СНиП РК 5.04-23-2002 сторінка 17 з 27

Стальные конструкции нормы проектирования

При усилении конструкций допускается учитывать: возможность предварительного напряжения и активного регулирования усилий, в том числе за счет сварки, изменений конструктивной и расчетной схемы, а также упруго-пластическую работу материала, закритическую работу тонкостенных элементов и обшивок конструкций в соответствии с действующими нормами.

20.13. Конструкции усиления и методы его выполнения должны предусматривать меры по снижению нежелательных дополнительных деформаций элементов в процессе усиления в соответствии с п. 12.2.

Несущая способность конструкций в процессе выполнения работ по усилению должна обеспечиваться с учетом влияния ослаблении сечений дополнительными отверстиями под болты, а также сварки.

В необходимых случаях в период усиления конструкция должна быть полностью или частично разгружена.

20.14. В конструкциях 2-й и 3-й групп табл. 50, эксплуатируемых при расчетной температуре не ниже минус 40 °С в неагрессивных или слабоагрессивных средах, для обеспечения совместной работы деталей усиления и существующей конструкции допускается применять прерывистые фланговые швы.

Во всех случаях применения угловых швов следует, как правило, назначать минимально необходимые катеты. Допускается концевые участки швов проектировать с катетом большим, чем катет промежуточных участков, и устанавливать их размеры в соответствии с расчетом.

20.15. При усилении элементов конструкций допускается применять комбинированные соединения на заклепках и высокопрочных болтах или болтах класса точности А.

20.16. При расчете элементов конструкций, усиленных путем увеличения сечения, следует, как правило, учитывать разные расчетные сопротивления материала конструкции и усиления.

Допускается принимать одно расчетное сопротивление, равное меньшему из них, если они отличаются не более чем на 15%.

При расчете на устойчивость сжатых, внецентренно-сжатых и сжато изгибаемых элементов с усиленными сечениями допускается принимать приведенное значение расчетного сопротивления, вычисляемое по формуле

, (197)

где R_y - расчетное сопротивление основного металла, определяемое согласно требованиям п. 20.1;

k₁, k₂ - коэффициенты, вычисляемые по формулам:

;

(198)

здесь R_ya - расчетное сопротивление металла усиления;

A, J - соответственно площадь и момент инерции сечения усиливаемого элемента относительно оси, перпендикулярной плоскости проверки устойчивости;

A _tot, J _tot - то же, усиленного элемента в целом.

20.17. Расчет на прочность и устойчивость элементов, усиленных способом увеличения сечений, следует, как правило, выполнять с учетом напряжений, существовавших в элементе в момент усиления (с учетом разгрузки конструкций). При этом необходимо учитывать начальные искривления элементов, смещение центра тяжести усиленного сечения и искривления, вызванные сваркой.

Искривления от сварки при проверке устойчивости сжатых и внецентренно-сжатых элементов и элементов, работающих на сжатие с изгибом, допускается учитывать введением дополнительного коэффициента условий работы g_с = 0,8.

Проверку на прочность элементов, рассчитанных в соответствии с п. 20.16 как для однородного сечения [кроме расчета по формулам (42), (43) и (52) настоящих норм], допускается выполнять на полное расчетное усилие без учета напряжений, существовавших до усиления, а при проверке стенок на местную устойчивость допускается использовать коэффициент условий работы g_с = 0,8.

20.18. Допускается не усиливать существующие стальные конструкции, выполненные с отступлением от требований пп. 12.8, 12.13, 12.19, 13.2, 13.3, 13.6, 13.13, 13.15, 13.18, 13.24, 13.26, 13.54, 15.11,15.13, 16.15 -16.18, 16.23 при условии, что:

отсутствуют вызванные этими отступлениями повреждения элементов конструкций;

исключены изменения в неблагоприятную сторону условий эксплуатации конструкций;

несущая способность и жесткость обоснованы расчетом с учетом требований пп. 20.9, 20.11 и 20.15;

выполняются мероприятия по предупреждению усталостного и хрупкого разрушения конструкций, на которые распространяются указания пп. 9.1, 9.3 и разд. 10.

Приложение 1

Обязательное

МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И ИХ РАСЧЕТНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ Стали для стальных конструкций зданий и сооружений Таблица 50

Сталь

ГОСТ или ТУ

Категория стали для климатического района строительства (расчетная температура,° С)

II₄ (-30>t ³ - 40); II₅ и др. (t ³ -30)

I₂, II₂, и II₃ (-40 > t ³ -50)

I₁ (-50 > t ³ -65)

Группа 1. Сварные конструкции либо их элементы, работающие в особо тяжелых условиях или подвергающиеся непосредственному воздействию динамических (в том числе и сейсмических при их работе в упруго-пластической стадии), вибрационных или подвижных нагрузок [подкрановые балки; балки рабочих площадок; элементы конструкций бункерных и разгрузочных эстакад, непосредственно воспринимающих нагрузку от подвижных составов; фасонки ферм; пролетные строения транспортерных галерей; сварные специальные опоры больших переходов линий электропередачи (ВЛ) высотой более 60 м; элементы оттяжек мачт и оттяжечных узлов; балки под краны гидротехнических сооружений и т.п.].

С255

ГОСТ 27772

С285

С345

4^а)

С375

4^а)

С390

+^б)

С390К

+^б)

С440

+^б)

+^в)

Группа 2. Сварные конструкции либо их элементы, работающие при статической нагрузке [фермы; ригели рам; балки перекрытий и покрытий; косоуры лестниц; опоры ВЛ, за исключением сварных опор больших переходов; опоры ошиновки открытых распределительных устройств подстанций (ОРУ); опоры под выключатели ОРУ; опоры транспортерных галерей; элементы контактной сети транспорта (штанги, анкерные оттяжки, хомуты); прожекторные мачты; элементы комбинированных опор антенных сооружений; трубопроводы ГЭС и насосных станций; облицовки водоводов; закладные части затворов и другие растянутые, растянуто-изгибаемые и изгибаемые элементы ], а также конструкции и их элементы группы 1 при отсутствии сварных соединений и балки подвесных путей из двутавров по ГОСТ 19425 и ТУ 14-2-427 при наличии сварных монтажных соединений.

С245

ГОСТ 27772

+^г)

С255

С275

+^г)

С285

С345

4^а,д)

С345К

С375

4^а,д)

С390

+^б)

С390К

+^б)

С440

+^в)

С590

С590К

Ст3кп

толщиной до 4 мм

ГОСТ 10705 группа В, табл 1

2^е)

Ст3пс

толщиной до 5,5 мм

То же

2^е)

Ст3пс

толщиной 6-10 мм

То же

16Г2АФ

толщиной 6-9 мм

ТУ-14-3-567

Группа 3. Сварные конструкции либо их элементы, работающие при статической нагрузке [колонны; стойки; опорные плиты; элементы настила перекрытий; конструкции, поддерживающие технологическое оборудование; вертикальные связи по колоннам с напряжением в связях свыше 0,4R_y; анкерные, несущие и фиксирующие конструкции (опоры, ригели жестких поперечин, фиксаторы) контактной сети транспорта; опоры под оборудование ОРУ, кроме опор под выключатели; элементы стволов и башен антенных сооружений; колонны бетоновозных эстакад, прогоны покрытий и другие сжатые и сжато-изгибаемые элементы], а также конструкции и их элементы группы 2 при отсутствии сварных соединений.

С235

ГОСТ 27772

+^е,и)

С245

С255

+^ж)

С275

С285

+^ж)

С345

2 или 3

С345К

С375

2 или 3

С390

С390К

ГОСТ 27772

С440

С590

С590К

Ст3кп

толщиной до 4 мм

ГОСТ 10705

группа В, табл.1

2^е)

Ст3кп

толщиной 4,5-10мм

То же

2^е)

Ст3пс

толщиной 5-15 мм

ГОСТ 10706,

группа В. с доп. требованием по п.1.6.

Ст3пс

толщиной до 5,5 мм

ГОСТ 10705

группа В, табл.1

2^е)

2^е

Ст 3 сп

толщиной 6-10 тт

ГОСТ 10705 группа В, табл.1

СТ3сп

толщиной 5-15 мм

ГОСТ 10706

группа В, с доп. требованием по п.1.6.

Ст3сп

толщиной 6-10 мм

ГОСТ 10705 группа В, табл.1

16Г2АФ

толщиной 6-9 мм

ТУ 14-3-567

Группа 4. Вспомогательные конструкции зданий и сооружений (связи, кроме указанных в группе 3; элементы фахверка; лестницы; трапы; площадки; ограждения; металлоконструкции кабельных каналов; второстепенные элементы сооружений и т.п.), а также конструкции и их элементы группы 3 при отсутствии сварных соединений.

С235

ГОСТ 27772

С245

С255

С275

С285

Ст3кп

толщиной до 4 мм

ГОСТ 10705 группа В, табл.1

2^е)

Ст3кп

толщиной 4,5-10 мм

То же

2^е)

Ст3пс

толщиной 5-15 мм

ГОСТ 10706 группа В, с доп. требованием по п. 1.6..

Ст3пс

толщиной до 5,5мм

ГОСТ 10705 группа В, табл.1

2^е)

Ст3пс

толщиной 6-10 мм

То же

Обозначения, принятые в табл. 50:

а) фасонный прокат толщиной до 11 мм, а при согласовании с изготовителем - до 20 мм; листовой - всех толщин;

б) требование по ограничению углеродного эквивалента по ГОСТ 27772 для толщин свыше 20 мм;

в) требование по ограничению углеродного эквивалента по ГОСТ 27772 для всех толщин;

г) для района II₄ для неотапливаемых зданий и конструкций, эксплуатируемых при температуре наружного воздуха, применять прокат толщиной не более 10 мм;

д) при толщине проката не более 11 мм допускается применять сталь категории 3;

е) кроме опор ВЛ, ОРУ и КС;

ж) прокат толщиной до 10 мм и с учетом требований разд. 10;

и) кроме района II₄ для неотапливаемых зданий и конструкций, эксплуатируемых при температуре наружного воздуха.

Знак "+" означает, что данную сталь следует применять; знак "–" означает, что данную сталь в указанном климатическом районе применять не следует.

Примечания:

1. Требования настоящей таблицы не распространяются на стальные конструкции специальных сооружений: магистральные и технологические трубопроводы, резервуары специального назначения, кожухи доменных печей и воздухонагревателей и т.п. Стали для этих конструкций устанавливаются соответствующими СНиП или другими нормативными документами.

2. Требования настоящей таблицы распространяются на листовой прокат толщиной от 1,5 мм и фасонный прокат толщиной от 4 мм по ГОСТ 27772, сортовой прокат (круг, квадрат, полоса) по ТУ 14-1-3023 , ГОСТ 380 (с 1990 г. ГОСТ 535) и ГОСТ 19281. Указанные категории стали относятся к прокату толщиной не менее 5 мм. При толщине менее 5 мм приведенные в таблице стали применяются без требований по ударной вязкости.

Для конструкций всех групп, кроме группы 1 и опор ВЛ и ОРУ, во всех климатических районах, кроме I ₁, допускается применять прокат толщиной менее 5 мм из стали С235 по ГОСТ 27772 .

3. Климатические районы строительства устанавливаются в соответствии с ГОСТ 16350 „Климат СССР. Районирование и статистические параметры климатических факторов для технических целей". Указанные в головке таблицы в скобках расчетные температуры соответствуют температуре наружного воздуха соответствующего района, за которую принимается средняя температура наиболее холодной пятидневки согласно указаниям СНиП по строительной климатологии и геофизике.

4. К конструкциям, подвергающимся непосредственному воздействию динамических, вибрационных или подвижных нагрузок, относятся конструкции либо их элементы, подлежащие расчету на выносливость или рассчитываемые с учетом коэффициентов динамичности.

5. При соответствующем технико-экономическом обосновании стали С345, С375, С440, С590, С590К, 16Г2АФ могут заказываться как стали повышенной коррозионной стойкости (с медью) -С345Д, С375Д, С440Д, С590Д, С590КД, 16Г2АФД.

6. Применение термоупрочненного с прокатного нагрева фасонного проката из стали С345Т и С375Т, поставляемого по ГОСТ 27772 как сталь С345 и С375, не допускается в конструкциях, которые при изготовлении подвергаются металлизации или пластическим деформациям при температуре выше 700° С.

7. Бесшовные горячедеформированные трубы по ГОСТ 8731 допускается применять только для элементов специальных опор больших переходов линий электропередачи высотой более 60 м, для антенных сооружений связи и других специальных сооружений, при этом следует применять марки стали:

во всех климатических районах, кроме I₁, I₂, II₂ и II₃, марку 20 по ГОСТ 8731, но с дополнительным требованием по ударной вязкости при температуре минус 20 ° С не менее 30 Дж/см² (3 кгс • м/см²) ;