В случаях, когда в стыковых соединениях невоз можно обеспечить полный провар элементов, реко мендуется принимать Rwy = 0,7 Ry.
3.3.3 Несущая способность сварных соединений с угловыми швами зависит от ориентации шва от носительно направления усилия, действующего на соединение. Однако расчетные сопротивления сое динений с угловыми швами в СНиП РК 5.04-23-2002 упро щенно приняты для наименее бла гоприятной ориен тации - флангового шва и независимыми от угла между продольной осью шва и направлением - силы, действующей на него.
3.3.4 Предельным состоянием для сварных соеди нений с угловыми швами является разрушение. В связи с этим их расчетные сопротивления в СНиП РК 5.04-23-2002 установлены по временному сопро тивлению металла:
- для металла шва в зависимости от его нормативного сопротивления Rwf = f (Rwun);
- для металла границы сплавления - в зависимости от нормативного сопротивления основного металла Rwz = f (Run);
Числовые значения расчетных сопротивлений сварных соединений с угловыми швами приведены в табл. 56 СНиП РК 5.04-23-2002.
3.4 Расчетные сопротивления одноболтовых соединений
3.4.1 (3.5) Расчетные сопротивления болтов в табл. 5 и 58 СНиП РК 5.04-23-2002 назначены в зависи мости от классов прочности по ГОСТ 1759.
Класс прочности зависит от марки стали болтов, спосо ба их изготовления и обозначен двумя числами. Первое число, умноженное на 10, означает величину минимального временного сопро тивления в кгс/мм2, второе - умноженное на 10, - отношение предела текучести к временному сопротивлению в процентах; произведение чисел - величину предела текучести в кгс/мм2.
3.4.2 Расчетные сопротивления растяжению бол тов классов прочности 4.8 и 5.8 по сравнению с бол тами других классов для обеспечения надежности работы приняты в СНиП РК 5.04-23-2002 пониженными ввиду того, что они изготовляются методом холод ной высадки без последующей термообработки, вследствие чего стержень болта характеризуется пониженными пластическими свойствами из-за силь ного наклепа материала ??????.
3.5 Характеристики стальных канатов
3.5.1 Для стальных канатов (витых заводского изготовления и из параллельных проволок) с вре менным сопротивлением проволок Runj до 1800 МПа (180 кгс/мм2) при антикоррозионной защите согласно СНиП 2.03.11-85 (для сооружений на открытом воздухе) или другими методами, соот ветст вующими сроку службы и условиям работы сооружения, при диаметрах проволок не менее в витых канатах и - при параллельных проволоках расчетное усилие растяжения каната N в расчетах на прочность должно удовлетворять не равенству [10]:
, но не более 0,7 Run, (8)
где А - суммарная номинальная площадь сечения всех проволок каната;
Run - нормативное сопротивление каната по временному сопротивлению, определяе мое в соответствии с п. 3 [10];
??u = 1,3 - коэффициент надежности для элементов конструкций, рассчитываемых по вре менному сопротивлению разрыву, учиты вающий особую опасность предельного состояния (вязкое разрушение) по срав нению с предельным состоянием - чрез мерным развитием пластических дефор маций;
??m = 1,2 - коэффициент надежности стальных кана тов по материалу, учитывающий наряду со статистическим разбросом временного сопротивления также допуски на размер проволок, наличие большего числа про волок в поперечном сечении каната, большую длину канатных элементов, спе цифические условия приемки и отбра ковки проволоки и канатов;
??n - уровень ответственности сооружения по назначению, учитывающий степень надежности и ка питальности сооружения и принимаемый по табл. 6; для стальных канатов ??n от ражает срок службы сооружения в боль шей степени, чем для других элементов, а также то, что специальный коэф фициент длительной прочности из формулы проч ности стальных канатов исключен;
??c - коэффициент условий работы канатного элемента, принимаемый по табл. 7 и учи тывающий неравномерное распределение усилий между несколькими канатами, входящими в состав одного элемента, разные степени опасности случайных ме ханических повреждений канатов, пере распределение усилий перед достижением предельного состояния в пространствен ных и предварительно напряженных кон струкциях, а также опасность усталостных разрушений от ветровых воздействий для канатов, не рассчитываемых на вы носливость;
??k - коэффициент условий работы, учитываю щий влияние на прочность каната мест ных кон центраторов напряжений и при нимаемый по табл. 8.
3.5.2 Нормативное сопротивление Run следует определять одним из способов:
а) если в государственных стандар тах или технических условиях для данного типа ка ната приведены значения разрывного усилия каната в целом Nun или Nun определяется статистически обоснованным способом с обработкой эксперимен тальных данных:
Run = ; (9)
б) если в государственных стан дартах или технических условиях значение разрыв ного усилия каната в целом не приведено, но указа но суммарное разрывное усилие всех проволок в канате Nt:
Run = , (10)
где k - коэффициент агрегатной прочности каната, определяемый в зависимости от конструкции каната по табл. 9;
в) если в технических условиях указано только временное сопротивление Runj проволоки:
Run = k Runj ; (11)
г) если в технических условиях указано только временное сопротивление проволоки, а канат со ставлен из проволок с разными временными сопро тивлениями Runj и в каждой группе номинальная площадь одной проволоки Аj и число одинаковых проволок сj:
Run = k . (12)
3.5.3 Модули упругости витых стальных канатов и пучков параллельных проволок Е рекомендуется принимать по табл. 10. Для витых стальных канатов значения Е даны после предварительной вытяжки.
Таблица 6
|
Категория зданий и сооружений |
Коэффициент ??n |
|
1 Здания и сооружения, отказы которых могут привести к тяжелым эко но мическим , социальным и экологическим пос ледствиям (резервуары для нефти и нефтепродуктов вместимостью и более магистральные трубопроводы, производственные здания с пролетами и более, сооружения связи высотой и более, а также уникальные здания и сооружения) 2 Здания и сооружения массового строительства (жилые, общест венные, про изводственные, сельскохозяйственные) 3 Сооружения сезонного или вспомогательного назначения (парники, теплицы, летние павильоны, небольшие склады и по добные сооружения) |
0,95 ?? ??n ?? 1,2
0,95
0,8 ?? ??n ?? 0,95 |
Таблица 7
|
Элементы конструкций |
Коэффициент ??с |
|
1 Кабели, ванты, шпренгели и другие ка натные элементы линейно-протяженных конструкций, кроме указанных в поз. 3 2 Канатные элементы пространственных висячих и вахтовых покрытий, кроме указанных в поз. 3 3 Ветровые пояса, затяжки, оттяжки, об ратные кабели и другие канатные эле менты, предварительно напрягаемые усилиями, превышающими усилия от внешних нагрузок 4 Оттяжки мачт и несущие элементы канат ных полотен антенно-мачтовых конст рукций согласно табл. 44 СНиП РК 5.04-23-2002 |
0,85
0,95
1,0
0,80 - 0,95 |
Таблица 8
|
Узлы и детали канатных элементов |
Коэффициент ??k |
|
Концевые крепления с заливкой цинковым сплавом: а) закрытых канатов б) спиральных и многопрядных канатов из круглых проволок Концевые крепления с холодной заливкой смесью „эпоксидный компаунд + цин ко вый порошок + стальная дробь" в сочетании с вы садкой или сплющиванием концов проволок Концевые крепления со стальными клиньями в конических стаканах, с алю миниевыми про кладками и заполнением пустот эпоксидным компаундом Перегибы каната вокруг жесткого основания по круговой кривой: а) при отношении r/d (где r - радиус кри вой, d - диаметр каната) не менее: 30 - для закрытых, 25 - для спиральных из круглых проволок, 20 - для многопрядных канатов б) при отношении r/d не менее: 20 - для закрытых, 15 - для спиральных из круглых проволок, 12 - для многопрядных канатов Узлы с поперечным обжатием закрытых кана тов усилием q, не превышающим 25 кН/см (2500 кг/см): q = где N - расчетное усилие растяжения каната; ??Nb - суммарное расчетное усилие растяжения всех прижимных болтов в узле, отнесенное к одному канату; ℓ - длина контакта каната с основанием Концевые крепления гильзо-клинового типа |
0,95 1,0 1,0
1,0
1,0
0,90
1,0
0,90 |
|
Примечания: 1 Указанные в таблице коэффициен ты ??k (в том числе и для других типов анкеров при мень ших r и больших интенсивностях q) допускается корректи ровать по статистически обоснованным результатам испыта ний образцов узлов и канатных элементов. 2 Запрещается применять в постоянных сооружениях конструктивные решения, требующие введения ??k < 0,85, кроме отдельных узлов антенных сооружений связи, кон струкция которых определяется технологи чес кими требо ваниями. |
Таблица 9
|
Тип каната (пучка) |
Коэффициент k |
|
Из параллельных проволок Спиральный закрытый Спиральный из крутых проволок Многопрядный |
1,00 0,90 0,85 0,80 |
Таблица 10
|
Конструкция стальных канатов |
Е, МПа (кгс/см2), при расчете на нагрузки |
|
|
|
временные |
постоянные |
|
Пучки параллельных проволок сплош ного или трубчатого сечения Витые канаты: спиральные (закрытые и из круглых про волок) при кратности свивки: а) 7-10 б) 12-14 многопрядные при кратности свивки: а) прядей и канатов менее 7,5 б) прядей 14-16 и канатов 10-12 в) с органическим сердечником |
2 ?? 105 (1,96 ?? 106)
1,5 ?? 105 (1,47 ?? 106) 1,7 ?? 105 (1,67?? 106) 1,3 ?? 105 (1,27?? 106) 1,5 ?? 105 (1,47?? 106) 1,1 ?? 105 (1,08?? 106) |
2 ?? 105 (1,96 ?? 106)
1,2 ?? 105 (1,18 ?? 106) 1,4 ?? 105(1,37 ?? 106) 1,0 ?? 105 (0,98 ?? 106) 1,2 ?? 105 (1,18 ?? 106) 1,0 ?? 105 (0,98 ?? 106) |
4 УЧЕТ УСЛОВИЙ РАБОТЫ И НАЗНАЧЕНИЯ КОНСТРУКЦИЙ
4.1 Коэффициент надежности и условий работы
4.1.1 (разд. 4) Достижение временного сопротивления означает полное разрушение материала со всеми недопустимыми последствиями. Поэтому ненаступление этого состояния должно иметь относительно большую обеспеченность, что достигается в СНиП РК 5.04-23-2002 введением коэффициента надежности ??u = 1,3. Этот коэффициент имеется в расчетных формулах для проверки элементов конструкций, рассчитываемых на прочность с использованием расчетных сопротивлений Ru, а также учтен при назначении расчетных сопротивлений для сварных и болтовых соединений.
Принятое значение коэффициента ??u обеспечива ет возможность надежно использовать в расчетах диаграммы работы сталей в зонах больших дефор маций. Например, для наиболее массовых пластичных малоуглеродистых сталей диаграмма работы при этом используется до значений относительных удлинений ?? = 4 - 5 %, что хорошо согласуется с экспериментальными данными.
4.1.2 (разд. 4) В целях снижения стоимости и материалоемкости строительства в [3] степень ответст венности сооружения учи тывается коэффициентом надежности по ответственности ??n (см. табл. 6).
На коэффициент надежности по ответственности ??n следует умножать расчетные значения нагрузок, уси лий или иных воздействий [см. формулу (2)] и де лить предельные значения пере ме щений и парамет ров колебаний и изменения положения конструкций [см. формулу (4)].
Примечание - Допускается делить на ко эффициент ??n предельные значения несущей способ ности S, определяемой по формуле (3).
4.1.3 (разд. 4) Согласно требованиям [2] особенности действительной работы стали, элементов кон струкций и их соединений, имеющие систематичес кий характер, но не отражаемые непос редственно в расчетах, учитываются коэффициентами условий работы.
Установленные в табл. 6 СНиП РК 5.04-23-2002 коэффициенты условий работы ??с для элементов конструкций введены с целью учета:
а) упрощения расчетных схем при расчетах на общую устойчивость сплошных балок, которые рассчитываются как идеально упругие системы (поз. 4 табл. 6 СНиП РК 5.04-23-2002), а также сжатых элементов из одиночных уголков, прикрепляемых одной полкой и рассчитываемых как центрально-сжатые, хотя схема их работы соответствует вне центренному сжатию (поз. 9 и 10 табл. 6 СНиП РК 5.04-23-2002);
б) фактических значений начальных искривлений сжатых составных элементов таврового сечения из уголков, в которых в связи с несимметричным расположением швов при приварке прокладок между уголками начальные искривления превышают учи тываемые в расчетах (поз.3 табл. 6 СНиП РК 5.04-23-2002);
в) воздействия на конструкции больших посто янных и длительно действующих временных нагру зок, приводящих в процессе эксплуатации к высо кому уровню напряжений, незначительное превыше ние которого может вызвать опасность наступления предельных состояний первой группы (поз. 1, 2 и 5 табл.6 СНиП РК 5.04-23-2002);
г) локального повышения прочностных свойств стали возле отверстий при расчете на прочность сечений, ослабленных отверстиями для болтов (поз. 6-8 табл. б СНиП РК 5.04-23-2002). Подробные разъяснения этих требований приведены в разд. 5 настоящего Пособия.
4.1.4 (11.7) При расчетах болтовых соединений коэффициенты условий работы ??b по табл. 36 СНиП РК 5.04-23-2002 введены для:
а) учета неравномерности работы болтов в мно гоболтовых соединениях на болтах классов точнос ти В и С (??b = 0,9);
б) исключения возможности разрушения соеди няемых элементов при уменьшенных рас стояниях между болтами и от края элемента до ближайшего отверстия (??b = 0,80; ??b = 0,75).
