Стальные конструкции

1/20 £ t_m/d_m < 1/14

8

23

Основной металл трубы растянутого раскоса при отношении диаметров раскоса и пояса d_d/d_m = 0,4 - 0,7 и отношении толщины к наружному диаметру трубы пояса:

t_m/d_m ³ 1/14

6

1/20 £ t_m/d_m < 1/14

7

1/35 < t_m/d_m < 1/20

8

Таблица 84

Коэффициенты b для расчета элементов с учетом хрупкого разрушения стали

Номер схемы элемента и расположение расчетного сечения

Толщина элемента в расчетном сечении, мм, не более

Значение b 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 b = 1,00.

² При сверленых отверстиях b = 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 R_yn или временное сопротивление стали R_un по результатам статистической обработки данных испытаний образцов вычисляется по формуле

R_n = s_n - aS, (180)

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

- коэффициент, учитывающий объем выборки;

- среднее квадратическое отклонение результатов испытаний;

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

n - число испытанных образцов (не менее 10).

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

Приложение 9* Основные буквенные обозначения величин A - площадь сечения брутто;

A_bn - площадь сечения болта нетто;

A_d - площадь сечения раскоса;

A_f - площадь сечения полки (пояса);

A_n - площадь сечения нетто;

A_w - площадь сечения стенки;

A_wf - площадь сечения по металлу углового шва;

A_wz - площадь сечения по металлу границы сплавления;

E - модуль упругости;

F - сила;

G - модуль сдвига;

J_b - момент инерции сечения ветви;

J_m; J_d - моменты инерции сечений пояса и раскоса фермы;

J_s - момент инерции сечения ребра, планки;

J_sl - момент инерции сечения продольного ребра;

J_t - момент инерции кручения балки;

J_x; J_y - моменты инерции сечения брутто относительно осей соответственно x-x и y-y;

J_xn; J_yn - то ж, сечение нетто;

M - момент, изгибающий момент;

M_x; M_y - моменты относительно осей соответственно х-х и у-у;

N - продольная сила;

N_ad - дополнительное усилие;

N_bm - продольная сила от момента в ветви колонны;

Q - поперечная сила, сила сдвига;

Q_fic - условная поперечная сила для соединительных элементов;

Q_s - условная поперечная сила, приходящая на систему планок, расположенных в одной плоскости;

R_ba - расчетное сопротивление растяжению фундаментных болтов;

R_bh - расчетное сопротивление растяжению высокопрочных болтов;

R_bp - расчетное сопротивление смятию болтовых соединений;

R_bs - расчетное сопротивление срезу болтов;

R_bt - расчетное сопротивление болтов растяжению;

R_bun - нормативное сопротивление стали болтов, принимаемое равным временному сопротивлению s_в по государственным стандартам и техническим условиям на болты;

R_bv - расчетное сопротивление U-образных болтов;

R_cd - расчетное сопротивление диаметральному сжатию катков (при свободном касании в конструкциях с ограниченной подвижностью);

R_dh - расчетное сопротивление растяжению высокопрочной проволоки;

R_lp - расчетное сопротивление местному смятию в цилиндрических шарнирах (цапфах) при плотном касании;

R_p - расчетное сопротивление стали смятию торцевой поверхности (при наличии пригонки);

R_s - расчетное сопротивление стали сдвигу;

R_th - расчетное сопротивление растяжению стали в направлении толщины проката;

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

R_un - временное сопротивление стали разрыву, принимаемое равным миннимальному значению s_в по государственным стандартам и техническим условиям;

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

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

R_wun - нормативное сопротивление металла шва по временному сопротивлению;

R_ws - расчетное сопротивление стыковых сварных соединений;

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

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

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

R_yn - предел текучести стали, принимаемый равным значению предела текучести s_т по государственным стандартам и техническим условиям на сталь;

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

W_x; W_y - моменты сопротивления сечения брутто относительно осей соответственно х-х и у-у;

W_xn; W_yn - моменты сопротивления сечения нетто относительно осей соответственно х-х и у-у;

b - ширина;

bef - расчетная ширина;

b_f - ширина полки (пояса);

b_h - ширина выступающей части ребра, свеса;

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

е - эксцентриситет силы;

h - высота;

h_ef - расчетная высота стенки;

h_w - высота стенки;

i - радиус инерции сечения;

i_min - наименьший радиус инерции сечения;

i_x; i_y - радиусы инерции сечения относительно осей соответственно х-х и у-у;

k_f - катет углового шва;

l - длина, пролет;

l_c - длина стойки, колонны, распорки;

l_d - длина раскоса;

l_ef - расчетная, условная длина;

l_m - длина панели пояса фермы или колонны;

l_s - длина планки;

l_w - длина сварного шва;

l_x; l_y - расчетные длины элемента в плоскостях, перпендикулярных осям соответственно х-х и у-у;

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

m_ef - приведенный относительный эксценриситет (m_ef = mh);

r - радиус;

t - толщина;

t_f - толщина полки (пояса);

t_w - толщина стенки;

b_f и b_z - коэффициенты для расчета углового шва соответственно по металлу шва и по металлу границы сплавления;

g_b - коэффициент условий работы соединения;

g_с - коэффициент условий работы;

g_n - коэффициент надежности по назначению;

g_m - коэффициент надежности по материалу;

g_u - коэффициент надежности в расчетах по временному сопротивлению;

h - коэффициент влияния формы сечения;

l - гибкость(l = l_ef /i);

- условная гибкость ( );

l_ef - приведенная гибкость стержня сквозного сечения;

- условная приведенная гибкость стержня сквозного сечения ( );

- условная гибкость стенки ;

- наибольшая условная гибкость стенки;

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

n - коэффициент поперечной деформации стали (Пуассона);

s_loc - местное напряжение;

s_х; s_у - нормальные напряжения, параллельные осям соответственно х-х и у-у;

t_ху - касательное напряжение;

j_(х,у) - коэффициент продольного изгиба;

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

j_е - коэффициент снижения расчетных сопротивлений при внецентренном сжатии.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Общие положения 2

2. Материалы для конструкций и соединений 3

3. Расчетные характеристики материалов и соединений 4

4*. Учет условий работы и назначения конструкций 7

5. Расчет элементов стальных конструкций на осевые силы и изгиб 8

Центрально-растянутые и центрально-сжатые элементы 8

Изгибаемые элементы 12

Элементы, подверженные действию осевой силы с изгибом 16

Опорные части 22

6. Расчетные длины и предельные гибкости элементов стальных конструкций 22

Расчетные длины элементов плоских ферм и связей 22

Расчетные длины элементов пространственных решетчатых конструкций 23

Расчетные длины элементов структурных конструкций 25

Расчетные длины колонн (стоек) 26

Предельные гибкости сжатых элементов 29

Предельные гибкости растянутых элементов 30

7. Проверка устойчивости стенок и поясных листов изгибаемых и сжатых элементов 30

Стенки балок 30

Стенки центрально внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых элементов 38

Поясные листы (полки) центрально-, внецентренно-сжатых, сжато-изгибаемых и изгибаемых элементов 40

8. Расчет листовых конструкций 42

Расчет на прочность 42

Расчет на устойчивость 43

Основные требования к расчету металлических мембранных конструкций 45

9. Расчет элементов стальных конструкций на выносливость 46

10. Расчет элементов стальных конструкций на прочность с учетом хрупкого разрушения 47

11. Расчет соединений стальных конструкций 47

Сварные соединения 47

Болтовые соединения 49

Соединения на высокопрочных болтах 50

Соединения с фрезерованными торцами 51

Поясные соединения в составных балках. 51

12. Общие требования по проектированию стальных конструкций 52

Основные положения 52

Сварные соединения 53

Болтовые соединения и соединения на высокопрочных болтах 54

13. Дополнительные требования по проектированию производственных зданий и сооружений 55

Относительные прогибы и отклонения конструкций 55

Расстояния между температурными швами 56

Фермы и структурные плиты покрытий 56

Колонны 57

Связи 57

Балки 58

Подкрановые балки 58

Листовые конструкции 60

Монтажные крепления 61

14. Дополнительные требования по проектированию жилых и общественных зданий и сооружений 61

Каркасные здания 61

Висячие покрытия 61

15*. Дополнительные требования по проектированию опор воздушных линий электропередачи, конструкций открытых распределительных устройств и линий контактных сетей транспорта 62

16. Дополнительные требования по проектированию конструкций антенных сооружений (АС) связи высотой до 500 м 66

17. Дополнительные требования по проектированию гидротехнических сооружений речных 68

18. Дополнительные требования по проектированию балок с гибкой стенкой 69

19. Дополнительные требования по проектированию балок с перфорированной стенкой 71

20. Дополнительные требования по проектированию конструкций зданий и сооружений при реконструкции 72

Приложение 1. Материалы для стальных конструкций и их расчетные сопротивления 75

Приложение 2. Материалы для соединений стальных конструкций и их расчетные сопротивления 81

Приложение 3. Физические характеристики материалов 84

Приложение 4*. Коэффициенты условий работы для растянутого одиночного уголка, прикрепляемого одной полкой болтами 85

Приложение 5. Коэффициенты для расчета на прочность элементов стальных конструкций с учетом развития пластических деформаций 86

Приложение 6. Коэффициенты для расчета на устойчивость центрально-, внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых элементов 87

Приложение 7*. Коэффициенты j_b для расчета балок на устойчивость 101

Приложение 8. Таблицы для расчета элементов на выносливость и с учетом хрупкого разрушения 105

Приложение 8, а. Определение свойств металла 108

Приложение 9*. Основные буквенные обозначения величин 109