструкций группы 2 и 3;
в) ФС конструкций группы 4.
Группа конструкций определяется по 4.3.1 и приложению В.
II – по действующим напряжениям в околофланцевой зоне (рисунок 21а):
а) с однозначной эпюрой сжимающих нормальных напряжений (сжатое ФС);
б) с однозначной эпюрой растягивающих нормальных напряжений (растянутое ФС);
в) с двузначной эпюрой нормальных напряжений (сжато-изогнутое или изгибаемо-растянутое ФС).
1 – околофланцевая зона; 2 – болты
Рисунок 21а – Классификация ФС по действующим напряжениям в околофланцевой зоне
III – по предварительному натяжению болтов во ФС:
а) без предварительного натяжения болтов;
б) с предварительным натяжением болтов.
IV – по способу передачи поперечных сил во ФС через:
а) болты, работающие, в том числе на срез;
б) силы трения через контактирующие поверхности на сжатых участках ФС;
в) специальные противосдвиговые упоры (опорные столики, ребра и т.д.)
При отсутствии поперечной силы, ФС по признаку IV не классифицируется.
15.9.4 На основании расчетов в проектной документации ФС следует классифицировать в соответствии с 15.9.3 по всем признакам.
15.9.5 Фланцевые соединения конструкций группы 1 (I, а) следует проектировать только на болтах с предварительным натяжением (III, б);
конструкций группы 2 и 3 (I, б) – с учетом положений 15.9.6-15.9.13;
конструкций группы 4 (I, в) – по 14.2 из стали (раздел 5) без учета дополнительных требований по относительному сужению в направлении толщины проката.
15.9.6 Фланцевые соединения, подверженные сжатию или совместному действию сжатия с изгибом (II, а), следует проектировать и рассчитывать по 14.2. При передаче поперечных сил через поверхности трения (III, б + IV, б), учитывают положения 14.3.
15.9.7 Фланцевые соединения, отнесенные по классификации к II, б и II, в, следует рассчитывать по пространственной схеме работы пластины с использованием апробированных методик, или методом конечных элементов с учетом геометрической и физической нелинейности работы соединения, или методом предельного равновесия в соответствии с действующими НД.
При наличии начальных несовершенств ФС в виде грибовидности, используемые расчетные модели ФС должны учитывать, что болты работают на растяжение и на изгиб, возникающий при деформировании грибовидных фланцев под нагрузкой или из-за отсутствия параллельности опорных поверхностей головки болта и гайки, возникающей при фрезеровке грибовидных фланцев.
15.9.8 При проектировании ФС следует проверять:
а) прочность и местную устойчивость соединяемых элементов в околофланцевой зоне;
б) несущую способность сварных швов крепления фланца к элементам конструкции в соответствии с требованиями 14.1;
в) прочность фланца в растянутой зоне ФС, отнесенных по классификации к II, б и II, в;
г) несущую способность болтов в растянутой зоне ФС, отнесенных по классификации к II, б и II, в;
д) несущую способность на сдвиг: для ФС III, б + IV, б - в соответствии с требованиями 14.3; для ФС III, а + IV, a – в соответствии с требованиями 14.2; для ФС IV, в – несущую способность на сдвиг специального упора (опорного столика, ребра и т.д.).
15.9.9 Для ФС II, б и II, в узел примыкания балки к полке колонны, дополнительно к требованиям 15.9.8, следует проверять на:
а) прочность и местную устойчивость полки колонны;
б) прочность и местную устойчивость стенки колонны (в том числе от совместного действия в колонне продольных сил, моментов, сдвигающих сил).
15.9.10 При проектировании ФС для фланцев следует применять сталь в соответствии с разделом 5 и приложением В;
для ФС, отнесенных по классификации к II, б и II в, - сталь с дополнитель-ными требованиями по относительному сужению для образцов в направлении толщины проката не менее 35 % с учетом положений 13.3 и 13.5.
15.9.11 При проектировании ФС II,б+III,б+IV,б и II,в+III,б+IV,б следует применять болты классов прочности 8.8, 10.9, 12.9 и соответствующие им гайки и шайбы. Для остальных ФС болты следует выбирать по 5.6 и 14.2.
Отверстия и болты следует размещать с учетом требований таблицы 40.
Гайки болтов, устанавливаемых без предварительного натяжения (ФС III, б), должны быть зафиксированы от раскручивания контргайками, пружинными шайбами и т.д.
15.9.12 Требования по натяжению болтов и к контролю плотности контакта между поверхностями фланцев для ФС III, б + IV, б приведены в СНиП КР 52-01.
15.9.13 Приемка в эксплуатацию ФС при наличии начальных несовершенств в виде грибовидности должна осуществляться после получения положительных результатов при выполнении дополнительных расчетов.
Расчет ФС III,a+IV,a с неплоскими фланцами (при наличии зазоров между контактными поверхностями), выполняют, как соединений с плоскими фланцами (см. 15.9.5-15.9.9) без зазоров, принимая расчетное сопротивление одноболтового соединения , независимо от класса прочности болтов, и коэффициент условий работы фланца =1,4. При этом зазоры между соединяемыми элементами с неплоскими фланцами должны удовлетворять следующим требованиям:
а) зазоры в зоне шайбы – не более 1,2 мм включительно;
б) краевые зазоры по периметру фланца – не более 4 мм включительно;
в) зазоры между фланцами по центральным линиям сжатых полок и сжатых зон стенок – не более 0,1 мм; по центральным линиям растянутых полок и растянутых зон стенок – не более 1,2 мм.
15.10 Соединения с фрезерованными торцами
В соединениях элементов с фрезерованными торцами (в стыках и базах колонн и т.п.) сжимающую силу следует считать полностью передающейся через торцы.
Во внецентренно сжатых (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.
15.11 Монтажные крепления
15.11.1 Монтажные крепления конструкций зданий и сооружений с балками крановых путей, рассчитываемыми на усталость, а также конструкций под железнодорожные составы должны быть сварными или фрикционными.
В монтажных соединениях этих конструкций следует применять болты класса точности В:
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 (приваренных к верхним поясам железобетонных или армированных плит из ячеистых бетонов или прикрепленного в каждую волну профилированного настила и т.п.);
для крепления стропильных и подстропильных ферм к колоннам и стропильных ферм к подстропильным при условии передачи вертикального опорного давления через столик;
для крепления разрезных балок крановых путей 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.
15.11.2 Для перераспределения изгибающих моментов в элементах рамных систем каркасных зданий в узлах соединения ригелей с колоннами применяются стальные накладки, работающие в пластической стадии. Накладки следует выполнять из сталей с пределом текучести до 345 Н/мм2.
Усилия в накладках следует определять при минимальном пределе текучести и максимальном пределе текучести Н/мм2.
Продольные кромки накладок, работающих в пластической стадии, должны быть строганными или фрезерованными.
15.12 Опорные части
15.12.1 Неподвижные шарнирные опоры с центрирующими прокладками, тангенциальные, а при весьма больших реакциях - балансирные опоры следует применять при необходимости строго равномерного распределения давления под опорой.
Плоские или катковые подвижные опоры следует применять в случаях, когда нижележащая конструкция должна быть разгружена от горизонтальных усилий, возникающих при неподвижном опирании балки или фермы.
Коэффициент трения в плоских подвижных опорах следует принимать равным 0,3, в катковых - 0,03.
15.12.2 Расчет на смятие в цилиндрических шарнирах (цапфах) балансирных опор следует выполнять (при центральном угле касания поверхностей, равном или большем 90°) по формуле
(199)
где F – давление (сила) на опору;
r, l – радиус и длина шарнира, соответственно;
Rlp – расчетное сопротивление местному смятию при плотном касании, принимаемое согласно требованиям 6.1.
15.12.3 Расчет на диаметральное сжатие катков следует выполнять по формуле
(200)
где n – число катков;
d, l – диаметр и длина катка, соответственно;
Rcd – расчетное сопротивление диаметральному сжатию катков при свободном касании, принимаемое согласно требованиям 6.1.
16 Требования по проектированию конструкций опор воздушных линий электропередачи, открытых распределительных устройств и контактных сетей транспорта
16.1 Для конструкций и соединений опор воздушных линий электропередачи (ВЛ), открытых распределительных устройств (ОРУ) и контактных сетей транспорта (КС) следует применять материалы в соответствии с требованиями раздела 5 и приложения В.
16.2 В зависимости от назначения и типа их соединений конструкции опор подразделяются на группы:
группа 1 – сварные специальные опоры больших переходов высотой свыше 60 м;
группа 2 – сварные опоры ВЛ, кроме указанных в группе 1; сварные опоры ошиновки и под выключатели ОРУ независимо от напряжения, сварные опоры под оборудование ОРУ напряжением свыше 330 кВ; конструкции и элементы
КС, связанные с натяжением проводов (тяги, штанги, хомуты), а также опоры, указанные в группе 1, при отсутствии сварных соединений;
3 – сварные и болтовые опоры под оборудование ОРУ напряжением до 330 кВ, кроме опор под выключатели;
конструкции и элементы несущих, поддерживающих и фиксирующих устройств КС (опоры, ригели жестких поперечин, прожекторные мачты, фиксаторы), а также конструкции группы 2, кроме КС, при отсутствии сварных соединений;
4 – сварные и болтовые конструкции кабельных каналов, детали путей перекатки трансформаторов, трапы, лестницы, ограждения и другие вспомогательные конструкции и элементы ОРУ, ВЛ и КС.
16.3 Болты классов точности А и В для опор ВЛ высотой до 60 м и конструкций ОРУ и КС следует принимать, как для конструкций, не рассчитываемых на усталость, а для фланцевых соединений и опор ВЛ высотой более 60 м - как для конструкций, рассчитываемых на усталость, по таблице Г.3 (приложение Г).
Фланцевые соединения без контролируемого натяжения болтов применяются для соединения конструкций, указанных в настоящем разделе, вне зависимости от классификации напряжений в околофланцевой зоне II по 15.9.3.
Для ФС, подверженных сжатию (сжатию с изгибом), с болтами без контролируемого натяжения следует применять болты, гайки и шайбы в соответствии с 5.6.
16.4 При расчетах опор ВЛ, конструкций ОРУ и КС следует принимать коэффициенты условий работы, установленные в 7.1.2, разделах 4 и 14 и по таблице 45.
Для опор ВЛ, ОРУ и КС значение коэффициента надежности по ответственности следует принимать в соответствии с требованиями ГОСТ 27751.
Расчет на прочность растянутых элементов опор по формуле (5) с заменой в ней значения Ry на Ru/ не допускается.
Т а б л и ц а 45
Элемент конструкций | Коэффициент условий работы |
1 Сжатые пояса из одиночных уголков стоек свободно стоящей опоры в первых двух панелях от башмака при узловых соединениях: а) на сварке б) на болтах 2 Сжатый элемент плоской решетчатой траверсы из одиночного равнополочного уголка, прикрепляемого одной полкой (рисунок 22): |
0,95 0,90
|
а) пояс, прикрепляемый к стойке опоры непосредственно двумя болтами и более, поставленными вдоль пояса траверсы б) пояс, прикрепляемый к стойке опоры одним болтом или через фасонку в) раскос и распорка 3 Оттяжка из стального каната или пучка высокопрочной проволоки: | 0,90
0,75
0,75
|
Окончание таблицы 45
Элемент конструкций | Коэффициент условий работы |
а) для промежуточной опоры в нормальном режиме работы б) для анкерной, анкерно-угловой и угловой опор: в нормальном режиме работы в аварийном режиме работы | 0,90
0,80 0,90 |
П р и м е ч а н и е – Указанные в таблице коэффициенты условий работы не распространяются на соединения элементов в узлах. | |
16.5 При определении приведенной гибкости по таблице 8 наибольшую гибкость всего стержня следует вычислять по формулам:
для четырехгранного стержня с параллельными поясами, шарнирно опертого по концам,
(201)
для трехгранного равностороннего стержня с параллельными поясами, шарнирно опертого по концам,
(202)
для свободно стоящей стойки пирамидальной формы (рисунок 15)
(203)
где l – геометрическая длина сквозного стержня;
b – расстояние между осями поясов наиболее узкой грани стержня с параллельными поясами;
h – высота свободно стоящей стойки;
- коэффициент для определения расчетной длины, где bs и bi – расстояния между осями поясов пирамидальной опоры в верхнем и нижнем основаниях наиболее узкой грани соответственно.
Рисунок 22 – Схема траверсы с треугольной решеткой
16.6 Расчет на устойчивость при сжатии с изгибом сквозного стержня с решетками постоянного по длине сечения следует выполнять по разделу 9.
Для равностороннего трехгранного сквозного стержня с решетками постоянного по длине сечения относительный эксцентриситет следует вычислять по формулам:
при изгибе в плоскости, перпендикулярной к одной из граней,
(204)
при изгибе в плоскости, параллельной одной из граней,
(205)
где b – расстояние между осями поясов в плоскости грани;
– коэффициент, равный 1,2 при болтовых соединениях и 1,0 – при сварных соединениях.
16.7 При расчете на устойчивость при сжатии с изгибом сквозного стержня с решетками по 9.3.1 и 9.3.2 значение эксцентриситета при болтовых соединениях элементов следует умножать на коэффициент 1,2.
16.8 При проверке устойчивости отдельных поясов стержня сквозного сечения опор с оттяжками при сжатии с изгибом, продольную силу в каждом поясе следует определять с учетом дополнительного усилия от изгибающего момента М, вычисляемого по деформированной схеме.
Для шарнирно опертой по концам решетчатой стойки постоянного по длине прямоугольного сечения (тип 2, таблица 8) опоры с оттяжками значение момента М в середине длины стойки при изгибе ее в одной из плоскостей, х-х или у-у, следует определять по формуле
(206)
где Mq – изгибающий момент в середине длины стойки от поперечной нагрузки, определяемый как в балках;
– коэффициент, принимаемый согласно 16.6;
N – продольная сила в стойке;
fq – прогиб стойки в середине длины от поперечной нагрузки, определяемый как в обычных балках с использованием приведенного момента инерции сечения lef;
fn=0,0013l – начальный прогиб стойки в плоскости изгиба;
.
Здесь: l – длина стойки;
где А – площадь сечения стойки;
– приведенная гибкость стойки, определяемая по таблице 8 для сечения типа 2 с заменой в формуле (16) на или соответственно плоскости изгиба.
При изгибе стойки в двух плоскостях усилие Nad следует определять по формуле (124); при этом начальный прогиб fn следует учитывать только в той плоскости, в которой составляющая усилия Nad от момента Mx или My имеет наибольшее значение.
16.9 Поперечную силу Q в шарнирно опертой по концам стойке с решетками постоянного по длине прямоугольного сечения (тип 2, таблица 8) опоры с оттяжками при сжатии с изгибом в одной из плоскостей х-х или у-у следует принимать постоянной по длине стойки и определять по формуле
(207)
где Qmax – максимальная поперечная сила от поперечной нагрузки в плоскости изгиба, определяемая как в балках.
Остальные обозначения в формуле (207) следует принимать такими же, как в формуле (206).
16.10 Для шарнирно опертой по концам решетчатой стойки постоянного по длине треугольного сквозного сечения (тип 3, таблица 8) опоры с оттяжками при сжатии с изгибом в одной из плоскостей х-х или у-у значение момента М в середине ее длины следует определять по формуле (206), а приведенную гибкость - по таблице 8 для сечения типа 3.
При изгибе стойки в двух плоскостях значение усилия Nad следует принимать большим из двух значений, определяемых по формуле
или (208)
При учете обоих моментов Mx и My во второй формуле (208) начальный прогиб стойки fn в каждой из двух плоскостей следует принимать равным 0,001l .
16.11 Поперечную силу Q в плоскости грани в шарнирно опертой по концам решетчатой стойке треугольного сквозного сечения опоры с оттяжками при сжатии с изгибом следует определять по формуле (207) с учетом приведенной гибкости , определяемой по таблице 8 для сечения типа 3.
16.12 Расчет на устойчивость сжатых элементов конструкций из одиночных уголков (поясов, решетки) следует выполнять с учетом эксцентричного приложения продольной силы.
Как центрально сжатые по формуле (7) эти элементы следует рассчитывать при условии умножения продольных сил на коэффициенты и , принимаемые не менее 1,0.
В пространственных болтовых конструкциях по рисунку 15 (кроме рисунка 15, в) и концевых опор) при центрировании в узле элементов из одиночных равнополочных уголков по их рискам при однорядном расположении болтов в элементах решетки и прикреплении раскосов в узле с двух сторон полки пояса значения коэффициентов и следует определять:
для поясов при 3,5 (при >3,5 следует принимать =3,5) по формулам:
при 0,55c/b0,66 и
(209)
при 0,4≤b<0,55 и Nmd/Nm≤(2,33с/b-0,58)
(210)
для раскосов, примыкающих к рассчитываемой панели пояса, по формулам:
при 0,55≤c/b≤0,66 и Nmd/Nm<0,7
(211)
при 0,4≤c/b<0,55 и Nmd/Nm≤(2,33c/b-0,58)
(212)
Для пространственных болтовых конструкций по рисунку 15, г), д) в формулах (210) и (212) следует принимать 0,45≤c/b<0,55.
В формулах (211) и (212) отношение расстояния по полке уголка раскоса от обушка до риски, на которой установлены болты, к ширине полки уголка раскоса принято от 0,54 до 0,6; при отношении, равном 0,5, коэффициент , вычисленный по формулам (211) и (212), должен быть увеличен на 5%.
В пространственных сварных конструкциях из одиночных равнополочных уголков по рисунку 15, б), г) (кроме концевых опор) с прикреплением раскосов в узле только с внутренней стороны полки пояса при Nmd/Nm≤0,7 значения коэффициентов и следует принимать:
при центрировании в узлах элементов по центрам тяжести сечений
при центрировании в узлах осей раскосов на обушок пояса
При расчете конструкций на совместное действие вертикальных и поперечных нагрузок и крутящего момента, вызванного обрывом проводов или тросов, принимают
Обозначения, принятые в формулах (209)-(212):
с – расстояние по полке уголка пояса от обушка до риски, на которой расположен центр узла;
b – ширина полки уголка пояса;
Nm – продольная сила в панели пояса;
Nmd - сумма проекций на ось пояса усилий в раскосах, примыкающих к одной полке пояса, передаваемая на него в узле и определяемая при том же сочетании нагрузок, как для Nm; при расчете пояса следует принимать большее из значений Nmd, полученных для узлов по концам панели, а при расчете раскосов - для узла, к которому примыкает раскос.
16.13 Расчетные длины lef и радиусы инерции сечений i при определении гибкости элементов плоских траверс с поясами и решеткой из одиночных уголков (см. рисунок 22) следует принимать равными:
для пояса lef=lm, i=imin, lef=lm1, i=ix;
для раскоса lef=ld, i=imin;
для распорки lef=lc, i=imin,
где ix- радиус инерции сечения относительно оси, параллельной плоскости решетки траверсы.
16.14 Гибкость первого снизу раскоса из одиночного уголка решетчатой свободно стоящей опоры ВЛ не должна превышать 160.
16.15 Отклонения верха опор и прогибы траверс не должны превышать значений, приведенных в таблице 46.
16.16 В стальных пространственных конструкциях опор ВЛ и ОРУ из одиночных уголков следует предусматривать в поперечных сечениях диафрагмы, которые должны располагаться в стойках свободно стоящих опор не реже, чем через 25 м, и в стойках опор на оттяжках не реже, чем через 15 м. Диафрагмы должны также устанавливаться в местах приложения сосредоточенных нагрузок и переломов поясов.
16.17 При расчете на смятие соединяемых элементов решетки в одноболтовых соединениях с расстоянием от края элемента до центра отверстия вдоль усилия менее 1,5d следует учитывать примечание 2 к таблице 40.
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 2d.
16.18 Раскосы, прикрепляемые к поясу болтами в одном узле, должны быть расположены с двух сторон полки поясного уголка.
Т а б л и ц а 46
Конструкция и направление отклонения | Относительное отклонение верха опоры (к высоте опоры) | Относительный прогиб траверсы и балки (к пролету или длине консоли) | |||
Вертикальный | Горизонтальный | ||||
в пролете | на консоли | в пролете | на консоли | ||
1 Концевая и угловая опора ВЛ анкерного типа высотой до 60 м вдоль проводов |
|
|
| Не ограни- Чивается
| |
2 Опора ВЛ анкерного типа высотой до 60 м вдоль проводов | То же
| ||||
3 Промежуточ-ная опора ВЛ (кроме пере-ходной) вдоль и поперек проводов |
Не ограни- чивается |
|
| "
| |
4 Переходные опоры ВЛ всех типов высотой свыше 60 м вдоль проводов
|
|
|
| "
| |
Окончание таблицы 46
Конструкция и направление отклонения | Относительное отклонение верха опоры (к высоте опоры) | Относительный прогиб траверсы и балки (к пролету или длине консоли) | |||
Вертикальный | Горизонтальный | ||||
в пролете | на консоли | в пролете | на консоли | ||
5 Опора ОРУ вдоль проводов | |||||
6 То же, поперек про-водов |
|
Не ограни- Чивается
|
Не ограни- Чивается |
Не ограничивается | |
7 Стойка опоры под обору-дование
| - | -
| -
| -
| |
8 Балка под оборудование | - | -
| -
| ||
П р и м е ч а н и я 1 Отклонение опор ОРУ и траверс опор ВЛ в аварийном и монтажном режимах не нормируется. 2 Отклонения и прогибы по позициям 7 и 8 должны быть уменьшены, если техническими условиями на эксплуатацию оборудования установлены более жесткие требования. | |||||
16.19 В болтовых стыках поясных равнополочных уголков число болтов в стыке следует назначать четным и распределять болты поровну между полками уголка.
Число болтов при однорядном и шахматном их расположении, а также число поперечных рядов болтов при двухрядном их расположении следует назначать не более пяти на одной полке уголка с каждой стороны от стыка.
Указанное число болтов и поперечных рядов следует увеличивать до семи при условии уменьшения значения коэффициента , определяемого по таблице 41, умножением на 0,85.
16.20 Расчет на устойчивость стенок опор из многогранных труб при числе граней от 8 до 12 следует выполнять по формуле
(213)
где – наибольшее сжимающее напряжение в сечении опоры при ее расчете по деформированной схеме;
– критическое напряжение, вычисляемое по формуле
(214)
- условная гибкость стенки грани шириной b и толщиной t;
где следует принимать не более 2,4;
- наименьшее напряжение в сечении, принимаемое при растяжении со знаком "минус".
Многогранные трубы должны соответствовать требованиям 11.2.1 и 11.2.2 для круглых труб с радиусом описанной окружности.
17 Требования по проектированию конструкций антенных
сооружений связи высотой до 500 м
17.1 Для стальных конструкций антенных сооружений (АС) следует применять стали согласно приложению В (кроме сталей С390К, С590, С590К), а также сварные прямошовные и бесшовные трубы из стали С245, С255, С345, С355. При этом следует принимать распределение конструкций по группам:
1 – оттяжки из стальных канатов и цепей различной конфигурации, несущие ванты антенных полотен и антенные провода; элементы (механические детали) оттяжек мачт и антенных полотен, детали крепления оттяжек к фундаментам и к стволам стальных опор; фланцы и фланцевые соединения элементов стволов мачт и башен, включая опорные фланцы и башмаки;
2 – сплошностенчатые и решетчатые стволы мачт и башен, решетка, диафрагмы стволов башенных опор;
3 – лестницы, переходные площадки; металлоконструкции крепления антенного оборудования.
Материалы для соединений следует принимать согласно разделу 5, нормативные и расчетные сопротивления материалов и соединений - согласно разделу 6 и приложениям В и Г.
17.2 Для оттяжек и элементов антенных полотен следует применять стальные круглые канаты оцинкованные по группе СС, грузовые нераскручивающиеся одинарной свивки (спиральные) или нераскручивающиеся двойной крестовой свивки с металлическим сердечником (круглопрядные), при этом спиральные канаты следует применять при расчетных усилиях до 325 кН. В канатах следует применять стальную круглую канатную проволоку наибольших диаметров марки 1. Для средне- и сильноагрессивных сред - применять канаты, оцинкованные по группе ЖС, с требованиями для канатов группы СС. При увеличении длины обвязок из мягкой оцинкованной проволоки, расположенных по концам канатов, на 25% следует применять раскручивающиеся канаты.
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, следует применять стальные канаты закрытого типа из зетобразных и клиновидных оцинкованных проволок.
17.3 Концы стальных канатов в стаканах или муфтах следует закреплять заливкой цинковым сплавом ЦАМ9-1,5Л.
17.4 Для элементов антенных полотен следует применять провода согласно таблице Б.2. Применение медных проволок допускается только в случаях технологической необходимости.
17.5 Значение расчетного сопротивления (усилия) растяжению проводов и проволок следует принимать равным значению разрывного усилия, установленному государственными стандартами, деленному на коэффициент надежности по материалу
для алюминиевых и медных проводов =2,5;
для сталеалюминиевых проводов при номинальных сечениях, мм2:
16 и 25 =2,8;
35-95 =2,5;
120 и более =2,2;
для биметаллических сталемедных проволок=2,0.
17.6 При расчетах конструкций АС следует принимать коэффициенты условий работы, установленные в 4.3, разделе 14 и таблице 47.
Т а б л и ц а 47
Элементы конструкций | Коэффициент условий работы |
Предварительно напряженные элементы решетки Фланцы: кольцевого типа остальных типов Стальные канаты оттяжек мачт или элементы антенных полотен при их количестве: 3-5 оттяжек в ярусе или элементов антенных полотен 6-8 оттяжек в ярусе 9 и более оттяжек в ярусе Заделка концов на коуше зажимами или точечное опрессование во втулке Оплетка каната на коуше или изоляторе Элементы крепления оттяжек, антенных полотен, проводов, подкосов к опорным конструкциям и анкерным фундаментам Анкерные тяжи без резьбовых соединений при работе их на растяжение с изгибом Проушины при работе на растяжение Детали креплений и соединений стальных канатов: механические, кроме осей шарниров оси шарниров при смятии | 0,90
1,10 0,90
0,80 0,90 0,95 0,75
0,55 0,90
0,65
0,65
0,80 0,90 |
17.7 Относительные отклонения опор (к высоте) не должны превышать значений (кроме отклонений опор, для которых техническим заданием на проектирование установлены иные значения):
1/100 – при ветровой или гололедной нагрузке;
1/300 – при односторонней подвеске антенны к опоре при отсутствии ветра.
17.8 Монтажные соединения элементов конструкций (в том числе, фланцевые), передающие расчетные усилия, следует проектировать на болтах класса точности В и классов прочности 8.8 и 10.9. При знакопеременных усилиях следует принимать соединения на болтах классов прочности 8.8 и 10.9 с обязательным натяжением болтов на усилие (по 14.3.6) или на монтажной сварке.
Применение монтажной сварки или болтов класса точности А должно быть согласовано с монтирующей организацией.
17.9 Раскосы 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.
17.10 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.
17.11 Болты фланцевых соединений труб следует размещать на одной окружности минимально возможного диаметра на равных расстояниях между собой.
17.12 Элементы решетки ферм, сходящиеся в одном узле, следует центрировать на ось пояса в точке пересечения их осей. В местах примыкания раскосов к фланцам их расцентровка должна быть не более трети размера поперечного сечения пояса. При расцентровке на больший размер элементы должны быть рассчитаны с учетом узловых моментов.
В прорезных фасонках для крепления раскосов из круглой стали конец прорези следует засверливать отверстием диаметром в 1,2 раза больше диаметра раскоса.
17.13 Оттяжки в мачтах с решетчатым стволом следует центрировать в точке пересечения осей поясов и распорок. За условную ось оттяжек следует принимать хорду.
Листовые проушины для крепления оттяжек должны подкрепляться ребрами жесткости, предохраняющими их от изгиба.
Конструкции узлов крепления оттяжек, которые не вписываются в транспортные габариты секций ствола мачт, следует проектировать на отдельных вставках в стволе в виде жестких габаритных диафрагм.
17.14 Натяжные устройства (муфты), служащие для регулирования длины и закрепления оттяжек мачт, должны крепиться к анкерным устройствам гибкой канатной вставкой. Длина канатной вставки между торцами втулок должна быть не менее 20 диаметров каната.
17.15 Для элементов АС следует применять типовые механические детали, прошедшие испытания на прочность и усталость.
Резьбу на растянутых элементах следует принимать согласно действующим НД (исполнение впадины резьбы с закруглением).
17.16 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 (4-40 Гц) виброгасителей рессорного типа. Низкочастотные гасители следует выбирать в зависимости от частоты основного тона оттяжки, провода или каната. Расстояние s от концевой заделки каната до места подвески гасителей следует определять по формуле
(215)
где d – диаметр каната, провода, мм;
m – масса 1 м каната, провода, кг;
Р – предварительное натяжение в канате, проводе, Н.
Высокочастотные гасители следует устанавливать 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.
17.17 Антенные сооружения радиосвязи необходимо окрашивать согласно требованиям по маркировке и светоограждению высотных препятствий.
17.18 Механические детали оттяжек, арматуры изоляторов, а также метизы должны быть оцинкованными.
18 Требования по проектированию конструкций зданий и сооружений при реконструкции
18.1 Общие положения
18.1.1 Остаточный ресурс конструкций зданий и сооружений следует оценивать на основании анализа имеющейся технической документации, визуального, инструментального освидетельствований, проверочных расчетов несущей способности и деформативности конструктивных элементов, имеющих дефекты или получивших повреждение в процессе эксплуатации. В итоге освидетельствования техническое состояние элементов зданий и сооружений должно быть определено в соответствии с действующими нормативными документами нормативное, работоспособное, ограниченно работоспособное аварийное состояние.
18.1.2 При усилении или изменении условий работы сохраняемых конструкций следует обеспечивать как минимум их работоспособное состояние.
На период от проведения обследования до усиления конструкции, находящиеся в ограниченно работоспособном состоянии, должны быть обеспечены необходимым контролем.
При усилении конструкций следует предусматривать конструктивные решения и методы производства работ, обеспечивающие плавное включение элементов и конструкций усиления в совместную работу с сохраняемыми конструкциями, в том числе при использовании искусственного регулирования усилий и временной разгрузки конструкций.
18.1.3 Для конструкций, запроектированных по ранее действовавшим нормам и техническим условиям, проверочный расчет не следует проводить в случаях, если за период эксплуатации не менее 15 лет в них не возникли дефекты и повреждения, не изменились условия дальнейшей эксплуатации, нагрузки и воздействия, а при их изменении не увеличились усилия в основных элементах.
18.2 Расчетные характеристики стали и соединений
18.2.1 Оценивать качество материала конструкций следует по данным заводских сертификатов или по результатам испытаний образцов. Испытания следует выполнять при отсутствии исполнительной документации или сертификатов, недостаточности имеющихся в них сведений или обнаружении повреждений, которые могли быть вызваны низким качеством металла.
18.2.2 При исследовании и испытании металла следует определять следующие показатели:
химический состав - массовую долю элементов по таблице В.2 (приложение В);
предел текучести, временное сопротивление и относительное удлинение при испытаниях на растяжение (следует проводить испытания с построением диаграммы работы стали);
ударную вязкость для температур, соответствующих группе конструкций и расчетной температуре по таблице В.1 (приложение В);
в отдельных случаях макро- и микроструктуру стали (в частности, для конструкций 1-й и 2-й групп приложения В.
Ударную вязкость не следует оценивать в случае кипящих и бессемеровских сталей, а также других углеродистых сталей с содержанием серы S>0,55% или фосфора P>0,050%.
Места отбора проб для определения перечисленных показателей, число проб и необходимость усиления мест вырезки устанавливает организация, производящая обследование конструкций.
18.2.3 Исследования и испытания металла конструкций, изготовленных до 1950 г., следует проводить в специализированных научно-исследовательских институтах, где, кроме свойств металла, устанавливается способ производства стали: пудлинговая, конвертерная с продувкой воздухом (бессемеровская или томасовская), мартеновская или электросталь.
18.2.4 Расчетные сопротивления проката, гнутых профилей и труб сохраняемых конструкций следует назначать согласно требованиям 6.1, при этом значения Ryn, Run и следует принимать:
для металла конструкций, изготовленных до 1950 г., - по полученным при испытаниях минимальным значениям предела текучести и временного сопротивления, =1,2;
Ry для пудлинговой стали должно быть не более 170 Н/мм2, для конвертерной, мартеновской и электростали – не более 210 Н/мм2;
для металла конструкций, изготовленных после 1950 г.:
а) при наличии сертификата - по минимальным значениям предела текучести и временного сопротивления, установленным в НД, по которым изготовлена данная металлопродукция; =1,15 - для проката, изготовленного до 1982 г.; =1,1 - для проката, изготовленного после 1982 г.; =1,05 - для проката, изготовленного после 1988 г. по НД, использующей статистическую процедуру контроля свойств проката;
б) при отсутствии сертификата (по результатам исследований металла согласно 18.2.2, а также по сведениям о виде проката и времени строительства следует определять марку стали и нормативный документ, по которому изготовлена данная металлопродукция) - по минимальным значениям предела текучести и временного сопротивления, установленным в нормативном документе для данной продукции, =1,15;
в) в случаях, когда идентифицировать сталь не удалось, - по минимальному результату испытаний, = 1,15; Ry должно быть не более 210 Н/мм2.
18.2.5 Расчетные сопротивления сварных соединений сохраняемых конструкций, подлежащих реконструкции или усилению, следует назначать с учетом марки стали, сварочных материалов, видов сварки, положения швов и способов их контроля, примененных в конструкциях.
При отсутствии установленных нормами необходимых данных следует принимать:
для угловых швов Rwf=Rwz=0,44Run; =0,7 и =1,0, считая при этом =0,8;
для растянутых стыковых швов Rwy=0,55Ry в конструкциях, изготовленных до 1972 г., и Rwy=0,85Ry – после 1972 г. Уточнять несущую способность сварных соединений следует по результатам испытаний образцов, взятых из конструкции.
18.2.6 Расчетные сопротивления срезу и растяжению болтов, а также смятию элементов, соединяемых болтами, следует определять согласно 6.5. Если невозможно установить класс прочности болтов, то значения расчетных сопротивлений одноболтовых соединений следует принимать: Rbs=150 Н/мм2 и Rbt=160 Н/мм2.
18.2.7 Расчетные сопротивления заклепочных соединений следует принимать по таблице 48.
Если в исполнительной документации отсутствуют указания о способе образования отверстий и материале заклепок и установить их по имеющимся данным не представляется возможным, расчетные сопротивления следует принимать по таблице 48, как для соединений на заклепках группы С из стали марки Ст2.
Расчет заклепочных соединений следует выполнять согласно формулам 14.2.9, принимая Rbs=Rrs; Rbp=Rrp; Rbt=Rrt; Ab=Abn=Ar=0,785 db=dr.
Т а б л и ц а 48
Напряженное состояние | Условное обозначение | Группа соединения | Расчетное сопротивление заклепочного соединения, Н/мм2 | ||
срезу и растяжению заклепок из стали марок | cмятию соединяемых элементов | ||||
Ст2, Ст3 | 09Г2 | ||||
Срез | Rrs | B C | 180 160 | 220 - | - - |
Окончание таблицы 48
Напряженное состояние | Условное обозначение | Группа соединения | Расчетное сопротивление заклепочного соединения, Н/мм2 | ||
срезу и растяжению заклепок из стали марок | cмятию соединяемых элементов | ||||
Ст2, Ст3 | 09Г2 | ||||
Растяжение (отрыв головки) | Rrt | B, C | 120 | 150 | - |
Смятие | Rrp | B C | - - | - - | Rrp=2Ry Rrp=1,7Ry |
П р и м е ч а н и я 1 К группе В следует относить соединения, в которых заклепки поставлены в отверстия, сверленные в собранных элементах или в деталях по кондукторам; к группе С – соединения, в которых заклепки поставлены в отверстия, продавленные или сверленные без кондуктора в отдельных деталях. 2 При применении заклепок с потайными или полупотайными головками расчетные сопротивления заклепочных соединений срезу и смятию следует понижать умножением на коэффициент 0,8. Работа указанных заклепок на растяжение не допускается. | |||||
18.3 Усиление конструкций
18.3.1 Конструкции, эксплуатируемые при расчетной температуре -45°С и изготовленные из кипящей малоуглеродистой стали, а также из других сталей, у которых по результатам испытаний значения ударной вязкости ниже гарантированных государственными стандартами по сталям для групп конструкций в соответствии с требованиями приложения В, 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 конструкций, если эксплуатация их не будет соответствовать указанному условию, следует принимать на основании заключения.
18.3.2 Расчетную схему конструкции следует принимать с учетом особенностей ее 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 следует выполнять с учетом обнаруженных дефектов и повреждений, коррозионного износа, фактических условий сопряжения и опирания. Принимая для позиций 4 и 5 таблицы 1 коэффициент условий работы =1,0, расчет элементов следует выполнять по деформированной схеме.
18.3.3 Конструкции, не удовлетворяющие требованиям 15.7.1-15.7.5, 17.2 и разделов 7-9, 11-14, а также требованиям СНиП 2.01.07 по ограничению вертикальных прогибов, должны быть усилены или заменены, за исключением случаев, указанных в настоящем подразделе.
Отклонения от геометрической формы, размеров элементов и соединений от номинальных, превышающие допускаемые действующими стандартами и СНиП КР 52-01, но не препятствующие нормальной эксплуатации, не устраняются при условии обеспечения несущей способности конструкций с учетом требований 18.3.2.
18.3.4 Не следует усиливать элементы конструкций, если:
их вертикальные и горизонтальные прогибы и перемещения превышают предельные значения, установленные СНиП 2.01.07, но не препятствуют нормальной эксплуатации, исходя из технологических требований;
их гибкость превышает предельные значения, установленные в 10.4, но отклонения положения конструкций не превышают значений, установленных СНиП КР 52-01, и усилия в элементах не будут возрастать в процессе дальнейшей эксплуатации, а также в тех случаях, когда возможность использования таких элементов проверена расчетом или испытаниями.
18.3.5 При усилении конструкций следует учитывать возможность предварительного напряжения и активного регулирования усилий (в том числе за счет сварки, изменений конструктивной и расчетной схем), а также упругопластическую работу стали, закритическую работу тонкостенных элементов и обшивок конструкций в соответствии с действующими нормами.
18.3.6 Конструкции усиления и методы его выполнения должны предусматривать меры по снижению нежелательных дополнительных деформаций элементов в процессе усиления в соответствии с 4.3.5.
Несущая способность конструкций в процессе выполнения работ по усилению должна обеспечиваться с учетом влияния ослаблений сечений дополнительными отверстиями под болты и влияния сварки.
В зависимости от степени нагруженности элементов усиление конструкции должно производиться под полной нагрузкой, с частичной разгрузкой или с полной разгрузкой.
18.3.7 Прерывистые фланговые швы применяются в конструкциях 3-й и 4-й групп (согласно приложению В), эксплуатируемых при расчетной температуре не ниже минус 45°С в неагрессивной или слабоагрессивной среде, для обеспечения совместной работы деталей усиления и существующей конструкции.
Во всех случаях применения угловых швов следует назначать минимально необходимые катеты. Концевые участки швов следует проектировать с катетом большим, чем катет промежуточных участков, и устанавливать их размеры в соответствии с расчетом.
18.3.8 При усилении элементов конструкций применяют комбинированные соединения: заклепочные с фрикционными или заклепочные с болтами класса точности А.
18.3.9 В элементах групп конструкций 1, 2, 3 или 4 (согласно приложению В), подверженных при усилении нагреву вследствие сварки, расчетное напряжение не должно превышать значений 0,2Ry; 0,4 Ry; 0,6 Ry или 0,8 Ry – соответственно.
Напряжение следует определять от нагрузок, действующих во время усиления, для неусиленного сечения с учетом фактического состояния конструкций (ослаблений сечения, искривлений элемента и др.).
При превышении указанных напряжений необходима разгрузка конструкций или подведение временных опор.
18.3.10 Основными способами усиления конструкций являются:
увеличение площади поперечного сечения отдельных элементов конструкции;
изменение конструктивной схемы всего каркаса или отдельных элементов его;
регулирование напряжений.
Каждый из этих способов применяется самостоятельно или в комбинации с другим.
18.3.11 При расчете элементов конструкций, усиленных путем увеличения сечения следует учитывать разные расчетные сопротивления материалов конструкции и усиления. Следует принимать одно расчетное сопротивление, равное меньшему из них, если они отличаются не более чем на 15%.
18.3.12 Расчет на прочность и устойчивость элементов, усиленных способом увеличения сечений, следует выполнять с учетом напряжений, существовавших в элементе в момент усиления (с учетом разгрузки конструкций). При этом следует учитывать начальные искривления элементов, смещение центра тяжести усиленного сечения и искривления, вызванные сваркой.
Искривления от сварки при проверке устойчивости элементов при центральном сжатии и сжатии с изгибом следует учитывать введением дополнительного коэффициента условий работы =0,8.
Проверку на прочность элементов, для которых согласно 18.3.11 принято одно расчетное сопротивление, кроме расчета по формулам (50), (51) и (105), следует выполнять на полное расчетное усилие без учета напряжений, существовавших до усиления, а при проверке стенок балок на местную устойчивость следует использовать дополнительный коэффициент условий работы =0,8.
18.3.13 Расчет на прочность элементов конструкций, усиливаемых методом увеличения сечений, следует выполнять по формулам:
а) для центрально растянутых симметрично усиливаемых элементов - (5);
б) для центрально сжатых симметрично усиливаемых элементов
(216)
где =0,95 – коэффициент, принимаемый при усилении без использования сварки;
– коэффициент, принимаемый при усилении с использованием сварки;
в) для несимметрично усиливаемых центрально растянутых, центрально сжатых и внецентренно сжатых элементов
(217)
где =0,95 – коэффициент для конструкций группы 1;
=1 – коэффициент для конструкций групп 2, 3 и 4;
при N/(ARy)≥0,6 следует принимать , здесь следует определять по формуле (216).
Изгибающие моменты Mx и My следует определять относительно главных осей усиленного сечения.
18.3.14 Расчет на устойчивость сжатых элементов сплошного сечения в плоскости действия моментов выполняется по формуле
(218)
где А – площадь усиленного сечения;
– коэффициент условий работы, принимаемый не более 0,9.
– коэффициент, определяемый по таблице Д.3 (приложение Д) в зависимости от условной гибкости усиленного элемента и приведенного относительного эксцентриситета – коэффициент влияния формы сечения по таблице Д.2 (приложение Д);
(219)
здесь Wc – момент сопротивления для наиболее сжатого волокна;
ef – эквивалентный эксцентриситет, учитывающий особенности работы усиленного стержня и определяемый по формуле
(220)
где e – эксцентриситет продольной силы относительно центральной оси усиленного сечения после усиления; в тех случаях, когда эксцентриситет продольной силы остается неизменным, его значение определяется выражением e=e0-eA, где eA – смещение центра тяжести сечения при усилении, принимаемое со своим знаком (рисунок 23, а) и б);
в общем случае сжатия с изгибом, а также в случае приложения дополнительных продольных или поперечных сил после усиления, величина e определяется выражением e=M/N, где М – расчетный момент относительно центральной оси усиленного сечения; при несимметричном усилении центрально сжатого (первоначально) элемента в качестве e0 случайный эксцентриситет учитывается с таким знаком, чтобы учесть наиболее неблагоприятный случай;
Рисунок 23 – К определению эксцентриситета продольной силы при положительном (а) и отрицательном (б) значениях
fж – определяется по формуле
(221)
здесь f0 – начальный прогиб усиливаемого элемента; в расчетах сжатых стержней на устойчивость значение f0 определяется от расчетных начальных нагрузок; в расчетах на деформативность – от нормативных начальных нагрузок;
сумма моментов инерции элементов усиления, присоединяемых одновременно, относительно их собственных центральных осей, перпендикулярных к плоскости изгиба;
– коэффициент, учитывающий влияние продольной силы:
при расчете изгибаемых элементов
при малых значениях собственных моментов инерции элементов усиления деформации не учитывают и fж=f0;
при присоединении элементов усиления к плоским поверхностям усиливаемого элемента, например, параллельным плоскости изгиба, принимается и fж=f0;
fw – дополнительный остаточный прогиб, возникающий вследствие приварки элементов усиления, определяется по формуле
(222)
здесь a – средний коэффициент прерывности шпоночного шва с учетом протяженности концевых его участков (при сплошных швах а=1); V=0,04- параметр продольного укорочения элемента от наложения одиночного шва; kf – катет связующих швов, см; l0=lef – расчетная длина элемента в плоскости изгиба (для однопролетных балок l0 - пролет балки); yi – расстояние от i-го шва до центральной оси усиленного сечения, принимаемое со своим знаком; ni–коэффициент, учитывающий начальное напряженно-деформированное состояние элемента и схему его усиления и зависящий от – коэффициента, характеризующего уровень начальных напряжений в зоне i-го шва в наиболее нагруженном сечении элемента (рисунок 24).
1 – в растянутой зоне сечения; 2 – в сжатой зоне, в расчетах на устойчивость; 3 – в сжатой зоне в расчетах на деформативность; 4 – в растянутой и сжатой зонах сечения при схемах усиления, связанных с наложением двусторонних швов
Рисунок 24 – Зависимости при швах
Если сварочный прогиб fw является разгружающим фактором (знак fw не совпадает со знаком суммы (с+fж)) и приводит к уменьшению абсолютной величины эквивалентного эксцентриситета, то значение kw принимается равным 0,5; в противном случае kw=1.
18.3.15 При расчете на устойчивость элементов при центральном сжатии и сжатии с изгибом следует принимать для усиленного сечения в целом приведенное значение расчетного сопротивления, вычисляемое по формуле
(223)
где – расчетное сопротивление основного металла, определяемое согласно требованиям 18.2.4;
k - коэффициент, вычисляемый по формуле
(224)
Здесь Rya – расчетное сопротивление металла усиления;
А, L – соответственно площадь и момент инерции неусиленного сечения элемента относительно оси, перпендикулярной к плоскости проверки устойчивости;
Aa, La – то же, усиленного сечения элемента в целом.
18.3.16 Не требуют усиления существующие стальные конструкции, выполненные с отступлением от требований 14.1.7,
14.1.10, 14.2.2, 15.1, 15.2.1, 15.2.3, 15.3.3-15.3.5, 15.4.2, 15.4.5, 15.5.2, 15.5.4, 15.11.1, 16.14, 16.16, 17.8-17.11, 17.16, 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 18.3.2, 18.3.4, 18.3.9;
выполняются мероприятия по предупреждению усталостного и хрупкого разрушения конструкций, на которые распространяются требования 12.1.1, 12.1.3 и раздела 13.
При выполнении этих условий для проверок устойчивости центрально сжатых элементов следует принимать тип сечения "b" вместо типа "с" (см. таблицы 7 и Д.1 (приложение Д)).
Приложение А
Основные буквенные обозначения величин
А – площадь сечения брутто;
A bn – площадь сечения болта нетто;
Ad – площадь сечения раскосов;
Af – площадь сечения полки (пояса);
An – площадь сечения нетто;
Aw – площадь сечения стенки;
Awf – площадь сечения по металлу углового шва;
Awz – площадь сечения по металлу границы сплавления;
В – бимомент, изгибно-крутящий бимомент;
Е – модуль упругости;
F – сила;
G – модуль сдвига;
I – момент инерции сечения брутто;
Ib – момент инерции сечения ветви;
Lm; Ld – моменты инерции сечения пояса и раскосов фермы;
Lr – момент инерции сечения ребра, планки;
Lrl – момент инерции сечения продольного ребра;
Lt – момент инерции при свободном кручении;
Lx; Ly – моменты инерции сечения брутто относительно осей х-х и у-у соответственно;
Lxn; Lyn – то же, сечения нетто;
L – секториальный момент инерции сечения;
L – то же, сечения нетто;
М – момент, изгибающий момент;
Mx; My – моменты относительно осей х-х и у-у соответственно;
N – продольная сила;
Nad – дополнительное усилие;
Nbm – продольная сила от момента в ветви колонны;
Q – поперечная сила, сила сдвига;
Qfic – условная поперечная сила для соединительных элементов;
Qs – условная поперечная сила, приходящаяся на систему планок, расположенных в одной плоскости;
Rba – расчетное сопротивление растяжению фундаментных болтов;
Rbp – расчетное сопротивление смятию одноболтового соединения;
Rbs – расчетное сопротивление срезу одноболтового соединения;
Rbt – расчетное сопротивление растяжению одноболтового соединения;
Rbun – нормативное сопротивление стали болтов, принимаемое равным временному сопротивлению по национальным стандартам и техническим условиям на болты;
Rbu – расчетное сопротивление растяжению U-образных болтов;
Rbyn – нормативное сопротивление стали болтов, принимаемое равным пределу текучести по национальным стандартам и техническим условиям на болты;
Rcd – расчетное сопротивление диаметральному сжатию катков (при свободном касании в конструкциях с ограниченной подвижностью);
Rdh – расчетное сопротивление растяжению высокопрочной проволоки;
Rlp – расчетное сопротивление местному смятию в цилиндрических шарнирах (цапфах) при плотном касании;
Rp – расчетное сопротивление стали смятию торцевой поверхности (при наличии пригонки);
Rs – расчетное сопротивление стали сдвигу;
Ru – расчетное сопротивление стали растяжению, сжатию, изгибу по временному сопротивлению;
Run – временное сопротивление стали, принимаемое равным минимальному
значению по национальным стандартам и техническим условиям на сталь;
Rv – расчетное сопротивление стали усталости;
Rwf – расчетное сопротивление угловых швов срезу (условному) по металлу шва;
Rwu – расчетное сопротивление стыковых сварных соединений растяжению, сжатию, изгибу по временному сопротивлению;
Rwun– нормативное сопротивление металла шва по временному сопротивлению;
Rws – расчетное сопротивление стыковых сварных соединений сдвигу;
Rwy– расчетное сопротивление стыковых сварных соединений растяжению, сжатию, изгибу по пределу текучести;
Rwz – расчетное сопротивление угловых швов срезу (условному) по металлу границы сплавления;
Ry – расчетное сопротивление стали растяжению, сжатию, изгибу по пределу текучести;
Ryf – то же, для полки (пояса);
Ryw – то же, для стенки;
Ryn – предел текучести стали, принимаемый равным значению предела текучести по национальным стандартам и техническим условиям на сталь;
S – статический момент сдвигаемой части сечения брутто относительно нейтральной оси;
Wx; Wy – моменты сопротивления сечения брутто относительно осей х-х и у-у соответственно;
Wc; Wt – моменты сопротивления сечения для сжатой и растянутой полки соответственно;
Wxn; Wyn – моменты сопротивления сечения нетто относительно осей х-х и у-у соответственно;
– секториальный момент сопротивления сечения брутто;
– секториальный момент сопротивления сечения нетто;
-–секториальный момент сопротивления сечения для наиболее сжатой и растянутой точки сечения соответственно;
b – ширина;
bef – расчетная ширина;
bf – ширина полки (пояса);
br – ширина выступающей части ребра, свеса;
cx; cy – коэффициенты для расчета с учетом развития пластических деформаций при изгибе относительно осей х-х, у-у соответственно;
d – диаметр отверстия болта;
db – наружный диаметр стержня болта;
e – эксцентриситет силы;
h – высота;
hef – расчетная высота стенки;
hw – высота стенки;
i – радиус инерции сечения;
imin – наименьший радиус инерции сечения;
ix; iy – радиусы инерции сечения относительно осей х-х, у-у соответственно;
kf – катет углового шва;
l – длина, пролет;
lc – длина стойки, колонны, распорки;
ld – длина раскоса;
lef – расчетная длина;
lm – длина панели пояса фермы или колонны;
ls – длина планки;
lw – длина сварного шва;
lx; ly – расчетные длины элемента в плоскостях, перпендикулярных осям х-х, у-у соответственно;
m – относительный эксцентриситет, m=eA/Wc;
r – радиус;
t – толщина;
tf – толщина полки (пояса);
tw – толщина стенки;
– отношение площадей сечений полки (пояса) и стенки, ;
– коэффициенты для расчета углового шва соответственно по металлу шва и по металлу границы сплавления;
– коэффициент условий работы болтового соединения;
– коэффициент условий работы;
– коэффициент надежности по нагрузке;
– коэффициент надежности по материалу;
–коэффициент надежности по ответственности;
– коэффициент надежности в расчетах по временному сопротивлению;
– коэффициент надежности по устойчивости системы;
–коэффициент влияния формы сечения;
– гибкость,
– условная гибкость,
– приведенная гибкость стержня сквозного сечения;
–условная приведенная гибкость стержня сквозного сечения,
– условная гибкость свеса пояса,
– условная гибкость поясного листа,
– условная гибкость стенки,
– предельная условная гибкость свеса пояса (поясного листа);
– предельная условная гибкость стенки;
; – расчетные гибкости элемента в плоскостях, перпендикулярных осям х-х и у-у соответственно;
– абсолютная величина нормального напряжения;
– местное напряжение;
; – нормальные напряжения, параллельные осям х-х и у-у соответственно;
; – касательное напряжение;
; – касательные напряжения, параллельные осям х-х и у-у соответственно;
– коэффициент устойчивости при центральном сжатии;
– коэффициент устойчивости при сжатии;
– коэффициент устойчивости при изгибе;
– коэффициент устойчивости при сжатии с изгибом;
– коэффициент устойчивости при сжатии с изгибом в двух плоскостях;
– секториальная координата.
Приложение Б
Физические характеристики материалов для стальных конструкций
Таблица Б.1 – Физические характеристики материалов для стальных конструкций
Характеристики | Значение |
Плотность , кг/м : проката и стальных отливок отливок из чугуна |
7850 7200 |
Коэффициент линейного расширения , °С-1 | |
Модуль упругости Е, Н/мм2 |
|
прокатной стали, стальных отливок отливок из чугуна марок: |
|
СЧ15 | |
СЧ20, СЧ25, СЧ30 | |
пучков и прядей параллельных проволок | |
канатов стальных: |
|
спиральных и закрытых несущих | |
двойной свивки | |
двойной свивки с неметаллическим сердечником | |
Модуль сдвига прокатной стали и стальных отливок G, Н/мм2 | |
Коэффициент поперечной деформации (Пуассона) | 0,3
|
П р и м е ч а н и е – Значения модуля упругости приведены для канатов, предварительно вытянутых усилием, равным не менее 60% разрывного усилия для каната в целом. | |
Таблица Б.2 – Физические характеристики проводов и проволоки
Наименование материалов | Марка и Номинальное сечение, мм2 | Модуль упругости Е, Н/мм2 | Коэффициент линейного расширения |
Алюминиевые провода по ГОСТ 839 | А, АНП; 16 800 | 0,630·105 | 0,23·10-4 |
Медные провода по ГОСТ 839 | М; 4 800 | 1,300·105 | 0,17·10-4 |
Сталеалюминевые провода по ГОСТ 839 при отношении площадей алюминия к стали, равном: | АС, АСК; АСКП, АСКС |
|
|
6 6,25 | 10 и более | 0,825·105 | 0,192·10-4 |
0,65 | 95 | 1,460·105 | 0,139·10-4 |
4,29-4,39 | 120 и более | 0,890·105 | 0,183·10-4 |
7,71-8,04 | 150 и более | 0,770·105 | 0,198·104 |
1,46 | 185 и более | 1,140·105 | 0,155·10-4 |
12,22 | 330 | 0,665·105 | 0,212·10-4 |
18,2 18,5 | 400 и 500 | 0,665·105 | 0,212·10-4 |
Биметаллическая сталемедная проволока по ГОСТ 3822 диаметром, мм: | БСМ 1 |
|
|
1,6 4 | 2,0 12,5 | 1,870·105 | 0,127·10-4 |
6 | 28,2 | 1,900·105 | 0,124·10-4 |
П р и м е ч а н и е – Значения массы проводов и проволоки следует принимать по ГОСТ 839 и ГОСТ 3822. | |||
Приложение В
Материалы для стальных конструкций и их расчетные сопротивления
Группы стальных конструкций
Группа 1. Сварные конструкции* или их элементы, работающие в особо тяжелых условиях (согласно ГОСТ 25546), в том числе максимально стесняющих развитие пластических деформаций, или подвергающиеся непосредственному воздействию динамических**, вибрационных или подвижных нагрузок [балки крановых путей; балки рабочих площадок; балки путей подвесного транспорта; элементы конструкций бункерных и разгрузочных эстакад, непосредственно воспринимающих нагрузки от подвижных составов; главные балки и ригели рам при динамической нагрузке; пролетные строения транспортерных галерей; фасонки ферм; стенки, окрайки днищ, кольца жесткости, плавающие крыши, покрытия резервуаров и газгольдеров; бункерные балки; оболочки параболических бункеров; стальные оболочки свободно стоящих дымовых труб; сварные специальные опоры больших переходов линий электропередачи (ВЛ) высотой более 60 м; элементы оттяжек мачт и оттяжечных узлов].
* Конструкция или ее элемент считается имеющим сварные соединения, если они расположены в местах действия значительных расчетных растягивающих напряжений (>0,3Ry; >0,3Rwf или >0,3Rwz) либо в местах, где возможно разрушение сварного соединения, например, из-за значительных остаточных напряжений, что может привести к непригодности к эксплуатации конструкции в целом.
** Конструкции относятся к подвергающимся воздействию динамических нагрузок, если отношение абсолютного значения нормального напряжения, вызванного динамической нагрузкой, к суммарному растягивающему напряжению от всех нагрузок в том же сечении >0,2 - см. формулу (170).
Группа 2. Сварные конструкции либо их элементы, работающие при статической нагрузке при наличии растягивающих напряжений [фермы; ригели рам; балки перекрытий и покрытий; косоуры лестниц; оболочки силосов; опоры ВЛ, за исключением сварных опор больших переходов; опоры ошиновки открытых распределительных устройств подстанций (ОРУ); опоры транспортерных галерей; прожекторные мачты; элементы комбинированных опор антенных сооружений (АС) и другие растянутые, растянуто-изгибаемые и изгибаемые элементы], а также конструкции и их элементы группы 1 при отсутствии сварных соединений и балки подвесных путей из двутавров по ГОСТ 19425 при наличии сварных монтажных соединений.
Группа 3. Сварные конструкции либо их элементы, работающие при статической нагрузке, преимущественно на сжатие [колонны; стойки; опорные плиты; элементы настила перекрытий; конструкции, поддерживающие технологическое оборудование; вертикальные связи по колоннам с напряжениями в расчетных сечениях связей свыше 0,4Ry; 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 АС; колонны бетоновозных эстакад; прогоны покрытий и другие сжатые и сжато-изгибаемые элементы], а также конструкции и их элементы группы 2 при отсутствии сварных соединений.
Группа 4. Вспомогательные конструкции зданий и сооружений (связи, кроме указанных в группе 3; элементы фахверка; лестницы; трапы; площадки; ограждения; металлоконструкции кабельных каналов; вспомогательные элементы сооружений и т.п.); сооружения класса КС-1 (ГОСТ 27751) - теплицы; парники; здания, в которых не предусматривается постоянное пребывание людей (мобильные сборно-разборные и контейнерного типа, временные склады и сооружения с ограниченным сроком службы, шпунтовые ограждения котлованов, временные опоры и т.п.), а также конструкции и их элементы группы 3 при отсутствии сварных соединений.
П р и м е ч а н и я
1 При назначении стали для конструкций зданий и сооружений класса КС-3 (ГОСТ 27751) номер группы конструкций следует уменьшать на единицу (для групп 2-4).
2 При толщине проката t>40 мм номер группы конструкций следует уменьшать на еди-ницу (для групп 2-4); при толщине проката t≤6 мм – увеличивать на единицу (для групп 1-3).
Таблица В.1 – Нормируемые показатели ударной вязкости проката и труб 1)
Расчетная температу-ра, °С | Группа конс-трук- ций | Нормативное сопротивление стали, Н/мм2 | ||||||||
Ryn< 290 | 290≤Ryn<390 | 390≤Ryn<440 | 440≤Ryn<540 | Ryn≥ 540 | ||||||
Показатели ударной вязкости KCV, Дж/см2 5) 6) | ||||||||||
при температуре испытаний на ударный изгиб, °С | ||||||||||
+20 | 0 | -20 | -40 | -40 | -60 | -40 | -60 | -60 | ||
t≥-45 | 1, 2, 3 | - | 34 | 34 | + | 34 | + | 66/34 4) | 40 | 66 |
4 | + 2) | 34 3) | + | + | + | + | + | + | - | |
-45>t≥-55 | 1 | - | - | - | 34 | 34 | + | 66/34 4) | + | 66 |
2, 3 | - | 34 | 34 | + | 34 | + | 66/34 4) | + | 66 | |
4 | - | 34 | 34 3) | + | + | + | + | + | - | |
t≤-55 | 1, 2, 3 | - | - | - | 34 | - | 34 | - | 66/34 4) | 66 |
4 | - | - | 34 | + | + | + | + | + | - | |
Знак " - " означает, что применение стали с такими гарантиями не допускается; знак " + " - допускается использовать фактические результаты механических свойств в поставленной партии проката при нормативных значениях KCV -20 , KCV -40, KCV -60 ≥34 Дж/см2 и для сталей с Ryn≥440 Н/мм2 при KCV-40, KCV-60 ≥66/34 Дж/см2 . _______________ 1) Нормы устанавливаются на основании испытаний на ударный изгиб образцов с острым V-образным надрезом проката с толщиной не менее 5 мм и труб с толщиной стенки не менее 5 мм. В случае толщины элемента менее 5 мм, проведение испытаний не требуется. 2) Применяются стали С235 без гарантий по ударной вязкости. 3) Для сооружений с ограниченным сроком службы и пребыванием в них людей. 4) Числитель - нормативные значения для листовой стали и труб; знаменатель - для фасонного проката. 5) В листовом прокате испытываются поперечные образцы, в широкополосном универсальном, фасонном, сортовом прокате, в трубах и профилях - продольные. 6) В электросварных трубах нормы распространяются на ударную вязкость основного металла, металла сварного шва и границы сплавления. | ||||||||||
Таблица В.2 – Требования по химическому составу
Нормативные сопротивления стали, Н/мм2 | Содержание элементов*, % (не более) | C3, % (не более) | ||
C | P | S | ||
Ryn<290 290≤Ryn<390 390≤Ryn<540 540≤Ryn< 590 | 0,22 0,14 0,12 0,13 | 0,040 0,025 0,017 0,015 | 0,025 0,025 0,010 0,010 | - 0,45 0,46 0,47 0,60 |
Ryn≤590 | 0,15 | 0,015 | 0,04 | |
Предельные отклонения по химическому составу в готовом прокате принимаются по действующему стандарту. ** S+Р 0,020%.
П р и м е ч а н и я 1 Углеродный эквивалент С3, %, следует определять по формуле
где С, Mn, Si, Сr, Ni, Сu, V, Nb, Mo, Р - массовые доли элементов, %. 2 Для сталей с нормативным сопротивлением 290≤Ryn<390 Н/мм2 повышение содержания углерода до 0,17%. 3 Для двутавров с параллельными гранями полок принимают содержание углерода для сталей С345-1 и С355-1 - до 0,18%; стали С390 - до 0,16%; стали С440 - до 0,17%. | ||||
Таблица В.3 – Нормативные и расчетные сопротивления при растяжении, сжатии и изгибе листового, широкополосного универсального, сортового проката и труб1)
1) Трубы стальные бесшовные и бесшовные горячедеформированные, а также электросварные прямошовные диаметром 114-530 мм с толщиной стенки от 4,0 до 12,7 мм; диаметром 508-1422 мм с толщиной стенки от 8 до 50 мм и диаметром 530-1420 мм улучшенной свариваемости и хладостойкости для строительных металлических конструкций
следует принимать по соответствующим действующим техническим условиям. Трубы диаметром 114-530 мм, сваренные высокочастотной сваркой (ВЧС), следует применять только после объемной термической обработки (ОТО).
Сталь | Тощина проката, мм | Нормативное сопротивление* проката и труб, Н/мм2 | Расчетное сопротивление** проката и труб, Н/мм2 | ||
Ryn | Run | Ry | Ru | ||
С235 | От 2,0 до 4,0 включ. | 235 | 360 | 230/225 | 350/345 |
С245 | От 2,0 до 20 включ. | 245 | 370 | 240/235 | 360/350 |
С255 | От 2,0 до 3,9 включ. " 4.0 " 10 " Св. 10 до 20 " " 20 до 40 " | 255 245 245 235 | 380 380 370 370 | 250/245 240/235 240/235 230/225 | 370/360 370/360 360/350 360/350 |
С345 | От 2,0 до 10 включ. | 345 | 490 | 340/330 | 480/470 |
С345 | От 4,0 до 10 включ. | 345 | 470 | 340/330 | 460/450 |
С355
| От 8,0 до 16 включ. " 16 " 40 " " 40 " 60 " " 60 " 80 " " 80 " 100 " " 100 " 160 " | 355 345 335 325 315 295 | 490 490 490 490 470 470 | 350/340 340/330 330/320 320/310 310/300 285/280 | 460/450 460/450 460/450 460/450 460/450 460/450 |
С355-1 С355-К
| От 8,0 до 16 включ.
" 16 " 40 " " 40 " 50 " | 345
345 335 | 490
490 490 | 350/340
340/330 330/320 | 460/450
460/450 460/450 |
С355П | От 8,0 до 16 включ. " 16 " 40 " | 355 345 | 490 490 | 350/340 340/330 | 460/450 460/450 |
Окончание таблицы В.3
Сталь | Тощина проката, мм | Нормативное сопротивление* проката и труб, Н/мм2 | Расчетное сопротивление** проката и труб, Н/мм2 | ||
Ryn | Run | Ry | Ru | ||
С390; С390-1 | От 8,0 до 50 включ.
| 390 | 520 | 380/370 | 505/495 |
С440 | От 8,0 до 50 включ. | 440 | 540 | 430/420 | 525/515 |
С550 | От 8,0 до 50 включ. | 540 | 640 | 525/515 | 625/610 |
С590 | От 8,0 до 50 включ. | 590 | 685 | 575/560 | 670/650 |
С690 | От 8,0 до 50 включ. | 690 | 785 | -/650 | -/745 |
* За нормативное сопротивление приняты гарантированные значения предела текучести и временного сопротивления, приводимые в НД. В тех случаях, когда эти значения в НД приведены только в одной системе единиц - кгс/мм2, нормативные сопротивления, Н/мм2, следует вычислять умножением соответствующих значений на 9,81 с округлением до 5 Н/мм2. ** Значения расчетных сопротивлений получены делением нормативных сопротивлений на коэффициенты надежности по материалу, определенные в соответствии с таблицей 3, с округлением до 5 Н/мм2. В числителе приведены значения расчетных сопротивлений проката по нормативной документации, в которой используется статистическая процедура контроля свойств проката (=1,025); в знаменателе - расчетное сопротивление остального проката при =1,050. | |||||
Таблица В.4 - Нормативные и расчетные сопротивления при растяжении, сжатии и изгибе фасонного проката в виде двутавров с параллельными гранями полок
Сталь | Толщина полки профилей, мм | Нормативное сопротивление проката, Н/мм2 | Расчетное сопротивление проката, Н/мм2 | ||
Ryn | Run | Ry | Ru | ||
С255Б; С255Б-1 | ≤10
| 255 | 380 | 250 | 370 |
Св. 10 до 20 включ | 245 | 370 | 240 | 360 | |
" 20 " 40 " | 235 | 370 | 230 | 360 | |
" 40 " 60 " | 235 | 370 | 230 | 360 | |
Окончание таблицы В.4
Сталь | Толщина полки профилей, мм | Нормативное сопротивление проката, Н/мм2 | Расчетное сопротивление проката, Н/мм2 | ||
Ryn | Run | Ry | Ru | ||
С255Б; С255Б-1 | " 60 " 80 " | 225 | 370 | 220 | 360 |
" 80 " 100 " | 215 | 370 | 210 | 360 | |
>100 | 200 | 360 | 195 | 350 | |
С345Б | ≤10 | 345 | 480 | 335 | 470 |
Св. 10 до 20 включ. | 325 | 470 | 315 | 460 | |
" 20 " 40 " | 305 | 460 | 300 | 450 | |
" 40 " 60 " | 285 | 450 | 280 | 440 | |
С345Б-1 | ≤10 | 345 | 490 | 335 | 480 |
| Св. 10 до 20 включ. | 325 | 470 | 315 | 460 |
| " 20 " 40 " | 305 | 460 | 300 | 450 |
| " 40 " 60 " | 285 | 450 | 280 | 440 |
С355Б | ≤20 | 355 | 470 | 345 | 460 |
Св. 20 до 40 включ. | 345 | 470 | 335 | 460 | |
" 40 " 60 " | 335 | 470 | 325 | 460 | |
" 60 " 80 " | 325 | 460 | 315 | 450 | |
" 80 " 100 " | 315 | 460 | 305 | 450 | |
>100 | 295 | 460 | 290 | 450 | |
С355Б-1 | ≤20 | 355 | 470 | 345 | 460 |
Св. 20 до 40 включ. | 345 | 470 | 335 | 460 | |
" 40 " 60 " | 335 | 470 | 325 | 460 | |
С390Б | ≤30 | 390 | 520 | 380 | 505 |
Св. 30 до 60 включ. | 370 | 490 | 360 | 480 | |
Св. 60 до 80 включ. | 360 | 480 | 350 | 470 | |
Св. 80 до 100 включ. | 350 | 480 | 340 | 470 | |
>100 | 330 | 470 | 320 | 460 | |
С440Б | ≤20 | 440 | 600 | 430 | 585 |
Св. 20 до 30 включ. | 430 | 560 | 420 | 545 | |
" 30 " 80 " | 420 | 520 | 410 | 505 | |
" 80 " 100 " | 400 | 520 | 390 | 505 | |
>100 | 380 | 500 | 370 | 490 | |
П р и м е ч а н и е – Цифра 1 в первом столбце означает вариант химического состава | |||||
Таблица В.5 - Нормативные и расчетные сопротивления при растяжении, сжатии и изгибе фасонного проката
Сталь | Толщина проката*, мм | Нормативное сопротивление** проката, Н/мм2 | Расчетное сопротивление*** проката, Н/мм2 | ||
Ryn | Run | Ry | Ru | ||
С245 | От 4,0 до 20 включ. " 20 " 40 " | 245 235 | 370 370 | 240/235 230/225 | 360/350 360/350 |
С255 | От 4,0 до 10 включ. " 10 " 20 " " 20 " 40 " | 255 245 235 | 380 370 370 | 250/245 240/235 230/225 | 370/360 360/350 360/350 |
С345 | От 4,0 до 10 включ. " 10 " 20 " " 20 " 40 " | 345 325 305 | 480 470 460 | 340/330 320/310 300/290 | 470/460 460/450 450/440 |
С345К | От 4,0 до 10 включ. | 345 | 470 | 340/330 | 460/450 |
С355 | От 8,0 до 16 включ. " 16 " 40 " | 355 345 | 490 480 | 350/340 340/330 | 460/450 460/450 |
С355-1 | От 8,0 до 16 включ. " 16 " 40 " | 355 345 | 490 480 | 350/340 340/330 | 460/450 460/450 |
С390 | От 8,0 до 10 включ. " 10 " 20 " " 20 " 40 " | 390 380 370 | 520 500 490 | 380/370 370/360 360/350 | 505/495 480/475 480/470 |
* За толщину фасонного проката следует принимать толщину полки. ** За нормативное сопротивление приняты гарантированные значения предела текучести и временного сопротивления, приводимые в национальных стандартах или технических условиях. В тех случаях, когда эти значения в национальных стандартах или технических условиях приведены только в одной системе единиц - кгс/мм2, нормативные сопротивления, Н/мм2, вычислены умножением соответствующих значений на 9,81 с округлением до 5 Н/мм2. *** Значения расчетных сопротивлений получены делением нормативных сопротивлений на коэффициенты надежности по материалу, определенные в соответствии с таблицей 3, с округлением до 5 Н/мм2. В числителе приведены значения расчетных сопротивлений проката по нормативной документации, в которой используется процедура контроля свойств проката (=1,025), в знаменателе - расчетное сопротивление остального проката при =1,050. | |||||
Таблица В.6 – Расчетные сопротивления проката смятию торцевой поверхности, местному смятию в цилиндрических шарнирах, диаметральному сжатию катков
Временное сопротивление, Н/мм2 | Расчетное сопротивление, Н/мм2 | ||
смятию | диаметральному сжатию катков (при свободном касании в конструкциях с ограниченной подвижностью) Rcd | ||
торцевой поверхности (при наличии пригонки), Rp | местному в цилиндрических шарнирах (цапфах) при плотном касании Rlp | ||
360 | 351/343 | 176/171 | 9/9 |
370 | 361/352 | 180/176 | 9/9 |
380 | 371/362 | 185/181 | 9/9 |
390 | 380/371 | 190/185 | 10/10 |
400 | 390/381 | 195/190 | 10/10 |
430 | 420/409 | 210/204 | 10/10 |
440 | 429/419 | 215/209 | 11/11 |
450 | 439/428 | 220/214 | 11/11 |
460 | 449/438 | 224/219 | 11/11 |
470 | 459/448 | 229/224 | 11/11 |
480 | 468/457 | 234/228 | 12/12 |
490 | 478/467 | 239/233 | 12/12 |
510 | 498/486 | 249/243 | 12/12 |
540 | 527/514 | 263/257 | 13/13 |
570 | 556/543 | 278/271 | 14/14 |
590 | 576/562 | 288/281 | 14/14 |
П р и м е ч а н и е – В таблице приведены значения расчетных сопротивлений, вычисленные по формулам раздела 6 при =1,025 (в числителе) и =1,050 (в знаменателе). | |||
Таблица В.7 – Расчетные сопротивления отливок из углеродистой стали
Напряженное состояние | Условное обозначение | Расчетные сопротивления, Н/мм2, отливок из углеродистой стали марок | |||
Растяжение, сжатие и изгиб | Ru | 15Л | 25Л | 35Л | 45Л |
Сдвиг | Rs | 90 | 110 | 130 | 150 |
Смятие торцевой поверхности (при наличии пригонки) | Rp | 230 | 270 | 320 | 370 |
Смятие местное в цилиндрических шарнирах (цапфах) при плоском касании | Rlp | 110 | 130 | 160 | 180 |
Диаметральное сжатие катков при свободном касании (в конструкциях с ограниченной подвижностью) | Rcd | 6 | 7 | 8 | 10 |
Таблица В.8 - Расчетные сопротивления отливок из серого чугуна
Напряженное состояние | Условное обозна- чение | Расчетные сопротивления, Н/мм2 , отливок из серого чугуна марок | |||
СЧ 15 | СЧ 20 | СЧ 25 | СЧ 30 | ||
Растяжение центральное и изгиб | Rt | 55 | 65 | 85 | 100 |
Сжатие центральное и изгиб | Rc | 160 | 200 | 230 | 250 |
Сдвиг | Rs | 40 | 50 | 65 | 75 |
Смятие торцевой поверхности (при наличии пригонки) | Rp | 240 | 300 | 340 | 370 |
Рисунок B.1 – Обобщенная расчетная диаграмма работы строительных сталей
Таблица В.9 – Характеристики сталей для обобщенной расчетной диаграммы работы (см. рисунок В.1)
Параметр диаграммы | Стали | ||||
С245, С255, С255Б, С255Б-1 | С345, С345К, С355, С355-1, С355П, С345Б, С345Б-1, С355Б, С355Б-1 | С390, С390-1, С390Б | С440, С440Б | С550, С590 | |
0,8 | 0,8 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | |
0,8 | 0,8 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | |
1,7 | 1,7 | 1,7 | 1,7 | 1,7 | |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
14,0 | 16,0 | 17,0 | 17,0 | 18,0 | |
141,6 | 88,3 | 67,1 | 49,6 | 26,2 | |
1,653 | 1,415 | 1,345 | 1,33 | 1,16 | |
251 | 153 | 115 | 87,2 | 51,1 | |
1,35 | 1,26 | 1,23 | 1,20 | 1,10 | |
Приложение Г
Материалы для соединений стальных конструкций
Таблица Г.1 – Материалы для сварки, соответствующие стали
Характеристика стали | Марка материала для сварки | Тип электрода | |||
Сварочной проволоки для автоматической и механической сварки | Флюса | Порошковой проволокой |
| ||
В углекислом газе или в его смеси с аргоном | Под флюсом | ||||
Ryn<290Н/мм2 | Св-08Г2С | Св-08А
| АН-348-А АН-60* ПФК-56С*4 UF-02; UF-03*5 | ПП-АН-3 ПП-АН-8 | Э42, Э42А |
Св-08ГА | Э46, Э46А | ||||
290Н/мм2≤Ryn<590 Н/мм2 | Св-10ГА**
| АН-17-М АН-43 АН-47 АН-348-А*** ПФК-56С*4 UF-02; UF-03*5 | Э50, Э50А | ||
Св-10Г2** Св-10НМА | |||||
Окончание таблицы Г.1
Характеристика стали | Марка материала для сварки | Тип электрода | ||||
Сварочной проволоки для автоматической и механической сварки | Флюса | Порошковой проволокой |
| |||
В углекислом газе или в его смеси с аргоном | Под флюсом | |||||
Ryn≥590 Н/мм2 | Св-08Г2С Св-08ХГСМА | Св-10НМА | АН-17-М ПФК-56С *4 UF-02; UF-03*5 | ПП-АН-3 ПП-АН-8 | 360 | |
Св-10ХГ2СМА | Св-08ХН2ГМЮ | 370 | ||||
* Флюс АН-60 и электроды типа Э42, Э46, Э50 следует применять для конструкций групп 2, 3 при расчетных температурах t≥-45°С. ** Не применять в сочетании с флюсом АН-43. *** Для флюса АН-348-А требуется дополнительный контроль механических свойств металла шва при сварке соединений элементов всех толщин при расчетных температурах -45°С и толщин свыше 32 мм - при расчетных температурах t≥-45°С. *4 Керамический флюс ПФК-56С по техническим условиям для автоматической сварки стыковых соединений конструкций пролетных строений стальных мостов. *5 Керамический флюс сварочный агломерированный марки UF-02 и марки UF-03 по соответствующим техническим условиям. П р и м е ч а н и е – При соответствующем технико-экономическом обосновании для сварки конструкций используются сварочные материалы (проволоки, флюсы, защитные газы), не указанные в настоящей таблице. При этом механические свойства металла шва, выполняемого с их применением, должны быть не ниже свойств, обеспечиваемых применением материалов, приведенных в настоящей таблице. | ||||||
Таблица Г.2 – Нормативные и расчетные сопротивления металла швов сварных соединений с угловыми швами
Сварочные материалы | Rwun, Н/мм2 | Rwf, Н/мм2 | |
тип электрода | марка проволоки | ||
Э42, Э42А Э46, Э46А Э50, Э50А | Св-08, Cв-08А Св-08ГА, Св-08Г2С, Св-10ГА, ПП-АН-8, ПП-АН-3 | 410 450 490 | 180 200 215 |
Э60 | Св-08Г2С*, Св-10НМА, Св-10Г2 | 590 | 240 |
Э70 | Св-10ХГ2СМА, Св-08ХН2ГМЮ | 685 | 280 |
Э85 | - | 835 | 340 |
* Только для швов с катетом kf≤8 мм в конструкциях из стали с пределом текучести 440 Н/мм2 и более. | |||
Таблица Г.3 – Требования к болтам при различных условиях их применения
Расчетная температура t, °С | Класс прочности болтов и требования к ним (по НД) в конструкциях, | |||
не рассчитываемых на усталость | рассчитываемых на усталость | |||
при работе болтов на | ||||
растяжение или срез | срез | растяжение или срез | срез | |
≥-45 | 5.6 - 8.8 10.9 - | 5.6 5.8 8.8 10.9 12.9 | 5.6 - 8.8 10.9 - | 5.6 - 8.8 10.9 12.9 |
-45>t -55 | 5.6 8.8 10.9 | 5.6 8.8 10.9 | 5.6 8.81) 10.91) | 5.6 8.8 10.9 |
Окончание таблицы Г.3
Расчетная температура t, °С | Класс прочности болтов и требования к ним (по НД) в конструкциях, | |||
не рассчитываемых на усталость | рассчитываемых на усталость | |||
при работе болтов на | ||||
растяжение или срез | срез | растяжение или срез | срез | |
-45>t -55 | - | 12.9 | - | 12.9 |
<-55 | 5.6 | 5.6 | - | 5.6 |
8.81) | 8.8 | 8.81) | 8.8 | |
10.91) | 10.9 | 10.91)- | 10.9 | |
- | 12.9 | - | 12.9 | |
1) С требованием испытания на разрыв на косой шайбе. | ||||
Таблица Г.4 - Марки стали фундаментных болтов и условия их применения
Конструкции | Марки стали при расчетной температуре, t°С | ||
≥-45 | -45>t≥-55 | <-55 | |
Конструкции, кроме опор воздушных линий электропередачи, распределительных устройств и контактной сети | Ст3пс2,
Ст3сп2 20 - | Ст3пс4,
Ст3сп4 - 09Г2С-4 | -
- - 09Г2С-4 |
Для U-образных болтов, а также фундаментных болтов опор воздушных линий электропередачи, Распределительных ус-тройств и контактной сети | Ст3пс4,
Ст3сп4 - | -
- 09Г2С-4 | -
- 09Г2С-6 |
Таблица Г.5 – Нормативные сопротивления стали болтов и расчетные сопротивления одноболтовых соединений срезу и растяжению, Н/мм2
Класс прочности болтов | Rbun | Rbyn | Rbs | Rbt |
5.6 | 500 | 300 | 210 | 225 |
5.8 | 500 | 400 | 210 | - |
8.8 | 830 | 664 | 332 | 451 |
10.9 | 1040 | 936 | 416 | 728 |
12.9 | 1220 | 1098 | 427 | 854 |
Таблица Г.6 – Расчетные сопротивления смятию элементов, соединяемых болтами
Временное сопротивление стали соединяемых элементов Run, Н/мм2 | Расчетные сопротивления Rbp, Н/мм2, смятию элементов, соединяемых болтами класса точности | |
А | В | |
360 370 | 560 580 | 475 485 |
380 390 430 440 450 460 470 480 490 510 540 570 590 | 590 610 670 685 700 720 735 750 765 795 845 890 920 | 500 515 565 580 595 605 620 630 645 670 710 750 775 |
П р и м е ч а н и е – Значения расчетных сопротивлений, указанные в таблице, вычислены по формулам раздела 4 с округлением до 5 Н/мм2. | ||
Таблица Г.7 – Расчетные сопротивления растяжению фундаментных болтов
Номинальный диаметр болтов, мм | Расчетные сопротивления Rba, Н/мм2, болтов из стали | |
Ст3пс4, Ст3пс2, Ст3сп4, Ст3сп2 | 09Г2С-4, 09Г2С-6 | |
12, 16, 20 24, 30 36 42, 48, 56 64, 72, 80 90, 100 110, 125, 140 | 200 190 190 180 180 180 165 | 265 245 230 230 220 210 210 |
П р и м е ч а н и я 1 Сталь должна поставляться по 1-й группе. 2 Значения расчетных сопротивлений, указанные в таблице, вычислены по формулам пункта 6.6 с округлением до 5 Н/мм2. 3 Расчетные сопротивления болтов из сталей других марок следует вычислять по формулам раздела 6. | ||
Таблица Г.8 – Площади сечения болтов
d, мм | 16 | (18) | 20 | (22) | 24 | (27) | 30 | 36 | 42 | 48 |
Ab, см2 | 2,01 | 2,54 | 3,14 | 3,80 | 4,52 | 5,72 | 7,06 | 10,17 | 13,85 | 18,09 |
Abn, см2 | 1,57 | 1,92 | 2,45 | 3,03 | 3,53 | 4,59 | 5,61 | 8,16 | 11,20 | 14,72 |
П р и м е ч а н и я 1 Площади сечения болтов диаметром свыше 48 мм следует принимать по действующим стандартам. 2 Размеры, заключенные в скобки, следует применять только в конструкциях опор ВЛ и ОРУ. | ||||||||||
Приложение Д
Коэффициенты для расчета на устойчивость центрально и внецентренно сжатых элементов
Таблица Д.1 – Коэффициенты устойчивости при центральном сжатии
Условная гибкость | Коэффициенты для типа сечения | ||
а | b | c | |
0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4,0 4,2 4,4 | 1000 994 981 968 953 938 920 900 877 851 821 786 747 704 660 616 572 526 475 431 393 | 1000 986 967 948 927 905 881 855 826 794 760 723 683 643 602 562 524 487 453 422 392 | 984 956 929 901 872 842 811 778 744 709 672 635 598 562 527 493 460 430 402 375 351 |
4,6 4,8 5,0 5,2 5,4 | 359 330 304 281 261 | 329 308 289 271 255 | |
Окончание таблицы Д.1
Условная гибкость | Коэффициенты для типа сечения | ||
а | b | c | |
5,6 | 242 |
| 241 |
5,8 6,0 6,2 6,4 6,6 6,8 7,0 7,2 7,4 7,6 7,8 8,0 8,5 9,0 9,5 10,0 |
| 226 211 198 186 174 164 155 147 139 132 125 119 105 094 084 076 |
|
П р и м е ч а н и е – Значения коэффициентов в таблице увеличены в 1000 раз. | |||
Таблица Д.2 - Коэффициенты влияния формы сечения
Тип сече- ния | Схема сечения и эксцентриситет | Значения при | ||||
0≤ | ||||||
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 | - | 0,85 | ||||
Продолжение таблицы Д.2
Тип се-че- ния | Схема сечения и эксцентриситет | Значения при | |||||
0≤ | |||||||
0,1≤m≤5 | 5<m≤20 | 0,1≤m≤5 | 5<m≤20 | ||||
4 | - | 1,1 | 1,1 | ||||
5 |
| 0,25 | 1,2 | 1,2 | |||
0,5 | 1,25 | 1,25 | |||||
≥1,0 | 1,3 | ||||||
6 | - | ||||||
7 |
| - | |||||
8 |
| 0,25 | 1,0 | 1,0 | |||
0,5 | 1,0 | 1,0 | |||||
≥1 | 1,0 | 1,0 | |||||
9 |
| 0,5 | 1,0 | 1,0 | |||
≥1 | 1,0 | 1,0 | |||||
10 |
| 0,5 | 1,4 | 1,4 | 1,4 | 1,4 | |
1,0 | 1,6 | 1,35+0,05m | 1,6 | ||||
2,0 | 1,8 | 1,3+0,1m | 1,8 | ||||
11 |
| 0,5 | 1,45+0,04m | 1,65 | 1,45+0,04m | 1,65 | |
1,0 | 1,8+0,12m | 2,4 | 1,8+0,12m | 2,4 | |||
1,5 | 2,0+0,25m+0,1 | - | - | - | |||
2,0 | 3,0+0,25m+0,1 | - | - | - | |||
П р и м е ч а н и я 1 Для типов сечений 5-7 при подсчете значений Af/Aw площадь вертикальных элементов полок не следует учитывать. 2 Для типов сечений 6-7 значения следует принимать равными значениям для типа 5 при тех же значениях Af/Aw. | |||||||
Таблица Д.3 – Коэффициенты устойчивости при внецентренном сжатии сплошностенчатых стержней в плоскости действия момента, совпадающей с плоскостью симметрии
Условная гибкость | Значение при относительном эксцентриситете mef | ||||||||
0,1 | 0,25 | 0,5 | 0,75 | 1,0 | 1,25 | 1,5 | 1,75 | 2,0 | |
0,5 | 967 | 922 | 850 | 782 | 722 | 669 | 620 | 577 | 538 |
1,0 | 925 | 854 | 778 | 711 | 653 | 600 | 563 | 520 | 484 |
1,5 | 875 | 804 | 716 | 647 | 593 | 548 | 507 | 470 | 439 |
2,0 | 813 | 742 | 653 | 587 | 536 | 496 | 457 | 425 | 397 |
2,5 | 742 | 672 | 587 | 526 | 480 | 442 | 410 | 383 | 357 |
3,0 | 667 | 597 | 520 | 465 | 425 | 395 | 365 | 342 | 320 |
3,5 | 587 | 522 | 455 | 408 | 375 | 350 | 325 | 303 | 287 |
4,0 | 505 | 447 | 394 | 356 | 330 | 309 | 289 | 270 | 256 |
4,5 | 418 | 382 | 342 | 310 | 288 | 272 | 257 | 242 | 229 |
5,0 | 354 | 326 | 295 | 273 | 253 | 239 | 225 | 215 | 205 |
5,5 | 302 | 280 | 256 | 240 | 224 | 212 | 200 | 192 | 184 |
6,0 | 258 | 244 | 223 | 210 | 198 | 190 | 178 | 172 | 166 |
Продолжение таблицы Д.3
Условная гибкость | Значение при относительном эксцентриситете mef | ||||||||
0,1 | 0,25 | 0,5 | 0,75 | 1,0 | 1,25 | 1,5 | 1,75 | 2,0 | |
6,5 7,0 8,0 9,0 | 223 194 152 122 | 213 186 146 117 | 196 173 138 112 | 185 163 133 107 | 176 157 128 103 | 170 152 121 100 | 160 145 117 098 | 155 141 115 096 | 149 136 113 093 |
Продолжение таблицы Д.3
Условная гибкость | Значение при относительном эксцентриситете mef | ||||||||
2,5 | 3,0 | 3,5 | 4,0 | 4,5 | 5,0 | 5,5 | 6,0 | 6,5 | |
0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 8,0 | 469 427 388 352 317 287 258 232 208 188 170 153 140 127 106 | 417 382 347 315 287 260 233 212 192 175 158 145 132 121 100 | 370 341 312 286 262 238 216 197 178 162 148 137 125 115 095 | 337 307 283 260 238 217 198 181 165 150 138 128 117 108 091 | 307 283 262 240 220 202 183 168 155 143 132 120 112 102 087 | 280 259 240 222 204 187 172 158 146 135 124 115 106 098 083 | 260 240 223 206 190 175 162 149 137 126 117 109 101 094 081 | 237 225 207 193 178 166 153 140 130 120 112 104 097 091 078 | 222 209 195 182 168 156 145 135 125 117 108 100 094 087 076 |
Окончание таблицы Д.3
Условная гибкость | Значение при относительном эксцентриситете mef | |||||||
7,0 | 8,0 | 9,0 | 10 | 12 | 14 | 17 | 20 | |
0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 | 210 196 182 170 158 147 137 127 118 111 104 | 183 175 163 153 144 135 125 118 110 103 095 | 164 157 148 138 130 123 115 108 101 095 089 | 150 142 134 125 118 112 106 098 093 088 084 | 125 121 114 107 101 097 092 088 083 079 075 | 106 103 099 094 090 086 082 078 075 072 069 | 090 086 082 079 076 073 069 066 064 062 060 | 077 074 070 067 065 063 060 057 055 053 051 |
П р и м е ч а н и я 1 Значения коэффициентов в таблице увеличены в 1000 раз. 2 Значения следует принимать не более значений | ||||||||
Таблица Д.4 – Коэффициенты устойчивости при внецентренном сжатии сквозных стержней в плоскости действия момента, совпадающей с плоскостью симметрии
Условная приведенная гибкость | Значение при относительном эксцентриситете m | ||||||||
0,1 | 0,25 | 0,5 | 075 | 1,0 | 1,25 | 1,5 | 1,75 | 2,0 | |
0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 | 908 872 830 774 708 637 | 800 762 727 673 608 545 | 666 640 600 556 507 455 | 571 553 517 479 439 399 | 500 483 454 423 391 356 | 444 431 407 381 354 324 | 400 387 367 346 322 296 | 364 351 336 318 297 275 | 333 328 311 293 274 255 |
3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 8,0 | 562 484 415 350 300 255 221 192 148 | 480 422 365 315 273 237 208 184 142 | 402 357 315 277 245 216 190 168 136 | 355 317 281 250 223 198 178 160 130 | 320 288 258 230 203 183 165 150 123 | 294 264 237 212 192 174 157 141 118 | 270 246 223 201 182 165 149 135 113 | 251 228 207 186 172 156 142 130 108 | 235 215 196 178 163 149 137 125 105 |
Продолжение таблицы Д.4
Условная приведенная гибкость | Значение при относительном эксцентриситете m | ||||||||
2,5 | 3,0 | 3,5 | 4,0 | 4,5 | 5,0 | 5,5 | 6,0 | 6,5 | |
0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 | 286 280 271 255 238 222 206 191 176 161 | 250 243 240 228 215 201 187 173 160 149 | 222 218 211 202 192 182 170 160 149 138 | 200 197 190 183 175 165 155 145 136 127 | 182 180 178 170 162 153 143 133 124 117 | 167 165 163 156 148 138 130 124 116 108 | 154 151 149 143 136 130 123 118 110 104 | 143 142 137 132 127 121 115 110 105 100 | 133 131 128 125 120 116 110 105 096 095 |
Окончание таблицы Д.4
Условная приведенная гибкость | Значение при относительном эксцентриситете m | |||||||
7,0 | 8,0 | 9,0 | 10 | 12 | 14 | 17 | 20 | |
0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 | 125 121 119 117 113 110 106 100 096 | 111 109 108 106 103 100 096 093 089 | 100 098 096 095 093 091 088 084 079 | 091 090 088 086 083 081 078 076 073 | 077 077 077 076 074 071 069 067 065 | 067 066 065 064 062 061 059 057 055 | 058 055 053 052 051 051 050 049 048 | 048 046 045 045 044 043 042 041 040 |
П р и м е ч а н и я 1 Значения коэффициентов в таблице увеличены в 1000 раз. 2 Значения следует принимать не более значений . | ||||||||
Таблица Д.5 – Приведенные относительные эксцентриситеты для внецентренно сжатых стержней с шарнирно опертыми концами
Эпюры моментов | Значение mef при mef, равном | |||||||||||
0,1 | 0,5 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 3,0 | 4,0 | 5,0 | 7,0 | 10,0 | 20,0 | ||
1 2 3 4 5 6 7 | 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 | 0,30 0,17 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 | 0,68 0,39 0,22 0,10 0,10 0,10 0,10 | 1,12 0,68 0,36 0,18 0,10 0,10 0,10 | 1,60 1,03 0,55 0,30 0,15 0,10 0,10 | 2,62 1,80 1,17 0,57 0,23 0,15 0,10 | 3,55 2,75 1,95 1,03 0,48 0,18 0,10 | 4,55 3,72 2,77 1,78 0,95 0,40 0,10 | 6,50 5,65 4,60 3,35 2,18 1,25 0,50 | 9,40 8,60 7,40 5,90 4,40 3,00 1,70 | 19,40 18,50 17,20 15,40 13,40 11,40 9,50 | |
1 2 3 4 5 6 | 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 | 0,31 0,22 0,17 0,14 0,10 0,16 | 0,68 0,46 0,38 0,32 0,26 0,28 | 1,12 0,73 0,58 0,49 0,41 0,40 | 1,60 1,05 0,80 0,66 0,57 0,52 | 2,62 1,88 1,33 1,05 0,95 0,95 | 3,55 2,75 2,00 1,52 1,38 1,25 | 4,55 3,72 2,77 2,22 1,80 1,60 | 6,50 5,65 4,60 3,50 2,95 2,50 | 9,40 8,60 7,40 5,90 4,70 4,00 | 19,40 18,50 17,20 15,40 13,40 11,50 | |
Окончание таблицы Д.5
Эпюры моментов | Значение mef при mef, равном | |||||||||||
0,1 | 0,5 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 3,0 | 4,0 | 5,0 | 7,0 | 10,0 | 20,0 | ||
| 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 | 2,55 | 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 7 | 0,10 0,10 | 0,28 0,32 | 0,52 0,52 | 0,78 0,78 | 1,10 1,10 | 1,55 1,55 | 2,00 1,90 | 2,70 2,60 | 3,80 3,75 | 5,60 5,50 | 13,80 13,00 |
1 2 3 4 5 6 7 | 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 | 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 | 0,80 0,78 0,77 0,75 0,75 0,75 0,75 | 1,23 1,20 1,17 1,13 1,10 1,10 1,10 | 1,68 1,60 1,55 1,55 1,55 1,50 1,40 | 2,62 2,30 2,30 2,30 2,30 2,30 2,30 | 3,55 3,15 3,10 3,05 3,00 3,00 3,00 | 4,55 4,10 3,90 3,80 3,80 3,80 3,80 | 6,50 5,85 5,55 5,30 5,30 5,30 5,30 | 9,10 8,60 8,13 7,60 7,60 7,60 7,60 | 19,40 18,50 18,00 17,50 17,00 16,50 16,00 | |
Обозначения, принятые в таблице Д.5:
| ||||||||||||
Коэффициент c max для расчета на устойчивость сжатых стержней открытого сечения
1 Коэффициент cmax для сечений типов 1, 2, 3, приведенных на рисунках в таблице Д.6, следует вычислять по формуле
(Д.1)
где
– отношение расстояния между центром тяжести и центром изгиба сечения к высоте сечения h;
ex=Mx/N – эксцентриситет приложения сжимающей силы относительно оси х-х, принимаемый со своим знаком (в таблице Д.6 приведен со знаком "плюс");
А – площадь сечения.
;
- здесь – секториальный момент инерции сечения;
– момент инерции сечения при свободном кручении,
bi и ti - ширина и толщина листов соответственно, образующих сечение, включая стенку; k=1,29 - для двутаврового сечения с двумя осями симметрии; k=1,25 - для двутаврового сечения с одной осью симметрии; k=1,20 - для таврового сечения, k=1,12 – для швеллерного (П-образного) сечения.
2 Коэффициент cmax при расчете на устойчивость стержня П-образного сечения на центральное сжатие (тип 4 при обозначениях, принятых в таблице Д.6, и Ly>Lx) следует вычислять по формуле (Д.1) при ex=0 и =0 (тогда B=1), учитывая при этом, что
;
;
;
3 Коэффициент cmax при расчете на устойчивость стержня швеллерного сечения (тип 5 при обозначениях, принятых в таблице Д.6, и Lx>Ly), следует вычислять по формуле (Д.3)
(Д.3)
где
- отношение расстояния ay между центром тяжести и центром изгиба сечения к ширине сечения b - см. таблицу Д.6;
bi и ti - соответственно ширина и толщина листов, образующих сечение;
- см. таблицу Д.6.
При этом:
Формулы для определения , и или их значения приведены в таблице Д.6.
Таблица Д.6 - Коэффициенты , и
Сечение | ||||
тип | схема | |||
1 | 0,25 | 0 | 0 | |
2 |
| По формуле (Ж. 12) приложения Ж | ||
3 |
| 0 | То же | |
4 |
| 0 | ||
Окончание таблицы Д.6
Сечение | ||||
тип | схема | |||
5 |
| 0 | ||
Обозначения, принятые в таблице Д.6: L1 и L2 - моменты инерции большего и меньшего поясов соответственно относительно оси симметрии сечения у-у. , , где tw - толщина стенки; tf - толщина полок. | ||||
4 Расчет на устойчивость внецентренно сжатых элементов двутаврового сечения с двумя осями симметрии, непрерывно подкрепленных вдоль одной из полок (рисунок Д.1), следует выполнять по формуле (111), в которой коэффициент с=сmax следует вычислять по формуле
(Д.4)
Рисунок Д.1 – Схема сечения элемента, подкрепленного вдоль полки
Коэффициент следует определять по формуле (Ж.4) приложения Ж.
При определении значение lef следует принимать равным расстоянию между сечениями элемента, закрепленными от поворота относительно продольной оси (расстояние между узлами крепления связей, распорок и т.п.).
Эксцентриситет ex=Mx/N в формуле (Д.4) считается положительным, если точка приложения силы смещена в сторону свободной полки; для центрально сжатых элементов ex=0.
При определении ex за расчетный момент Mx следует принимать наибольший момент в пределах расчетной длины lef элемента.
Приложение Е
Коэффициенты для расчета элементов конструкций с учетом развития пластических деформаций
Таблица Е.1 - Коэффициенты cx, cy, n
Тип сече- ния | Схема сечения | Наибольшие значения коэффициентов | |||
cx | cy | n при My=0* | |||
1 |
| 0,25 0,5 1,0 2,0 | 1,19 1,12 1,07 1,04 | 1,47 | 1,5 |
2 |
| 0,5
1,0 2,0 | 1,40
1,28 1,18 | 1,47 | 2,0 |
3 |
| 0,25
0,5 1,0 2,0 | 1,19
1,12 1,07 1,04 | 1,07
1,12 1,19 1,26 | 1,5 |
4 |
| 0,5
1,0 2,0 | 1,40
1,28 1,18 | 1,12
1,20 1,31 | 2,0 |
Продолжение таблицы Е.1
Тип сече- ния | Схема сечения | Наибольшие значения коэффициентов | |||
cx | cy | n при My=0* | |||
5 |
| - | 1,47 | 1,47 | а) 2,0 б) 3,0 |
6 |
| 0,25
0,5 1,0 2,0 | 1,47 | 1,04
1,07 1,12 1,19 | 3,0 |
7 |
| - | 1,26 | 1,26 | 1,5 |
8 |
| - | 1,60 | 1,47 | а) 3,0
б) 1,0 |
9 |
| 0,5
1,0 2,0 | 1,60 | 1,07
1,12 1,19 | а) 3,0
б) 1,0 |
* При этом следует принимать n=1,5, за исключением сечения типа 5 а), для которого n=2, и типа 5, б), для которого n=3. | |||||
Окончание таблицы Е.1
Тип сече- ния | Схема сечения | Наибольшие значения коэффициентов | |||
cx | cy | n при My=0* | |||
П р и м е ч а н и я 1 Коэффициенты для промежуточных значений Af/Aw следует определять линейной интерполяцией. 2 Значение коэффициентов cx, cy следует принимать не более 1,15 , где – коэффициент надежности по нагрузке, определяемый как отношение расчетного значения эквивалентной (по значению изгибающего момента) нагрузки к нормативному. | |||||
Таблица Е.2 – Коэффициенты , , для расчета на изгиб прямоугольных плит, опертых по четырем и трем сторонам
Плиты | При b/a | ||||||||||||
1,0 | 1,1 | 1,2 | 1,3 | 1,4 | 1,5 | 1,6 | 1,7 | 1,8 | 1,9 | 2,0 | >2 | ||
Опер-тые по четы-рем сторо-нам | 0,048 | 0,055 | 0,063 | 0,069 | 0,075 | 0,081 | 0,086 | 0,091 | 0,094 | 0,098 | 0,100 | 0,125 | |
0,048 | 0,049 | 0,050 | 0,050 | 0,050 | 0,050 | 0,049 | 0,048 | 0,048 | 0,047 | 0,046 | 0,037 | ||
Опер-тые по трем сто-ронам | При a1/d1 |
| |||||||||||
0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 2,0 | >2 | ||||
0,060 | 0,074 | 0,088 | 0,097 | 0,107 | 0,112 | 0,120 | 0,126 | 0,132 | 0,133 | ||||
Обозначения, принятые в таблице Е.2: b – длинная сторона; а - короткая сторона; d1 - длина свободной стороны; a1- длина стороны, перпендикулярной к свободной. | |||||||||||||
Приложение Ж
Коэффициент устойчивости при изгибе φb
Ж.1 Коэффициент для расчета на устойчивость изгибаемых элементов двутаврового, таврового и швеллерного сечения следует определять в зависимости от расстановки связей, раскрепляющих сжатый пояс, вида нагрузки и места ее приложения. При этом предполагается, что нагрузка действует в плоскости наибольшей жесткости (Lx>Ly), а опорные сечения закреплены от боковых смещений и поворота.
Ж.2 Для балки и консоли двутаврового сечения с двумя осями симметрии коэффициент следует принимать равным:
при
(Ж.1)
при φ1>0,85
(Ж.2)
где значение следует вычислять по формуле
(Ж.3)
где – коэффициент, вычисляемый согласно требованиям Ж.3;
h – полная высота сечения прокатного двутавра или расстояние между осями поясов (пакетов поясных листов) составного двутавра;
lef – расчетная длина балки или консоли, определяемая согласно 8.4.2.
Ж.3 Значение коэффициента в формуле (Ж.3) следует вычислять по формулам таблиц Ж.1 и Ж.2 в зависимости от числа закреплений сжатого пояса, вида нагрузки и места ее приложения, а также от коэффициента , равного:
а) для прокатных двутавров
(Ж.4)
где Lt – момент инерции при свободном кручении, определяемый согласно приложению Д;
h – полная высота сечения;
б) для составных двутавров из листов со сварными или фрикционными поясными соединениями
(Ж.5)
где для сварных двутавров из трех листов:
tf и bf – толщина и ширина пояса балки;
h – расстояние между осями поясов;
a=0,5h;
t – толщина стенки (t=tw);
для составных двутавров с фрикционными поясными соединениями:
tf – суммарная толщина листов пояса и полки поясного уголка;
bf – ширина листов пояса;
h – расстояние между осями пакетов поясных листов;
a – ширина вертикальной полки поясного уголка за вычетом толщины его полки;
t – суммарная толщина стенки и вертикальных полок поясных уголков.
Если на участке балки lef эпюра Mx по своему очертанию отличается от приведенных в таблице Ж.1, то значение определяют по формулам для наиболее близкой по очертанию эпюры Mx, в которую может быть вписана фактическая эпюра.
В случаях, когда у консоли балки сжатый пояс закреплен от бокового перемещения в конце или по ее длине, значение принимается равным:
при сосредоточенной нагрузке, приложенной к растянутому поясу на конце консоли, , где значение следует принимать согласно примечанию к таблице Ж.1;
в остальных случаях - как для консоли без закреплений.
Ж.4 Для разрезной балки двутаврового сечения с одной осью симметрии (рисунок Ж.1) коэффициент следует определять по таблице Ж.3, где значения , и n следует вычислять по формулам:
(Ж.6)
(Ж.7)
(Ж.8)
В формулах (Ж.6)-(Ж.8) обозначено:
- коэффициент, вычисляемый по формуле
(Ж.9)
h – расстояние между осями поясов;
h1 и h2 – расстояние от центра тяжести сечения до оси более развитого и менее развитого поясов соответственно;
lef – расчетная длина балки, определяемая согласно 8.4.2;
L1 и L2 – моменты инерции сечения более развитого и менее развитого поясов относительно оси симметрии сечения балки соответственно.
Таблица Ж.1 – Коэффициент для балок двутаврового сечения с двумя осями симметрии
Число закреп- лений сжатого пояса в пролете | Вид нагрузки в пролете | Эпюра Mx на участке lef | Пояс, к которому прило- жена нагрузка | Коэффициент при значениях | |
Без закреп- лений | Сосредо-точенная |
| Сжатый
Растяну-тый |
| |
Без закреп- лений | Равномерно распределен-ная | Сжатый
Растяну-тый |
|
| |
Окончание таблицы Ж.1
Число закреп- лений сжатого пояса в пролете | Вид нагрузки в пролете | Эпюра Mx на участке lef | Пояс, к которому прило- жена нагрузка | Коэффициент при значениях | |
Два и более, делящие пролет l на равные части | Любая |
| Любой | ||
Одно в середи-не | Сосредо- точенная в середине | Любой | |||
Сосредо- точенная в четверти | Сжатый Растя- нутый | ||||
Равно- мерно распре- деленная | Сжатый Растя- нутый | ||||
П р и м е ч а н и е – Значение следует принимать равным при двух и более закреплениях сжатого пояса в пролете. | |||||
Таблица Ж.2 – Коэффициент для жестко заделанных консолей двутаврового сечения с двумя осями симметрии
Вид нагрузки | Пояс, к которому приложена нагрузка | Коэффициент при отсутствии закреп-лений сжатого пояса и при значениях | |
Сосредоточенная на конце консоли | Растянутый
Сжатый |
| |
Равномерно распределенная | Растянутый
| ||
Рисунок Ж.1 – Схема двутаврового сечения с одной осью симметрии
Таблица Ж.3 – Коэффициент
Сжатый пояс | Коэффициент при значении | |
до 0,85 | свыше 0,85 | |
Более развитый | ||
Менее развитый | ||
Ж.5 Значения В, С и D в формуле (Ж.9) определяют по таблицам Ж.4 и Ж.5 в зависимости от коэффициентов:
(Ж.10)
(Ж.11)
(Ж.12)
(Ж.13)
где значения n, b1, h, L2, lef следует принимать согласно настоящему приложению, a Lt - согласно приложению Д.
Коэффициент в таблице Ж.5 следует определять по формуле (Ж.4).
Таблица Ж.4 – Коэффициент В
Схема сечения и место при-ложения нагрузки | Коэффициент В при нагрузке | ||
сосредоточенной в середине пролета | равномерно распределенной | вызывающей чистый изгиб | |
| |||
| |||
|
|
|
|
Окончание таблицы Ж.4
Схема сечения и место при-ложения нагрузки | Коэффициент В при нагрузке | ||
сосредоточенной в середине пролета | равномерно распределенной | вызывающей чистый изгиб | |
| |||
Таблица Ж.5 - Коэффициенты С и D
Вид нагрузки | Коэффициент С при сечении | Коэффициент D | |
двутавровом ( | тавровом (n=1,0) | ||
Сосредоточенная в середине пролета Равномерно рас-пределенная Вызывающая чистый изгиб |
|
| 3,265
2,247
4,315 |
Ж.6 Для двутаврового сечения при 0,9<n<1,0 коэффициент следует определять линейной интерполяцией между значениями, полученными по формуле (232) для двутаврового сечения при n =0,9 и для таврового при n =1.
Для таврового сечения при сосредоточенной или равномерно распределенной нагрузке и <40 коэффициенты следует умножать на (0,8+0,004 ).
В балках с менее развитым сжатым поясом при n>0,7 и 525 значение коэффициента необходимо уменьшать умножением на (1,025-0,015lef/b2) и следует принимать при этом не более 0,95. Значения lef/b2>25 в таких балках не допускаются.
Ж.7 Для балки швеллерного сечения коэффициент следует принимать равным , где следует определять как для балок двоякосимметричного двутаврового сечения, используя формулы (Ж.3) и (Ж.4), где значения Lx, Ly, Lt следует принимать для швеллера.
Приложение И
Коэффициенты расчетной длины участков ступенчатых колонн
И.1 Коэффициент расчетной длины для защемленного в основании нижнего участка одноступенчатой колонны следует принимать:
при верхнем конце колонн, свободном от закреплений, - по таблице И.1;
при закреплении верхнего конца от поворота, но возможности его свободного смещения – по таблице И.2;
при закреплении верхнего конца от смещения по формуле
(И.1)
где и – коэффициенты расчетной длины нижнего участка колонны при нагрузках F1=0 и F2=0 соответственно, определяемые при шарнирном опирании верхнего конца по таблице И.3, а при закреплении от поворота – по таблице И.4.
В таблицах И.1-И.4 обозначено:
и ,
где L1, L2, l1, l2 – моменты инерции сечений и длины нижнего и верхнего участков колонны соответственно;
И.2 Коэффициент расчетной длины для верхнего участка одноступенчатой колонны во всех случаях следует определять по формуле
(И.2)
И.3 Коэффициент расчетной длины для защемленного в основании нижнего участка двухступенчатой колонны (рисунок И.1, а) при условиях закрепления верхнего конца, указанных в таблице И.5, следует определять по формуле
(И.3)
где ; ; ;
, , – коэффициенты, определяемые по таблице И.5 как для одноступенчатых колонн по рисунку И.1, б, в, г);
– приведенное значение момента инерции сечения участка длиной (l1+l2).
Здесь F1, F2, F3– продольные силы, приложенные к верху нижнего, среднего и верхнего участков колонн с моментами инерции L1, L2, L3 и длинами l1, l2, l3 соответственно.
Приведенное значение момента инерции сечения участка длиной (l2+l3) на рисунке И.1, б следует определять по формуле
.
Рисунок И.1 – Схема двухступенчатой колонны (а) и условные схемы загружений при приложении сил F1, F2 и F3, соответственно к нижнему (б), к среднему (в), к верхнему (г) участкам
И.4 Коэффициенты расчетной длины: для среднего участка двухступенчатой колонны длиной l2 и для верхнего участка колонны длиной l3 следует определять по формулам:
(И.4)
(И.5)
где
Таблица И.1 – Коэффициенты расчетной длины для одноступенчатых колонн с верхним концом, свободным от закреплений
Рас-чет ная схе-ма | Коэффициент при значении n | |||||||||||||||||||||
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
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0 | 2,0
2,0
2,0
2,0
2,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0 | 2,0
2,01 2,04 2,11 2,25 2,50 3,43 4,44 5,55 6,65 | 2,0
2,02 2,08 2,20 2,42 2,73 3,77 4,90 6,08 7,25 | 2,0
2,03 2,11 2,28 2,56 2,94 4,07 5,29 6,56 7,82 | 2,0
2,04 2,23 2,36 2,70 3,13 4,35 5,67 7,00 - | 2,0
2,05 2,18 2,44 2,83 3,29 4,61 6,03 -
- | 2,0
2,06 2,21 2,52 2,96 3,44 4,86 -
-
- | 2,0
2,06 2,25 2,59 3,07 3,59 5,05 -
-
- | 2,0
2,07 2,28 2,66 3,17 3,74 -
-
-
- | 2,0
2,08 2,32 2,73 3,27 3,87 -
-
-
- | 2,0
2,09 2,35 2,80 3,36 4,0
-
-
-
- | 2,0
2,10
2,42
2,93
3,55
-
-
-
-
- | 2,0
2,12
2,48
3,05
3,74
-
-
-
-
- | 2,0
2,14 2,54 3,17 -
-
-
-
-
-
| 2,0
2,15 2,60 3,28 -
-
-
-
-
-
| 2,0
2,17 2,66 3,39 -
-
-
-
-
- | 2,0
2,21 2,80 -
-
-
-
-
-
- | 2,0
2,40 -
-
-
-
-
-
-
- | 2,0
2,76 -
-
-
-
-
-
-
- | 2,0
3,38
-
-
-
-
-
-
-
-
|
| |
Таблица И.2 – Коэффициенты расчетной длины для одноступенчатых колонн с верхним концом, закрепленным только от поворота
Расчет-ная схема | Коэффициент при значении n | ||||||||||||||||||||
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
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0 | 2,0
2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,5 3,0 | 1,92
1,93 1,94 1,95 1,97 2,00 2,12 2,45 2,94 3,43
| 1,86
1,87 1,88 1,91 1,94 2,00 2,25 2,66 3,17 3,70 | 1,80
1,82 1,83 1,86 1,92 2,00 2,33 2,81 3,34 3,93 | 1,76
1,76 1,77 1,83 1,90 2,00 2,38 2,91 3,50 4,12 | 1,70
1,71 1,75 1,79 1,88 2,00 2,43 3,00 -
- | 1,67
1,68 1,72 1,77 1,87 2,00 2,48 -
-
- | 1,64
1,64 1,69 1,76 1,86 2,00 2,52 -
-
- | 1,60
1,62 1,66 1,72 1,85 2,00 -
-
-
- | 1,57
1,59 1,62 1,71 1,83 2,00 -
-
-
- | 1,55
1,56 1,61 1,69 1,82 2,00 -
-
-
- | 1,50
1,52 1,57 1,66 1,80 -
-
-
-
- | 1,46
1,48 1,53 1,63 1,79 -
-
-
-
- | 1,43
1,45 1,50 1,61 -
-
-
-
-
- | 1,40
1,41 1,48 1,59 -
-
-
-
-
- | 1,37
1,39 1,45 -
-
-
-
-
-
- | 1,32
1,33 1,40 -
-
-
-
-
-
- | 1,18
1,20 -
-
-
-
-
-
-
- | 1,10
1,11 -
-
-
-
-
-
-
- | 1,05
-
-
-
-
-
-
-
-
- | |
Таблица И.3 – Коэффициенты расчетной длины и для одноступенчатых колонн с неподвижным шарнирно-опертым верхним концом
Расчетная схема | Коэффициенты и при L2/L1 | |||||||||||||||
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 | ||
|
| Коэффициент | ||||||||||||||
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 0,08 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 1,0 |
0,91 0,86 0,83 0,79 0,78 0,78 0,78 0,78 |
1,47 1,31 1,21 0,98 0,90 0,88 0,86 0,85 |
1,93 1,73 1,57 1,23 1,09 1,02 0,99 0,92 |
2,26 2,05 1,95 1,46 1,27 1,17 1,10 0,99 |
2,57 2,31 2,14 1,67 1,44 1,32 1,22 1,06 |
2,74 2,49 2,33 1,85 1,60 1,45 1,35 1,13 |
3,05 2,68 2,46 2,02 1,74 1,58 1,47 1,20 |
3,05 2,85 2,60 2,15 1,86 1,69 1,57 1,27 |
3,24 3,00 2,76 2,28 1,98 1,81 1,67 1,34 |
3,45 3,14 2,91 2,40 2,11 1,92 1,76 1,41 |
3,88 3,53 3,28 2,67 2,35 2,14 1,96 1,54 |
4,43 3,93 3,61 2,88 2,51 2,31 2,15 1,68 |
4,90 4,37 4,03 3,11 2,76 2,51 2,34 1,82 |
5,43 4,85 4,43 3,42 2,99 2,68 2,50 1,97 |
5,94 5,28 4,85 3,71 3,25 2,88 2,76 2,10 | |
|
| Коэффициент | ||||||||||||||
0,04
0,06 0,08 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 1,0 | 0,67
0,67 0,67 0,67 0,67 0,67 0,67 0,67 0,67 | 0,67
0,67 0,67 0,67 0,67 0,67 0,67 0,67 0,67 | 0,83
0,81 0,75 0,73 0,69 0,67 0,67 0,67 0,67 | 1,25
1,07 0,98 0,93 0,75 0,71 0,69 0,69 0,68 | 1,43
1,27 1,19 1,11 0,89 0,80 0,75 0,73 0,71 | 1,55
1,41 1,32 1,25 1,02 0,90 0,84 0,81 0,74 | 1,65
1,51 1,43 1,36 1,12 0,99 0,92 0,87 0,78 | 1,70
1,60 1,51 1,45 1,21 1,08 1,00 0,94 0,82 | 1,75
1,64 1,58 1,52 1,29 1,15 1,07 1,01 0,87 | 1,78
1,70 1,63 1,57 1,36 1,22 1,13 1,07 0,91 | 1,84
1,78 1,72 1,66 1,46 1,33 1,24 1,17 0,99 | 1,87
1,82 1,77 1,72 1,54 1,41 1,33 1,26 1,07 | 1,88
1,84 1,81 1,77 1,60 1,48 1,40 1,33 1,13 | 1,90
1,87 1,82 1,80 1,65 1,54 1,47 1,39 1,19
| 1,92
1,88 1,84 1,82 1,69 1,59 1,51 1,44 1,24 | |
Таблица И.4 – Коэффициенты расчетной длины и для одноступенчатых колонн с неподвижным верхним концом, закрепленным от поворота
Расчетная схема | Коэффициенты и при L2/L1 | |||||||||||||||
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 | ||
|
| Коэффициент | ||||||||||||||
0,04
0,06 0,08 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 1,0 | 0,78
0,70 0,68 0,67 0,64 0,62 0,60 0,59 0,55 | 1,02
0,86 0,79 0,76 0,70 0,68 0,66 0,65 0,60 | 1,53
1,23 1,05 1,00 0,79 0,74 0,71 0,70 0,65 | 1,73
1,47 1,31 1,20 0,93 0,85 0,78 0,77 0,70 | 2,01
1,73 1,54 1,42 1,07 0,95 0,87 0,82 0,75 | 2,21
1,93 1,74 1,61 1,23 1,06 0,99 0,93 0,80
| 2,38
2,08 1,91 1,78 1,41 1,18 1,07 0,99 0,85 | 2,54
2,23 2,05 1,92 1,50 1,28 1,16 1,08 0,90 | 2,65
2,38 2,20 2,04 1,60 2,39 1,26 1,17 0,95 | 2,85
2,49 2,31 2,20 1,72 1,48 1,34 1,23 1,00 | 3,24
2,81 2,55 2,40 1,92 1,67 1,50 1,39 1,10 | 3,70
3,17 2,80 2,60 2,11 1,82 1,65 1,53 1,20 | 4,20
3,50 3,11 2,86 2,28 1,96 1,79 1,66 1,30 | 4,76
3,92 3,45 3,18 2,45 2,12 1,94 1,79 1,40 | 5,23
4,30 3,73 3,41 2,64 2,20 2,08 1,92 1,50 | |
|
| Коэффициент | ||||||||||||||
0,04
0,06 0,08 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 1,0 | 0,66
0,65 0,64 0,64 0,62 0,60 0,58 0,57 0,55
| 0,68
0,67 0,66 0,65 0,64 0,63 0,63 0,61 0,58 | 0,75
0,68 0,67 0,65 0,65 0,64 0,63 0,63 0,60 | 0,94
0,76 0,68 0,65 0,65 0,65 0,64 0,64 0,61 | 1,08
0,94 0,84 0,78 0,66 0,66 0,64 0,64 0,62 | 1,24
1,10 1,00 0,92 0,73 0,67 0,66 0,65 0,63 | 1,37
1,25 1,12 1,05 0,83 0,73 0,68 0,68 0,65 | 1,47
1,35 1,25 1,15 0,92 0,81 0,75 0,72 0,67 | 1,55
1,44 1,34 1,25 1,01 0,89 0,82 0,77 0,70 | 1,64
1,50 1,41 1,33 1,09 0,94 0,88 0,83 0,73 | 1,72
1,61 1,53 1,45 1,23 1,09 1,01 0,94 0,80 | 1,78
1,69 1,62 1,55 1,33 1,20 1,10 1,04 0,88
| 1,81
1,74 1,68 1,62 1,41 1,28 1,19 1,12 0,93 | 1,85
1,79 1,75 1,68 1,48 1,35 1,26 1,19 1,01 | 1,89
1,82 1,79 1,71 1,54 1,41 1,32 1,25 1,05 | |
Таблица И.5 – Коэффициенты , ,
Условие закрепления верхнего конца колонны | Значения коэффициентов | |||
при условной схеме загружения по рисунку | ||||
И.1,б) | И.1,в) | И.1,г) | ||
Свободен от закреплений | 2,0 | 2,0 | (по таблице И.1 при | |
Закреплен от по-ворота, допускает смещение | (по таблице И.2 при
| |||
|
| |||
(по таблице И.2 при | ||||
Закреплен шар-нирно, не до-пускает смещения |
|
|
(- по таблице И.3) | |
- по таблице И.3) | ||||
Закреплен от по-ворота и смеще-ния |
| |||
- по таблице И.4) | (- по таблице И.4) | |||
Приложение К
К расчету элементов на усталость
Таблица К.1 – Группы элементов и соединений при расчете на усталость
Схема элемента и расположение расчетного сечения | Характеристика элемента | Группа элементов |
| Основной металл с прокатными или обработанными меха-ническим путем кромками
То же, с кромками, обрезанными машинной газовой резкой | 1
2 |
| Основной металл с обработанными механическим путем кромками, при разной ширине и радиусе перехода r, мм:
200
10 |
1
4 |
| Основной металл во фрикционных сое-динениях | 1 |
Продолжение приложения К.1
Схема элемента и расположение расчетного сечения | Характеристика элемента | Группа элементов |
| Основной металл в болтовом (болты класса точности А) соединении в сечениях по отверстию:
а) при парных накладках
б) при односторонних накладках |
4
5 |
| Переход и закругление (класс чистоты газовой резки 1 или фрезеровка) при | 2 |
| Фасонки прямоугольной формы, приваренные встык или в тавр к элементам конструкций без механической обработки перехода от фасонки к элементу | 7 |
| Фасонки, приваренные встык или в тавр к стенкам и поясам балок, а также к элементам ферм при 45° | 4 |
Продолжение приложения К.1
Схема элемента и расположение расчетного сечения | Характеристика элемента | Группа элементов |
| Фасонки прямо-угольной или трапециевидной формы, приваренные к поясам балок внахлестку с обваркой по контуру нахлестки без механической обработки швов | 7 |
| Стыковой необра-ботанный шов; нагрузка перпен-дикулярна сварному шву; стыкуемые элементы одинаковой ширины и толщины | 4 |
| Стыковой необ-работанный шов; стыкуемые элементы разной ширины или разной толщины | 5 |
| Основной металл в месте перехода к стыковому шву со снятым механическим способом усилением шва: а) при стыковании элементов одинаковой толщины и ширины б) то же, разной толщины и ширины |
2
3 |
Продолжение приложения К.1
Схема элемента и расположение расчетного сечения | Характеристика элемента | Группа элементов |
| Сварные стыковые соединения:
листового элемента на подкладном листе (нагрузка перпен-дикулярна к сварному шву)
труб на подкладном кольце прокатных профилей в стык |
4
4
4 |
| Сварные сечения двутаврового, тав-рового и других типов, сваренные непрерывными про-дольными швами при действии усилия вдоль оси шва | 2 |
| Основной металл со вспомогательным эле-ментом, прикреп-ленным продольными швами, при :
до 45°
90° |
4
7 |
Обрыв поясного листа без механической обработки попе-речного (лобового) шва | 7 |
Продолжение приложения К.1
Схема элемента и расположение расчетного сечения | Характеристика элемента | Группа элементов |
| Основной металл с поперечным швом; сварной шов двусторонний с плавным переходом к основному металлу | 4 |
| Основной металл растянутых поясов балок и элементов ферм вблизи диафрагм и ребер, приваренных угловыми швами | 5 |
| Основной металл в месте перехода к поперечному (лобо-вому) угловому шву | 6
5 |
| Основной металл в соединениях с фланговыми швами (в местах перехода от элемента к концам фланговых швов):
а) с двойными фланговыми швами
б) с фланговыми и лобовыми швами
в) при передаче усилия через основной металл
г) щеки анкеров для крепления стальных канатов |
8
7
7
8 |
Окончание приложения К.1
Схема элемента и расположение расчетного сечения | Характеристика элемента | Группа элементов |
| Основной металл трубы растянутого раскоса при отношении толщины к наружному диаметру трубы пояса
|
7 8 |
| Основной металл трубы растянутого раскоса при отношении диаметров раскоса и пояса dd/dm=0,4÷0,7 и отношении толщины к наружному диаметру трубы пояса:
tm/dm≥1/14
1/20≤tm/dm<1/14
1/35< tm/dm<1/20 |
6
7
8 |