Стальные конструкции нормы проектирования

526

0,125

846

757

699

658

629

606

589

575

564

554

0,150

851

766

712

674

647

627

611

598

588

579

0,175

856

775

725

690

665

646

632

620

611

604

0,200

863

785

737

704

681

665

651

641

633

625

0,225

867

795

749

718

698

682

669

661

653

646

0,250

872

803

760

734

713

699

687

678

672

667

Для стержней, ослабленных на конце

0,025

820

709

634

578

536

501

472

448

427

409

0,050

822

710

635

579

537

502

473

449

428

410

0,075

824

712

637

580

538

503

474

450

430

412

0,100

826

713

638

582

540

506

478

454

434

416

0,125

828

715

641

587

545

511

484

461

441

425

0,150

831

717

645

592

552

520

493

472

453

438

0,175

833

722

651

601

563

532

507

487

471

456

0,200

835

728

661

612

575

547

525

506

492

479

0,225

837

735

671

625

591

566

546

529

516

505

0,250

839

744

684

642

611

587

570

555

543

534

Примечание: коэффициенты m₁ увеличены в 1000 раз.

Все необходимые параметры эквивалентного сечения стержня относительно двух центральных осей определяются по пункту 2 настоящего приложения;

g_е - коэффициент условий работы стержня с местным дефектом, принимается равным:

g _е = 0,95 - при несимметричном погибе или вырезе вертикальной полки ( );

g _е = 0,90 - при несимметричном погибе или вырезе горизонтальной полки ( , ).

Рис. 36. Изменение центральных моментов инерции эквивалентного поперечного сечения одиночного уголка

12. Расчет на прочность центрально-сжатых, центрально-растянутых, внецентренно-сжатых, сжато-изгибаемых, внецентренно-растянутых и растянуто-изгибаемых элементов из стали с пределом текучести до 530 МПа (5400 кгс/см²), не подвергающихся непосредственному воздействию динамических нагрузок, при t £ 0,5 R_S и N / (A _e R _y) > 0,1 следует выполнять по формулам:

- для центрально-сжатых стержней

s = ; (225)

- для внецентренно-сжатых, сжато-изгибаемых, внецентренно-растянутых и растянуто- изгибаемых стержней

s = ; (226)

- для центрально-растянутых стержней

, (227)

где _хе, _уе - центральные моменты инерции эквивалентного сечения относительно осей параллельных главным осям основного сечения;

d _х, d_y - расстояние от центральных осей эквивалентного сечения до наиболее напряженного волокна. Для деформированной полки одиночного уголка определяется в соответствии с указаниями п.4;

е _х , е _у - эксцентриситеты относительно главных осей основного сечения;

g _s , g _d - коэффициенты условий работы деформированного сечения.

13. Коэффициент условий работы деформированного сечения следует принимать по табл. 87.

Таблица 87

Характеристика дефекта

Коэффициенты условий работы

1. При вырезах g _s

1,00

2. При погибах с w ₀ = 1 ¸ 6 g _s

0,75

3. При погибах с w ₀ = 0 ¸ 1 g _s

по интерполяции в интервале 1,00 – 0,75

4. При погибах с w ₀ = 3 ¸ 6 g _d

0,80

5. При погибах с w ₀ = 0 ¸ 3 g _d

по интерполяции в интервале 1,00 – 0,80

14. Конструкции усиления и методы его выполнения не должны вызывать смещения центра тяжести сечения стержня. При невозможности соблюдения этого условия в расчете следует учитывать дополнительный эксцентриситет.

15. При усилении элементов конструкции для уменьшения влияния сварочных деформаций, вызывающих общее искривление оси стержня должны обеспечиваться следующие требования:

- расположение сварных швов должно быть симметричным относительно центра тяжести поперечного сечения элемента;

- сварные швы должны находиться на минимальном расстоянии от оси центров тяжести элемента;

- сварка должна вызывать минимальный нагрев усиливаемого элемента;

- сварку следует начинать после предварительной прихватки по краям детали усиления;

- толщина сварных швов должна быть минимальной;

- при усилении элементов под нагрузкой не допускается наложение сварных швов поперек сечения элемента.

В период усиления усилие в элементе не должно превышать 80% его предельной несущей способности.

16. При расчете элементов конструкций с местными дефектами, усиленных путем увеличения сечения следует применять схемы усиления, показанные на Рис. 37, 38.

Рис.37. Схемы усиления стержней с погибами вертикальных полок

Рис.38. Схемы усиления стержней с погибами горизонтальных полок

17. Размеры деталей усиления определяются:

а) поперечное сечение из условий

_{у с} ³ g _{ус 0}; А _{у с} = g _{у с} А₀ , (228)

где А_ус, _ус - площадь и момент инерции усиленного сечения;

А₀, ₀ - площадь и момент инерции основного сечения;

g _ус = 1,2 - коэффициент условий работы усиленного сечения;

б) длина детали - исходя из необходимой несущей способности сварных швов для полного включения деталей усиления в работу.

При расчете конструкций, усиленных путем увеличения сечения, следует учитывать указания п.20.16.

Приложение 11

Обязательное

  ОСНОВНЫЕ БУКВЕННЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ВЕЛИЧИН А - площадь сечения брутто;

А_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;

А_о – площадь основного сечения;

А_е – площадь эквивалентного сечения;

А_у – площадь сечения деталей усиления;

А_ус – площадь усиленного сечения;

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, рельса;

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

J_xn; J_yn - то же, сечения нетто;

J_о – момент инерции основного сечения;

J_е – момент инерции эквивалентного сечения;

J_ду – момент инерции деталей усиления;

J_ус – момент инерции усиленного сечения;

M - момент, изгибающий момент;

M_x; M_y - моменты относительно осей соответственно x-x и y-y;

N - продольная сила;

N_ad - дополнительное усилие;

N_bm - продольная сила от момента в ветви колонны;

N_д – несущая способность деформированного стержня;

Q - поперечная сила, сила сдвига;

Q_fic - условная поперечная сила для соединительных элементов;

Q_s - условная поперечная сила, приходящаяся 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 растяжению 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 минимальному значению s_в по государственным стандартам и техническим условиям на сталь;

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 сдвигу;

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

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

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 x-x и y-y;

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

W_e – момент сопротивления эквивалентного сечения;

а - шаг гофров;

b - ширина;

b_ef - расчетная ширина;

b_f - ширина полки (пояса);

b_h - ширина выступающей части ребра, свеса;

b_w - ширина панели гофра;

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

с_р - ширина погиба или выреза деформированного стержня с_р = b – (t + 0,5 r);

d_p - расстояние до наиболее напряженного волокна деформированного сечения на участке местного погиба;

e - эксцентриситет силы;

f - высота волны гофров;

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 x-x и у –у;

l_o – длина участка стержня с дефектом;

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

m_e – относительный эксцентриситет на участке эквивалентного сечения;

m_ef - приведенный относительный эксцентриситет (m_ef = mh);

r - радиус;

t - толщина;

t_f - толщина полки (пояса);

t_w - толщина стенки;

a = J_o / J_e; b = l_e / m l - параметры эквивалентного участка местного дефекта;

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

g_b - коэффициент условий работы соединения;

g_c - коэффициент условий работы;

g_n - коэффициент надежности по ответственности зданий и сооружений;

g_m - коэффициент надежности по материалу;

g_u - коэффициент надежности в расчетах по временному сопротивлению;

g_e – коэффициент условий работы, зависящий от вида местного дефекта;

g_d, g_s – коэффициенты условий работы деформированного сечения;

g_yc – коэффициент условий работы усиленного стержня;

h - коэффициент влияния формы сечения;

l - гибкость (l = ℓ_ef / i);

- условная гибкость ( = l );

- условная гибкость стержня с дефектом;

l_ef - приведенная гибкость стержня сквозного сечения;

_ef - условная приведенная гибкость стержня сквозного сечения (l_ef );

_w - условная гибкость стенки ( );

_uw - наибольшая условная гибкость стенки;

l_x; l_y - расчетные гибкости элемента в плоскостях, перпендикулярных осям соответственно x-x и y-у;

n - коэффициент поперечной деформации стали (Пуассона);

s_loc - местное напряжение;

s_x; s_y - нормальные напряжения, параллельные осям соответственно x-x и у-у;

t _xy - касательное напряжение;

j (_x, _y) - коэффициент продольного изгиба;

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

j_e - коэффициент снижения расчетных сопротивлений при внецентренном сжатии;

w₀ = f₀ / t – относительная стрелка местного погиба;

y = l₀ /C – относительная ширина местного погиба;

X_e, У_e – координаты центра тяжести эквивалентного сечения.

    Приложение 12 Справочное

  Перечень нормативно-технических документов, на которые дается ссылка в данном нормативном документе

  Таблица 88 Обозначение НТД Наименование НТД

1. ГОСТ 27772-88*

Прокат для строительных стальных конструкций. Общие технические условия.

2. ГОСТ 27751-88*

Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения по расчету.

3. ТУ 14-1-4431-88

4. ГОСТ 9467-75*

Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки конструкционных и теплоустойчивых сталей. Типы.

5. ГОСТ 2246-70*

Проволока стальная сварочная. Технические условия.

6. ГОСТ 9087-81*Е

Флюсы сварочные плавленые. Технические условия.

7. ГОСТ 8050-85*

Двуокись углерода газообразная и жидкая. Технические условия.

8. ГОСТ 977-88

Отливки стальные. Общие технические условия.

9. ГОСТ 1412-85

Чугун с пластинчатым графитом для отливок. Марки.

10. ГОСТ 1759.0-87*

Болты, винты, шпильки и гайки. Технические условия.

11.ГОСТ 1759.4-87*

Болты, винты и шпильки. Механические свойства и методы испытаний.

12. ГОСТ 1759.5-87

Гайки. Механические свойства и методы испытаний.

13. ГОСТ 18123-82*

Шайбы. Общие технические условия.

14. ГОСТ 15589-70*

Болты с шестигранной головкой класса точности С. Конструкция и размеры.

15. ГОСТ 15591-70*

Болты с шестигранной уменьшенной головкой класса точности С. Конструкция и размеры.

16. ГОСТ 7796-70*

Болты с шестигранной уменьшенной головкой класса точности В. Конструкция и размеры.

17. ГОСТ 7798-70*

Болты с шестигранной головкой класса точности В. Конструкция и размеры.

18. ГОСТ 7805-70*

Болты с шестигранной головкой класса точности А. Конструкция и размеры.

19. ГОСТ 5915-70*

Гайки шестигранные класса точности В. Конструкция и размеры.

20. ГОСТ 11371-78*

Шайбы. Технические условия.

21. ГОСТ 10906-78*

Шайбы косые. Технические условия.

22. ГОСТ 6402-70*

Шайбы пружинные. Технические условия.

23. ГОСТ 24379.0-80*

Болты фундаментные. Общие технические условия.

24. ГОСТ 24379.1-80

Болты фундаментные. Конструкция и размеры.

25. ГОСТ 19281-89*

Прокат из стали повышенной прочности. Общие технические условия.

26. ГОСТ 380-94

Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки. 2. Стали

27. ГОСТ 535-88*

Прокат сортовой и фасонный из стали углеродистой обыкновенного качества. Общие технические условия.

28. ГОСТ 10605-94

Гайки шестигранные с диаметром резьбы свыше 48 мм класса точности В. Конструкция и размеры.

29. ГОСТ 22353-77*

Болты высокопрочные класса точности В. Конструкция и размеры.

30. ГОСТ 22356-77*

Болты и гайки высокопрочные и шайбы. Общие технические условия.

31. ТУ 14-4-1345-85

32 ГОСТ 22354-77*

Гайки высокопрочные класса точности В. Конструкция и размеры.

33. ГОСТ 22355-77*

Шайбы класса точности С к высокопрочным болтам. Конструкция и размеры.

34. ГОСТ 3062-80*

Канат одинарной свивки типа ЛК-О конструкции 1х7 (1х6). Сортамент.

35. ГОСТ 3063-80*

Канат одинарной свивки типа ТК конструкции 1х19 (1+6+12). Сортамент.

36. ГОСТ 3064-80*

Канат одинарной свивки типа ТК конструкции 1х37 (1+6+12+18). Сортамент.

37. ГОСТ 3066-80*

Канат одинарной свивки типа ЛК-О конструкции 6х7 (1+6) 1+7 (1+6). Сортамент.

38. ГОСТ 3067-88*

Канат стальной двойной свивки типа ТК конструкции 6х19 (1+6+12)+1+19(1+6+12). Сортамент.

39. ГОСТ 3068-88*

Канат стальной двойнойной свивки типа ТК конструкции 6х37 (1+6+12+18)+1х37(1+6+12+18). Сортамент.

40. ГОСТ 3081-80*

Канат двойной свивки типа ЛК-О конструкции 6х19 (1+9+9)+7х7 (1+6). Сортамент.

41. ГОСТ 7669-80*

Канат двойной свивки типа ЛК-РО конструкции 6х36 (1+7+7/7+14)+7х7 (1+6). Сортамент.

42. ГОСТ 14954-80*

Канат двойной свивки типа ЛК-Р конструкции 6х19 (1+6+6/6) +7х7 (1+6). Сортамент.

43. ГОСТ 3090-73*

Канаты стальные. Канат закрытый несущий с одним слоем зетообразной проволоки и сердечником типа ТК. Сортамент.

44. ГОСТ 18901-73*

Канаты стальные. Канат закрытый несущий с двумя слоями зетообразной проволоки и сердечником типа ТК. Сортамент.

45. ГОСТ 7675-73*

Канаты стальные. Канат закрытый несущий с одним слоем клиновидной и одним слоем зетообразной проволоки и сердечником типа ТК. Сортамент.

46. ГОСТ 7676-73*

Канаты стальные. Канат закрытый несущий с двумя слоями клиновидной и одним слоем зетообразной проволоки и сердечником типа ТК. Сортамент.

47. ГОСТ 7372-79*

Проволока стальная канатная. Технические условия.

48.ТУ 14-1-3023-80

Прокат листовой широкополосный, универсальный и фасонный из углеродистой и низколегированной стали с гарантированным уровнем механических свойств, дифференцированным по группам прочности.

49. ГОСТ 10705-80*

Трубы стальные электросварные. Технические условия.

50. ГОСТ 10706-76*

Трубы стальные электросварные прямошовные. Технические условия.

51. ГОСТ 8731-74*

Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Технические условия.

52.ТУ 14-3-567-76

Трубы стальные электросварные из низколегированной стали марки 16Г2АФ для строительных конструкций.

53. ГОСТ 10157-79*

Аргон газообразный и жидкий. Технические условия.

54. ГОСТ 26271-84*

Проволока порошковая для дуговой сварки углеродистых и низколегированных сталей. Общие технические условия.

55. ГОСТ 25546-82*

Краны грузоподъемные. Режимы работы.

56. ГОСТ 15150-69*

Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды.

57. ГОСТ 8713-79*

Сварка под флюсом. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.

58. ГОСТ 11533-75*

Автоматическая и полуавтоматическая дуговая сварка под флюсом. Соединения сварные под острыми и тупыми углами. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.

59. ГОСТ 14771-76*

Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.

60. ГОСТ 23518-79

Дуговая сварка в защитных газах. Соединения сварные под острыми и тупыми углами. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.

61. ГОСТ 5264-80*

Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.

62. ГОСТ 11534-75*

Ручная дуговая сварка. Соединения сварные под острыми и тупыми углами. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.

63. ГОСТ 21437-95

Сплавы цинковые антифрикционные. Марки, технические требования и методы испытаний

64 ГОСТ 6713-91

Прокат низколегированный конструкционный для мостостроения. Технические условия.

65. ГОСТ 14637-89*

Прокат толстолистовой из углеродистой стали обыкновенного качества. Технические условия.

66.ТУ 14-1-1308-75

Сталь толстолистовая низколегированная конструкционная высокой прочности марки 12Г2СМФ.

67.ТУ 14-1-1772-76

Сталь толстолистовая низколегированная конструкционная высокой прочности марки 12ГН2МФАЮ (ВС-1)

68. ГОСТ 19425-74*

Балки двутавровые и швеллеры стальные специальные. Сортамент.

69. ТУ 14-2-427-80

Двутавр № 45М повышенной прочности.

70. ГОСТ 16350-80

Климат СССР. Районирование и статистические параметры климатических факторов для технических целей.

71. ТУ 14-1-4323-88

Прокат листовой широкополосный универсальный и фасонный из низколегированной стали марки 12Г2С с повышенным уровнем механических свойств.

72. ТУ 14-15-146-85

73.ТУ 14-1-1217-75

74.ТУ 14-1-1148-75

Прокат угловой равнополочный термически упрочненный повышенной хладостойкости для металлических конструкций.

75.ТУ 14-1-4970-91

Проволока стальная сварочная марки СВ08ХГ2СДЮ.

76. ГОСТ 15590-70*

Болты с шестигранной уменьшенной головкой и направляющим подголовком класса точности С. Конструкция и размеры.

77. ГОСТ 7795-70*

Болты с шестигранной уменьшенной головкой и направляющим подголовком класса точности В. Конструкция и размеры.

78. ГОСТ 4543-71*

Прокат из легированной конструкционной стали. Технические условия.

79. ГОСТ 839-80*Е

Провода неизолированные для воздушных линий электропередачи. Технические условия.

80. ГОСТ 3822-79*

Проволока биметаллическая сталемедная. Технические условия.

81.ГОСТ 8239-89

Двутавры стальные горячекатаные. Сортамент.

82.ГОСТ 1497-84*

Металлы. Методы испытания на растяжение.

83.ГОСТ 9454-78*

Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах.