Страница 23: СНиП РК 1.01-01-2001. Пособие по проектированию стальных конструкций (32561)

17.3 Расчет

17.3.1 Прочность и жесткость (прогиб) профили рованных настилов при поперечном изгибе про веряются по приведенным в пп. 25.9 и 25.10 рекоменда циям, составленным с использованием [44].

Устойчивость гладких стенок гофров над сред ними опорами при неразрезных схемах расклад ки настилов проверяется по методике, приведен ной в п. 17.3.4. Устойчивость стенок ступенчатого поперечного сечения в неразрезных настилах из профилей Н 75-750-0,8(0,9), H 114-600-0,8 (0,9) и Н 114-750-0,8 (0,9) проверяется над средними опо рами в соответствии с пп. 17.3.5 и 17.3.6 с учетом требований СНиП РК 5.04-23-2002 к стенке сжато-изогну того элемента, укрепленной продольным ребром жесткости.

17.3.2 Прочность изгибаемого настила следует про верять по формуле

?? = , (132)

где М - расчетное значение изгибающего момента в рассматриваемом сечении;

Wmin - минимальный расчетный момент сопротив ления в рассматриваемом сечении, принимаемый по табл. 60;

Ry - расчетное сопротивление изгибу;

??n - коэффициент надежности по назначению ??44??.

17.3.3 Прогиб настила fp от нормативной нагруз ки, определяемый как для балки с моментом инер ции Ix по табл. 60, следует проверять по формуле

fp ?? , (133)

где ℓ - расчетный пролет настила.

17.3.4 Устойчивость стенок гофров над средними опорами неразрезного настила высотой не более 60 мм проверяется согласно [44] по формуле

, (134)

где ?? - нормальное напряжение от изгиба, опреде ляемое по формуле (132);

??1ос - местное напряжение от реакции средней опоры, определяемое по формуле (135);

??0 - нормальное критическое напряжение, оп ределяемое по формуле (136);

??cr - местное критическое напряжение, опреде ляемое по формуле (137);

т = 1 - при опирании настила на прогон из двутав ра, двух швеллеров или гнутосварного замкнутого профиля;

т = 0,9 - при опирании настила на прогон из одиноч ного швеллера;

??1ос = , (135)

где В0 - опорная реакция на одну стенку гофра;

z - ширина расчетного участка стенки гофра, равная b + 2r, но не более 1,5 h;

b - ширина полки прогона или другого эле мента несущих конструкций покрытия, на который опирается настил;

r - радиус сопряжения стенок гофров с пол ками профиля;

??0 = k0 k01 , МПа, (136)

где k0 - коэффициент, зависящий от характера на пряжений в участке и принимаемый по табл.61;

k01 - коэффициент, определяемый по формуле (138);

h0 = h -2 (r + t) - расчетная высота гофра;

Таблица 61

??cr = Ak , (137)

где Ry - в МПа;

А - коэффициент, зависящий от размеров се чения стенки и определяемый по табл. 70;

k - коэффициент, определяемый по табл. 62 в зависимости от ширины опоры настила при условии, что b ?? (1,5 h - 2r);

k01 = 0,9 – 0,2 . (138)

Таблица 62

Примечание - В интервале между значениями, при веденными в таблице, коэффициент k опре деляется линей ной интерполяцией.

Если ?? 0,9 или ?? 0,4, то принимается k01 = 1,0.

17.3.5 При проверке устойчивости стенок ступен чатого поперечного сечения в гофрах нераз резного профилированного настила уступ на стенке рассмат ривается как продольное ребро экви валентной жест кости (рис.32).

Рисунок 32 - Участок стенки а, рассматриваемый как ребро жесткости, и его расчетное сечение б

17.3.6 Продольное ребро жесткости в виде уступа делит стенку гофра на два расчетных отсека, высоты которых h01 и h02 равны расстояниям от выкружек уступа соответственно до нижней и верхней полок настила (рис. 33).

Устойчивость каждого из отсеков стенки в надопорных зонах настила считается обеспеченной, если выполняются условия:

h01 ?? h0; h02 ?? h0,

где h0 - наибольшая по условиям устойчивости ширина сжато-изогнутой пластины, за висящая от значения коэффициента ??, определяемого по формулам:

?? = (для отсека 1);

?? = (для отсека 2),

При ?? ?? 0,5 значение h0 определяется по формуле

h0 = (здесь ??c - в МПа). (139)

При ?? ?? 1,0 значение h0 определяется по формуле

h0 = 3,26t , (140)

1, 2 - расчетные отсеки пластинок

Рисунок 33 - Расчетная схема для проверки устойчивости ступенчатой стенки

где ?? - коэффициент, учитывающий мест ное смятие согласно [45] и опреде ляемый по формуле

?? = 0,42 (2??-1) ??loc/ ??c; (141)

?? - коэффициент, зависящий от харак тера напряжений в надопорном се чении стенки и опре деляемый по формуле

?? = 1,4 (2??-1) ; (142)

здесь ??o = ??1 - среднее касательное напряжение в отсеке 1, определяемое по формуле

??o = ; (143)

??o = ??2 - среднее касательное напряжение в отсеке 2, определяемое по формуле

??o = . (144)

В интервале 0,5 < ?? < 1,0 значение h0 определяет ся линейной интерполяцией между значениями h0 при ?? = 0,5 и ?? = 1,0.

Если h01 ?? h0 или h02 ?? h0, устойчивость стенок гофров считается необеспеченной и расчетную на грузку на настил следует уменьшить.

17.4 Крепление настилов

17.4.1 К прогонам и другим несущим элементам покрытия настил прикрепляется само наре заю щими болтами или винтами с уплотнительными шай бами.

17.4.2 Настил допускается крепить к поддержива ющим стальным элементам сварными электро зак лепками согласно [40].

17.4.3 К несущим стальным элементам толщиной от 5 до 12 мм настил допускается крепить пристрел кой дюбелями.

17.4.4 Во всех случаях, кроме указанных в пп. 17.4.5 и 17.4.6, настил на крайних опорах и в стыках следует крепить в каждом гофре, на про межуточных опорах неразрезных настилов - через гофр.

17.4.5 Крепления и соединения настила, выполня ющего функцию горизонтальных связей в покрыти ях зданий или учитываемого в расчете как диск, рекомендуется выполнять согласно [45].

17.4.6 В углах здания и по внешнему контуру покрытия на участках шириной 1,5 м, а также при расчетном отрицательном давлении ветра свыше 1,5 кН/м2 (153кгс/м2) настил необходимо крепить к несущим конструкциям в каждом гофре на всех опорах.

17.4.7 Профили настила следует соединять между собой продольными крайними полками внахлест комбинированными заклепками.

При укрупнении профилей настила в монтажные карты до их установки в проектное положение допускается использовать вместо комбинирован ных заклепок точечную сварку, выполняемую согласно [40].

Шаг комбинированных заклепок или сварных то чек в продольных стыках настила следует принимать равным 500 мм, кроме случаев, предусмотрен ных п. 17.4.5.

17.4.8 Стыки настила по длине следует осуществ лять над прогонами или другими несущими элемен тами покрытия.

Ширину опирания настила рекомендуется прини мать не менее 40 мм на крайних и 60 мм - на про межуточных опорах.

18 ФЛАНЦЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ НА ВЫСОКОПРОЧНЫХ БОЛТАХ, РАБОТАЮЩИЕ НА РАСТЯЖЕНИЕ

18.1 Рекомендации настоящего раздела следует соблюдать при проектировании, изготовлении и монтажной сборке фланцевых соединений элемен тов открытого профиля (двутавров, тавров, швел леров и т. п.) стальных конструкций производствен ных зданий, подверженных растяжению, рас тяжению с изгибом при однозначной эпюре растягивающих напряжений (??min / ??max ?? 0,5), а также действию местных поперечных усилий.

Рекомендации не распространяются на фланцевые соединения:

- воспринимающие знакопеременные нагрузки, а также многократно действующие подвижные, виб рационные или другого вида нагрузки с числом циклов свыше 105 при коэффициенте асимметрии напряжений в соединяемых элементах р = ??min / ??max ?? 0,8;

- эксплуатируемые в сильноагрессивной среде.

18.2 Фланцевые соединения следует выполнять только с предварительно напряженными высоко прочными болтами. Величину предварительного натяжения болтов Bо для расчетов следует прини мать равной

Во = 0,9Вр = 0,9Rbh Abn , (145)

где Вр - расчетное усилие растяжения болта.

18.3 Для фланцевых соединений следует при менять высокопрочные болты М24 и М27 из стали 40Х „селект" исполнения ХЛ с временным сопро тивлением не менее 1100 МПа (110 кгс/мм2), а также гайки высокопрочные и шайбы к ним по ГОСТ 22353 - ГОСТ 22356.

18.4 Для фланцев следует применять листовую сталь по ГОСТ 19903 марок 09Г2С-15 и 14Г2АФ-15 по ГОСТ 19281 с гарантированными механическими свойствами в направлении толщины проката.

18.5 Фланцы могут быть выполнены из других марок низколегированных сталей по ГОСТ 19281, предназначенных для строительных стальных кон струкций, при этом:

- сталь должна быть 12-й категории;

- временное сопротивление и относительное суже ние стали в направлении толщины проката должны быть ??bz ?? 0,8 Run, ??z ?? 20 % (где Run - временное сопротивление стали разрыву, принимаемое равным минимальному значению ??в по государственным стандартам и техническим условиям на сталь).

Проверку механических свойств стали в направ лении толщины проката осуществляет пред при ятие-изго товитель металлоконструкций по методике, изло женной в [38].

18.6 Дефекты стали для фланцев (внутренние расслои, грубые шлаковые включения и т. п.) должны удовлетворять требованиям, указанным в табл. 63. Контроль качества стали методами уль тразвуковой дефектоскопии осуществляет предприятие-изготовитель металлоконструкций.

18.7 Фасонки, ужесточающие фланцы (ребра жесткости), следует выполнять из стали тех же ма рок, что и основные профили.

18.8 Для механизированной сварки фланцевых соединений следует применять сплошную сварочную проволоку по ГОСТ 2246.

18.9 При конструировании фланцевых соедине ний болты следует располагать безмоментно отно сительно центра тяжести сечения соединяемого элемента с учетом неравномерности распределения внешних усилий между болтами наружной и внут ренней зон (рис. 34) в соответствии с табл. 64. Предельное усилие на один болт внутренней зоны следует принимать Ni = 0,9 Вр.

Таблица 63

Примечания:

1. Дефекты, расстояния между края ми которых меньше протяженности минимального из них, оцениваются как один дефект.

2. По усмотрению предприятия-изготовителя металлоконст рукций разрешается дефек тоско пи чес кий контроль мате риала фланцев выполнять после приварки их к элементам конструкций.

Таблица 64

Болты следует располагать как можно ближе к элементам присоединяемого профиля, при этом (см. рис. 34):

kf + ds/2 + 2 ?? b1 ?? 3,5d, мм;

?? ?? 0,8ds;

w ?? 4b,

где ds - наружный диаметр шайбы, мм;

d - наружный диаметр стержня болта, мм.

18.10 Число болтов внутренней зоны определяет конструктивная форма соединения, а наружной зо ны - предварительно назначается из условия

ne ?? k , (146)

где ne, ni - число болтов соответственно наруж ной и внутренней зон;

N - внешнее усилие на фланцевое соедине ние.

18.11 Фланцевые соединения растянутых элемен тов конструкций проверяют расчетом на проч ность:

- болтов;

- фланцев на изгиб;

- соединения при воздействии поперечных усилий;

- сварного соединения фланца с профилем.

18.12 Прочность фланца и болтов, относящихся к внутренней зоне, следует считать обеспеченной, если:

- толщина фланца находится в пределах от 20 до 40 мм,

- болты расположены в соответствии с п. 18.9,

- нагрузка на болт от действия внешних усилий не превышает величины, равной 0,9 Вр .