Таблица 84

Коэффициенты ?? для расчета элементов с учетом хрупкого разрушения стали

Номер схемы элемента и расположение расчетного сечения

Толщина элемента в расчетном сечении, мм, не более

Значение ?? для сталей с пределом текучести и климатических районов строительства

до 285 МПа (2900 кгс/см2)

св. 285 МПа (1900 кгс/см2)

до 380 МПа (3900 кгс/см2)

II5

II4 (I4, I2, II2 и II3)3

I2, II2 и II3

I1

№ по табл. 83* при гильотинной резке свободных кромок1

10

1,00

1,00

1,00

0,75

20

0,90

Не применять

0,80

Не применять

30

0,85

То же

Не применять

То же

№ 3 или 4 по табл. 83* при наличии колотых отверстий2

10

1,00

1,00

1,00

1,00

20

1,00

0,95

1,00

Не применять

№ 6 или 7 по табл. 83*

10

1,00

0,95

1,00

0,90

20

0,90

0,80

0,90

0,90

30

0,85

0,75

0,60

Не применять

№ 16 по табл. 83*

10

1,00

1,00

1,00

1,00

20

1,00

0,95

1,00

0,80

30

1,00

0,87

0,90

Применять только во вспомогательных элементах

№ 18 по табл. 83*

10

1,00

1,00

1,00

1,00

20

0,95

0,85

1,00

0,90

30

0,90

0,80

0,90

0,60

№ 21, а по табл. 83* при гильотинной резке свободных кромок

10

1,00

0,95

1,00

0,70

20

0,90

Не применять

0,75

Не применять

30

0,85

То же

Не применять

То же

______________

1 В остальных случаях ?? = 1,00.

2 При сверленых отверстиях ?? = 1,00.

3 С учетом требований п. 2.1*.

Приложение 8, а

Определение свойств металла

1. При исследовании и испытании металла необходимо определять следующие показатели:

химический состав с выявлением содержания элементов, предусмотренных государственными стандартами или техническими условиями на сталь;

предел текучести, временное сопротивление и относительное удлинение при испытаниях на растяжение (рекомендуется проводить их с построением диаграммы работы стали) по ГОСТ 1497-84*;

ударную вязкость по ГОСТ 9454-78* для температур, соответствующих группе конструкций и климатическому району по таблице 50*, и после механического старения в соответствии с государственными стандартами или техническими условиями на сталь.

Для конструкций 1-й и 2-й групп табл. 50*, выполненных из кипящей стали толщиной свыше 12 мм и эксплуатирующихся при отрицательных температурах, дополнительно следует определять:

распределение сернистых включений способом отпечатка по Бауману по ГОСТ 10243-75*;

микроструктуру с выявлением размера зерна по ГОСТ 5639-82*.

Механические свойства стали допускается определять с применением других методов, обеспечивающих надежность результатов, соответствующую испытаниям на растяжение.

2. Отбор проб для химического анализа и образцов для механических испытаний производят из элементов конструкций отдельно для каждой партии металла.

К партии металла относятся элементы одного вида проката (по номерам профилей, толщинам и маркам стали), входящие в состав однотипных элементов конструкций (пояса ферм, решетка ферм, пояса подкрановых балок и т. п.) одной очереди строительства. Партия металла должна относиться не более чем к 50 однотипным отправочным маркам общей массой не более 60 т. Если отправочные марки представляют собой простые элементы из прокатных профилей (прогоны, балки, связи и т. п.), к партии может быть отнесено до 250 отправочных марок.

Число проб и образцов от каждой партии металла должно быть не меньше чем указано в табл. 85, при отборе проб и образцов необходимо соблюдать требования ГОСТ 7564-73*.

Таблица 85

Число проверяемых элементов, проб и образцов

Вид испытаний

Число элементов, проверяемых в партии

Число проб и образцов

от элемента

всего от партии

Химический анализ

3

1

3

Испытание на растяжение

2 (10*)

1

2 (10*)

Испытание на ударную вязкость

2**

3**

6**

Отпечаток по Бауману

2

1

2

____________

* При определении предела текучести стали и временного сопротивления по результатам статистической обработки данных испытаний образцов.

** Для каждой проверяемой температуры и для испытаний после механического старения.

Место отбора проб и необходимость усиления мест вырезки образцов определяются организацией, проводящей обследование конструкций.

3. Предел текучести Ryn или временное сопротивление стали Run по результатам статистической обработки данных испытаний образцов вычисляется по формуле

Rn = ??n - ??S,(180)

где - среднее арифметическое значение предела текучести или временного сопротивления испытанных образцов;

- коэффициент, учитывающий объем выборки;

- среднее квадратическое отклонение результатов испытаний;

??i - предел текучести или временное сопротивление i-го образца;

n - число испытанных образцов (не менее 10).

При значении S/??n > 0,1 использование результатов, полученных по имеющимся данным испытаний образцов, не допускается.

Приложение 9*

Основные буквенные обозначения величин

A- площадь сечения брутто;

Abn- площадь сечения болта нетто;

Ad- площадь сечения раскоса;

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;

E- модуль упругости;

F- сила;

G- модуль сдвига;

Jb- момент инерции сечения ветви;

Jm; Jd- моменты инерции сечений пояса и раскоса фермы;

Js- момент инерции сечения ребра, планки;

Jsl- момент инерции сечения продольного ребра;

Jt- момент инерции кручения балки;

Jx; Jy- моменты инерции сечения брутто относительно осей соответственно x-x и y-y;

Jxn; Jyn- то ж, сечение нетто;

M- момент, изгибающий момент;

Mx; My- моменты относительно осей соответственно х-х и у-у;

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, приходящая на систему планок, расположенных в одной плоскости;

Rba- расчетное сопротивление растяжению фундаментных болтов;

Rbh- расчетное сопротивление растяжению высокопрочных болтов;

Rbp- расчетное сопротивление смятию болтовых соединений;

Rbs- расчетное сопротивление срезу болтов;

Rbt- расчетное сопротивление болтов растяжению;

Rbun- нормативное сопротивление стали болтов, принимаемое равным временному сопротивлению ??в по государственным стандартам и техническим условиям на болты;

Rbv- расчетное сопротивление U-образных болтов;

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;

Rth- расчетное сопротивление растяжению стали в направлении толщины проката;

Ru- расчетное сопротивление стали растяжению, сжатию, изгибу по временному сопротивлению;

Run- временное сопротивление стали разрыву, принимаемое равным миннимальному значению ??в по государственным стандартам и техническим условиям;

Rwf- расчетное сопротивление угловых швов срезу (условному) по металлу шва;

Rwu- расчетное сопротивление стыковых сварных соединений сжатию, растяжению, изгибу по временному сопротивлению;

Rwun- нормативное сопротивление металла шва по временному сопротивлению;

Rws- расчетное сопротивление стыковых сварных соединений;

Rwy- расчетное сопроивление стыковых сварных соединений сжатию, растяжению и изгибу по пределу текучести;

Rwz- расчетное сопротивление угловых швов срезу (условному) по металлу границы сплавоения;

Ry- расчетное сопротивление стали растяжению, сжатию, изгибу по пределу текучести;

Ryn- предел текучести стали, принимаемый равным значению предела текучести ??т по государственным стандартам и техническим условиям на сталь;

S- статический момент сдвигаемой части сечения брутто относительно нейтральной оси;

Wx; Wy- моменты сопротивления сечения брутто относительно осей соответственно х-х и у-у;

Wxn; Wyn- моменты сопротивления сечения нетто относительно осей соответственно х-х и у-у;

b- ширина;

bef- расчетная ширина;

bf- ширина полки (пояса);

bh- ширина выступающей части ребра, свеса;

с; сх; су- коэффициенты для расчета на прочность с учетом развития пластических деформаций при изгибе относительно осей соответственно х-х, у-у;

е- 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 соответственно х-х и у-у;

kf- катет углового шва;

l- длина, пролет;

lc- длина стойки, колонны, распорки;

ld- длина раскоса;

lef- расчетная, условная длина;

lm- длина панели пояса фермы или колонны;

ls- длина планки;

lw- длина сварного шва;

lx; ly- расчетные длины элемента в плоскостях, перпендикулярных осям соответственно х-х и у-у;

m- относительный эксцентриситет (m = eA/Wc);

mef- приведенный относительный эксценриситет (mef = m??);

r- радиус;

t- толщина;

tf- толщина полки (пояса);

tw- толщина стенки;

??f и ??z- коэффициенты для расчета углового шва соответственно по металлу шва и по металлу границы сплавления;

??b- коэффициент условий работы соединения;

??с- коэффициент условий работы;

??n- коэффициент надежности по назначению;

??m- коэффициент надежности по материалу;

??u- коэффициент надежности в расчетах по временному сопротивлению;

??- коэффициент влияния формы сечения;

??- гибкость(?? = lef /i);

- условная гибкость ();

??ef- приведенная гибкость стержня сквозного сечения;

- условная приведенная гибкость стержня сквозного сечения ();

- условная гибкость стенки ;

- наибольшая условная гибкость стенки;

??х; ??у- расчетные гибкости элемента в плоскостях, перпендикулярных осям соответственно х-х и у-у;

??- коэффициент поперечной деформации стали (Пуассона);

??loc- местное напряжение;

??х; ??у- нормальные напряжения, параллельные осям соответственно х-х и у-у;

??ху- касательное напряжение;

??(х,у)- коэффициент продольного изгиба;

??b- коэффициент снижения расчетных сопротивлений при изгибно-крутильной форме потери устойчивости балок;

??е- коэффициент снижения расчетных сопротивлений при внецентренном сжатии.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Общие положения2

2. Материалы для конструкций и соединений3

3. Расчетные характеристики материалов и соединений4

4*. Учет условий работы и назначения конструкций7

5. Расчет элементов стальных конструкций на осевые силы и изгиб8

Центрально-растянутые и центрально-сжатые элементы8

Изгибаемые элементы12

Элементы, подверженные действию осевой силы с изгибом16

Опорные части22

6. Расчетные длины и предельные гибкости элементов стальных конструкций22

Расчетные длины элементов плоских ферм и связей22

Расчетные длины элементов пространственных решетчатых конструкций23

Расчетные длины элементов структурных конструкций25

Расчетные длины колонн (стоек)26

Предельные гибкости сжатых элементов29

Предельные гибкости растянутых элементов30

7. Проверка устойчивости стенок и поясных листов изгибаемых и сжатых элементов30

Стенки балок30

Стенки центрально внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых элементов38

Поясные листы (полки) центрально-, внецентренно-сжатых, сжато-изгибаемых и изгибаемых элементов40

8. Расчет листовых конструкций42

Расчет на прочность42

Расчет на устойчивость43

Основные требования к расчету металлических мембранных конструкций45

9. Расчет элементов стальных конструкций на выносливость46

10. Расчет элементов стальных конструкций на прочность с учетом хрупкого разрушения47

11. Расчет соединений стальных конструкций47

Сварные соединения47

Болтовые соединения49

Соединения на высокопрочных болтах50

Соединения с фрезерованными торцами51

Поясные соединения в составных балках.51

12. Общие требования по проектированию стальных конструкций52

Основные положения52

Сварные соединения53

Болтовые соединения и соединения на высокопрочных болтах54

13. Дополнительные требования по проектированию производственных зданий и сооружений55

Относительные прогибы и отклонения конструкций55

Расстояния между температурными швами56

Фермы и структурные плиты покрытий56

Колонны57

Связи57

Балки58

Подкрановые балки58

Листовые конструкции60

Монтажные крепления61

14. Дополнительные требования по проектированию жилых и общественных зданий и сооружений61

Каркасные здания61

Висячие покрытия61

15*. Дополнительные требования по проектированию опор воздушных линий электропередачи, конструкций открытых распределительных устройств и линий контактных сетей транспорта62

16. Дополнительные требования по проектированию конструкций антенных сооружений (АС) связи высотой до 500 м66

17. Дополнительные требования по проектированию гидротехнических сооружений речных68

18. Дополнительные требования по проектированию балок с гибкой стенкой69

19. Дополнительные требования по проектированию балок с перфорированной стенкой71

20. Дополнительные требования по проектированию конструкций зданий и сооружений при реконструкции72

Приложение 1. Материалы для стальных конструкций и их расчетные сопротивления75

Приложение 2. Материалы для соединений стальных конструкций и их расчетные сопротивления81

Приложение 3. Физические характеристики материалов84

Приложение 4*. Коэффициенты условий работы для растянутого одиночного уголка, прикрепляемого одной полкой болтами85

Приложение 5. Коэффициенты для расчета на прочность элементов стальных конструкций с учетом развития пластических деформаций86

Приложение 6. Коэффициенты для расчета на устойчивость центрально-, внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых элементов87

Приложение 7*. Коэффициенты ??b для расчета балок на устойчивость101

Приложение 8. Таблицы для расчета элементов на выносливость и с учетом хрупкого разрушения105

Приложение 8, а. Определение свойств металла108

Приложение 9*. Основные буквенные обозначения величин109