СНиП РК 1.01-01-2001 сторінка 19 з 28

Пособие по проектированию стальных конструкций

Для болтов классов прочности 4.6 и 4.8 с крупным шагом резьбы, с диаметром резьбы > М16 следует применять гайки с номинальной высотой равной или более 0,8 d класса прочности 4, а при диаметре резьбы £ М16 - класса прочности 5.

Для болтов классов прочности 5.6 и 5.8 с крупным шагом резьбы, с диаметром резьбы £ М48 следует применять гайки с номинальной высотой равной или более 0,8 d класса прочности 5.

Для болтов классов прочности 6.8 и 8.8 с крупным шагом резьбы, с диаметром резьбы £ М48 следует применять гайки с номинальной высотой равной или более 0,8 d классов прочности 6 и 8 соответственно.

Для болтов классов прочности 10.9 с крупным шагом резьбы, с диаметром резьбы £ М48 следует применять гайки с номинальной высотой равной или более 0,8 d класса прочности 10.

13.3 Для высокопрочных болтов, изготовлен ных по ГОСТ 22353, допускается установка одной шайбы только под вращаемым элементом (головкой болта или гайкой) при разности номинальных диаметров отверстия и болта, не превы шающей 4 мм, в конструкциях, изготовленных из стали с временным сопротивлением не ниже 440 МПа (4500кгс/см²).

13.4 Резьба болта должна, как правило, рас полагаться вне плоскостей среза и отстоять от бли жайшей из них не менее чем на 5 мм. Головки бол тов следует располагать со стороны более тонкого элемента.

13.5 При размещении болтов, прикрепляющих одиночный уголок, в шахматном порядке отвер стия, наиболее удаленные от конца уголка, следует располагать на риске, ближайшей к обушку.

Таблица 54

Условия работы соединений

Область применения работающих на сдвиг болтовых соединений

(„+" допускается, „—" не допускается)

с контролируемым натяжением болтов

без контролируемого натяжения

болтов²

фрикционные на высоко проч ных болтах

фрикционно- срезные на высоко прочных болтах¹

Класс прочности болтов (по ГОСТ или ТУ)

110; 110ХЛ (ГОСТ 22353,

ТУ 14-4-1345)

110; 110ХЛ

(ГОСТ 22353)

110; 110ХЛ

(ГОСТ 22353);

10.9; 8.8

(ГОСТ 7798)

5.8

(ГОСТ 7798)

Разность номинальных диаметров отверстий и болтов d, мм

1 - 6

2-3

В конструкциях, непос редственно восприни мающих динамические нагрузки

В многоболтовых сое динениях конструкций из стали с пределом теку чести св. 380 Мпа (39 кгс/мм²)

В соединениях, тре бующих расчета на вы носливость

В конструкциях, для ко торых перемещения сдвига в центрах сое динений недопустимы и в болтосварных соеди нениях

В конструкциях, в ко то рых перемещения сдви га в соединениях не ограничены

При р>0

В слабо нагруженных соединениях (связей, фахверка, прогонов и т.д.)

При р<0

¹ При р < 0 усилие, меньшее по абсолютной величине, должно восприниматься трением, где р = Т_min/ T_max (значения Т принимаются в соответствии с п. 11.2.2.2).

² Отклонение диаметра и овальность отверстий + 1,0 мм.

14 ФЕРМЫ И СВЯЗИ ИЗ ГНУТОСВАРНЫХ ПРОФИЛЕЙ

14.1 Материалы

14.1.1 Для элементов ферм и связей применяются гнутосварные профили по ГОСТ 30245.

Материал профилей назначается в соответствии с требованиями СНиП РК 5.04-23-2002 Профили изготовля ются из листовой горячекатаной стали, поставляе мой в рулонах по ГОСТ 19903): углеродистой общего назначения и низколегированной толщиной 3 мм и более - по ГОСТ 27772, низколегированной толщиной 3 мм и более - по ТУ 14-105-509.

14.1.2 Для монтажных фланцевых узлов растяну тых поясов применяются высокопрочные болты из стали 40Х „селект" по ГОСТ 22353 или ТУ 14-4-1345 с характеристикой 6g 110ХЛ1 или 8 g 110ХЛ1, гайки по ГОСТ 22354 с характе ристикой 6h 110 или 7h 110.

14.1.3 Для фланцев растянутых поясов применяет ся толстолистовая горячекатаная термо обра ботанная сталь марки 14Г2АФ по ГОСТ 19281, расчетное сопротивление которой в направлении толщины проката принимается равным R_th = 275 МПа (2800 кгс/см²). Допускается изготов ление фланцев из других марок низколегирован ных сталей, применяемых для строительства с про веркой механических свойств стали в направлении толщины проката по специальной методике, изло женной в [38].

14.1.4 Расчетные сопротивления гнутосварных профилей следует принимать по СНиП РК 5.04-23-2002.

Рекомендуется учитывать повышение предела те кучести материала за счет упрочнения зон изгиба в соответствии с методикой, приведенной в п. 2.3.1 [39].

14.1.5 Профилированный настил рекомендуется прикреплять к поясам самонарезающими бол тами M6-8 g X 20.56.099 по ОСТ 34-13-016, точечной сваркой в соответствии с [40] или дюбелями в соот ветствии с [41] и ОСТ 36-122.

14.2 Расчет элементов конструкций

14.2.1 Расчет элементов на прочность следует про изводить в соответствии с разд. 5 СНиП РК 5.04-23-2002 и п. 14.1.4 настоящего Пособия.

Проверку устойчивости элементов необходимо осуществлять в соответствии с разд. 5 СНиП РК 5.04-23-2002 стенок и полок - в соответствии с пп. 7.23, 7.30, 7.36 СНиП РК 5.04-23-2002 и п. 2.2.2 [39] [ для элементов, рассчитываемых по формуле (60) СНиП РК 5.04-23-2002].

14.2.2 Местная устойчивость стенок при сосредоточенных нагрузках

14.2.2.1 При совпадении плоскости действия нагруз ки с плоскостью стенки (опирание по типу, указан ному на рис. 26, б) наибольшую величину сосредо точенной нагрузки или реакции в опорном сечении, действующей на каждую стенку, следует определять:

а) реакцию крайней опоры, нагрузку на конце консоли и на участках 1,5 h¹ (где h¹ = Н -2t, см. рис. 26, а), прилегающих к опорам, по формуле

P₁ £ t²R_y g_c ; (101)

б) реакцию промежуточной опоры и опоры кон соли, нагрузку на участках, расположенных на рас стоянии более 1,5 h¹ от опор, по формуле

Р₂ £ t²R_y g_c . (102)

14.2.2.2 При несовпадении плоскости действия наг рузки с плоскостью стенки (опирание по типу, ука занному на рис. 26, в):

Р₁ £ 5 × 10^-3 t² R_y g_c ; (103)

Р₂ £ 5 × 10^-3 t² R_y g_c ; (104)

здесь р₁ = ; (105)

р₂ = . (106)

В формулах (101) - (106) :

t - толщина стенки профиля;

z - условная длина распределения сосредото ченного груза, не превышающая высоту стенки h¹;

r - внутренний радиус закругления, не пре вышающий 4t;

R_y- в МПа;

P₁и P₂ - в кН.

а - схема нагрузок и реакций; б - опирание через проклад ку; в - непосредственное опирание

Рисунок 26 - К расчету местной устойчивости стенок элементов из гнутосварных профилей

14.2.3 Бесфасоночные узлы ферм

14.2.3.1 Бесфасоночные узлы ферм (рис. 27), сос тоящие из пояса и примыкающих к нему элементов решетки, следует проверять на:

- продавливание (вырывание) участка стенки поя са, контактирующей с элементом решетки;

- несущую способность участка боковой стенки пояса (параллельной плоскости узла) в месте при мыкания сжатого элемента решетки;

- несущую способность элемента решетки в зоне примыкания к поясу;

- прочность сварных швов прикрепления элемен та решетки к поясу.

14.2.3.2 В случае одностороннего примыкания к поясу двух элементов решетки или более с усилия ми разных знаков (см. рис. 27, а, б), а также одно го элемента в опорных узлах (см. рис. 27, в) при d/D £ 0,9 и с/b £ 0,25 несущую способность пояса на продавливание (вырывание) следует проверять для каждого примыкающего элемента по формуле

, (107)

Формула (107) относится к узлам К-образного типа, т. е. антисимметричным по усилиям в примыкающих элементах, при не слишком больших отно шениях поперечных размеров элемента решетки и пояса и малой раздвижке раскосов. При выводе формулы использованы опытные данные и теория предельного равновесия в кинематическом варианте. Формула (108) получена с учетом опытных данных.

а - K- образный; б - раскосный; в - опорный; г - Х-образный; д - Т-образный

Рисунок 27 - Бесфасоночные узлы ферм

где N - усилие в примыкающем элементе;

М - изгибающий момент от основного воздейст вия в примыкающем элементе в плоскости узла в сечении, совпадающем с примыкаю щей полкой пояса (момент от жесткости узлов допускается не учитывать);

g_c- коэффициент условий работы, принимае мый по поз. 1 и 2 табл. 6 СНиП РК 5.04-23- 2002;

g_d - коэффициент влияния знака усилия в при мыкающем элементе, принимаемый равным 1,2 при растяжении и 1,0 - в остальных слу чаях;

g_D - коэффициент влияния продольной силы в поясе, определяемый при сжатии в поясе, если | F | / (A R_y) > 0,5, по формуле

g_D = 1,5 - | F | / (A R_y), (108)

в остальных случаях g_D = 1,0;

F - продольная сила в поясе со стороны растя нутого элемента решетки;

А - площадь поперечного сечения пояса;

R_y- расчетное сопротивление стали пояса;

t - толщина стенки пояса;

b - длина участка линии пересечения примы кающего элемента с поясом в направлении оси пояса, равная d_b/sin a;

с - половина расстояния между смежными стен ками соседних элементов решетки или по перечной стенкой раскоса и опорным реб ром;

f = (D-d) /2;

a - угол примыкания элемента решетки к поясу.

14.2.3.3 Несущую способность пояса на продавливание в крестообразных, Т-образных узлах (см. рис. 27, г, д), а также в узлах, указанных в п. 15.2.3.2 при с/b > 0,25 следует проверять по формуле

. (109)

Формула (109), полученная аналитически, относится к Т-, У- и Х-образным узлам, а также при доста точно большой раздвижке раскосов - к узлам К-образного типа. В последнем случае условной гра ницей областей применения формул (107) и (109) яв ляется значение с/b = 0,25 (на самом деле это значе ние зависит от параметров d/D и b/D).

14.2.3.4 Несущую способность стенки пояса в плоскости узла в месте примыкания сжатого эле мента решетки при d/D > 0,85 следует проверять по формуле

N £ 2g_c g_f kR_ytd_b /sin² a, (110)

где g_t - коэффициент влияния тонкостенности поя са, для отношений D_b / t ³ 25 принимаемый равным 0,8, в остальных случаях - 1,0;

k - коэффициент, принимаемый в зависимости от тонкостенности пояса D_b/ t и расчетного сопротивления стали R_y по формулам, соот ветствующим трем областям, приведенным на графике рис. 28.

Формулой (110) учтена возможность исчерпания несущей способности узла от выпучивания боковой стенки пояса при достаточно больших отношениях d /D (когда продавливание затруднено). Коэффи циент k учитывает возможное снижение несущей способности участка стенки пояса как сжатой пластинки, работающей в упругой или упруго-пласти ческой стадии (k = s_cr/R_y; s_cr - кри ти ческое нап ряжение). Для сталей с R_y £ 400 МПа (4100 кгс/см²) при отношениях D_b/t £ 40 k = 1,0.

14.2.3.5 Несущую способность элемента решетки в зоне примыкания к поясу следует проверять:

а) в узлах, указанных в п. 15.2.3.2, при углах при мыкания a = 40 - 50° - по формуле

| N | + £ , (111)

где k - определяется, как и в п. 14.2.3.4, но с заменой характеристик пояса на характеристики эле мента решетки (D_b - на большее из значений d и d_b; t на t_d;R_y- на R_yd);