Сталеві конструкції норми проектування, виготовлення і монтажу

Кінець таблиці 1.1.1

1. Матеріали для конструкцій і з'єднань
2. Загальні вимоги
3. Для сталевих будівельних конструкцій слід застосовувати сталевий прокат (листовий, фасонний, широкосмуговий універсальний, сортовий), гнуті профілі і труби з низьковуглецевої і низьколегованої сталі, а також сталеві канати.

Застосовується прокат загального призначення і прокат для зварних конструкцій.

Допускається також застосувати арматурну гарячекатану сталь, що зварюється, пучки і пасма з дроту.

1. В окремих випадках, наприклад, для опорних вузлів, допускається застосування виливків і поковок із вуглецевої і легованої сталі, а також виливків з чавуну.

Виливки (опорні частини тощо) для сталевих конструкцій рекомендується проектувати з вуглецевої сталі марок І5Л, 25Л, 35Л і 45Л та інші, що задовольняють вимоги для груп виливків II або III згідно з ГОСТ 977, а також із сірого чавуну марок СЧІ5, СЧ20, СЧ25 і СЧЗО, що задовольняє вимоги ГОСТ 1412.

1. За показниками корозійної стійкості сталі поділяються на три групи:

• І група - сталі звичайної корозійної стійкості, а саме низьковуглецеві сталі марки СтЗпс та низьколеговані сталі марок 09Г2С, 10Г2С, 15Г2СФ та інші;
• II група - сталі підвищеної корозійної стійкості марок 09Г2Д, 09Г2СД, 14Г2Д, 10ХСНД, 15ХСНД та інші для середньо-, високо- та сильноагресивного середовищ;
• III група - атмосферостійкі (економно леговані) сталі марок 10ХНДП, 14ХГНДЦ та інші.

Для конструкцій, що експлуатуються в умовах агресивного середовища, рекомендується

застосовувати сталевий прокат із сталей з підвищеною корозійною стійкістю.

1. Основні фізичні властивості матеріалів для конструкцій слід приймати згідно з додатком Г.
2. Прокат листовий, фасонний і широкосмуговий універсальний слід поділяти на:

- прокат звичайної міцності з низьковуглецевих сталей з границею текучості Ryn до 290 Н/мм2, які розрізняються за ступенем розкислення на киплячі, напівспокійні та спокійні, а також без урахування граничних відхилень задовольняють такі вимоги (за масовою часткою елементів): вміст вуглецю не повинен перевищувати 0,22 %, вміст сірки - 0,05 % і вміст фосфору - 0,04 %;

тимчасове видовження круглих зразків з розрахунковою довжиною, що дорівнює п'яти діаметрам зразка, не повинне бути менше за 18 %;

• прокат підвищеної міцності, як правило, з низьколегованих сталей з границею текучості Ryn понад 290 Н/мм2 до 390 Н/мм2 включно при товщині прокату до 50 мм, із тимчасовим видовженням круглих зразків при їх розрахунковій довжині, що дорівнює п’яти діаметрам зразка, не меншим за 16 %;
• прокат високої міцності, як правило, з термооброблених сталей з границею текучості Ryn від 390 Н/мм2 до 590 Н/мм2, із тимчасовим видовженням круглих зразків при їх розрахунковій довжині, що дорівнює п’яти діаметрам зразка, не меншим за 14 %.

Вимоги до низьколегованої сталі для сталевих конструкцій наведені у таблиці Д2 додатка Д.

Вимоги до застосування сталевого прокату залежно від ступеня розкислення та показника ударної в'язкості наведені у таблиці ДЗ додатка Д.

1. Сталевий прокат згідно з 1.2.1.5 повинен задовольняти вимоги щодо ударної в'язкості відповідно до додатка Д, таблиці Д.1.

Прокат з низьколегованих сталей для зварних конструкцій повинен задовольняти вимоги щодо хімічного складу і вуглецевого еквівалента відповідно до додатка Д, таблиці Д.2.

При рівноцінних показниках механічних властивостей перевагу слід надавати використанню прокату для виготовлення зварних конструкцій з меншими значеннями вуглецевого еквівалента.

1. Листовий прокат завтовшки 25 мм і більше для елементів, що працюють в напрямку товщини прокату, а також прокат завтовшки 40 мм і більше повинні задовольняти вимоги ГОСТ 28870 за властивостями в напрямку товщини прокату.
2. Для конструкцій, не захищених від впливу високих температур, за необхідності, слід застосовувати прокат підвищеної жаростійкості. Прокат повинен мати характеристичне значення тимчасового опору за температури 600 °С не менше за Run = 240 Н/мм2.
3. При виборі сталі для конструкцій слід враховувати:

• клас відповідальності будівель і споруд відповідно до вимог ДБН В.1.2-14;
• призначення конструкцій та елементів;
• можливі наслідки досягнення граничних станів;
• характер діючих напружень (статичне, динамічне) та їх рівень;
• вид напруженого стану (одноосьовий, плоский чи об'ємний, розтяг або стиск);
• наявність зварних з'єднань (рівень залишкових напружень, ступінь концентрації напружень, властивості сталі в зоні зварювання);
• ступінь агресивності впливів;
• товщину прокату;
• особливості конструктивної форми і технології виготовлення (концентратори напружень, гільйотинне різання, наклеп тощо);
• кліматичний район будівництва і розрахункову температуру експлуатації.

За розрахункову мінімальну температуру слід приймати температуру найхолоднішої доби в районі будівництва відповідно до вказівок норм з будівельної кліматології з забезпеченістю:

0,90 - для конструкцій, що експлуатуються в опалюваних приміщеннях;

0,95 - для конструкцій, що експлуатуються в неопалюваних приміщеннях і за температури зовнішнього повітря;

0,98 - для конструкцій будівель і споруд підвищеного рівня відповідальності за класифікацією, наведеною в ДБН В.1.2-14, що експлуатуються за температури зовнішнього повітря.

Залежно від поєднання чинників згідно з 1.2.1.7 із урахуванням категорії конструкції згідно з 1.1.3.6 конструкції та елементи поділяються на чотири групи згідно з вказівками додатка В (таблиці В1, В2).

1. Вибір сталей для груп конструкцій слід виконувати згідно з вимогами таблиці ЕІ додатка Е.

При використанні матеріалів, що виготовляються за стандартами України, слід виконувати вимоги 1.2.2.1-1.2.2.10.

Може бути використаний також прокат та вироби, що випускаються за іншими стандартами і технічними умовами, якщо його властивості відповідають вимогам таблиць Д.1 і Д.2 додатка Д.

1. Для конструкцій із фасонного (кутики, двотаври, швелери), листового згідно з ГОСТ 27772, широкосмугового універсального прокату і гнутих профілів за ГОСТ 27772 та іншими чинними нормативними документами [1, 2], сортового прокату (круг, квадрат, смуга) згідно з ГОСТ 19281, ГОСТ 535, тонколистового прокату з вуглецевої сталі згідно з ГОСТ 16523, із сталі підвищеної міцності згідно з ГОСТ 17066, електрозварних труб згідно з ГОСТ 10705 та ГОСТ 10706, гарячекатаних труб згідно з ГОСТ 8731, як правило, слід приймати сталі відповідно до додатка Е.
2. Для зварних з'єднань елементів сталевих конструкцій із сталей згідно з 1.2.2.1 слід застосовувати електроди для ручного дугового зварювання згідно з ГОСТ 9467, зварювальний дріт згідно з ГОСТ 2246, флюси згідно з ГОСТ 9087, порошковий дріт згідно з ГОСТ 26271, вуглекислий газ згідно з ДСТУ 4817, аргон згідно з ГОСТ 10157 за додатком Ж.

Застосовувані зварювальні матеріали і технологія зварювання повинні забезпечувати значення тимчасового опору металу шва не нижче від характеристичного значення опору Run основного металу, ударну в'язкість і тимчасове видовження залежно від вимог, які висуваються до матеріалу конкретних конструкцій.

1. Для болтових з'єднань елементів сталевих конструкцій із сталей згідно з 1.2.2.1 слід застосовувати: сталеві болти і гайки, що задовольняють вимоги ГОСТ 1759.0, ГОСТ 1759.4, ГОСТ 1759.5; шайби, що задовольняють вимоги ГОСТ 18123; високоміцні болти, зазначені у 1.2.2.6 відповідно до таблиці ЖЗ додатка Ж.

Болти у болтових з'єднаннях слід застосовувати згідно з ГОСТ 7796, ГОСТ 7798, ГОСТ 15589, ГОСТ 15591, за наявності обмежень деформацій з'єднання - болти згідно з ГОСТ 7805, а також в необхідних випадках болти зі скороченою нарізною частиною.

Болти і гайки повинні мати маркування згідно з вимогами чинних нормативних документів.

Гайки у болтових з'єднаннях слід застосовувати згідно з ГОСТ 5915, як правило, приймаючи клас міцності гайок при класах міцності болтів: 5 - при 5.6, 5.8; 8 - при 8.8; 10 - при 10.9.

Для болтів при їх роботі тільки на зріз допускається приймати клас міцності гайок 4 при класах міцності болтів 5.6, 5.8; 6 - при 8.8; 8 - при 10.9.

Шайби у болтових з'єднаннях слід застосовувати: круглі згідно з ГОСТ 11371, косі згідно з ГОСТ 10906, пружинні нормальні згідно з ГОСТ 6402.

1. Для фундаментних болтів, як правило, слід застосовувати сталі згідно з ГОСТ 535, ГОСТ 24379.0, а їх конструкцію і розміри приймати згідно з ГОСТ 24379.1.
2. Гайки для фундаментних та U-подібних болтів діаметром до 48 мм включно слід застосовувати згідно з ГОСТ 5915, для бйлтів діаметром понад 48 мм - згідно з ГОСТ 10605.

Для вказаних болтів із сталі марок СтЗкп2-1, СтЗпс2-1, СтЗпс4-1, СтЗсп2-1, СтЗсп4-1 діаметром до 48 мм включно слід застосовувати гайки класу міцності згідно з ГОСТ 1759.5, діаметром понад 48 мм - з матеріалу групи 02 згідно з ГОСТ 18126.

Для болтів із сталі марок 09Г2С і 10Г2С1 діаметром до 48 мм включно слід застосовувати гайки класу міцності не нижче за 5 згідно з ГОСТ 1759.5, діаметром понад 48 мм - з матеріалу групи 05 згідно з ГОСТ 18126.

Допускається застосовувати гайки з марок сталі, прийнятої для болтів.

1. Для фрикційних з'єднань елементів сталевих конструкцій слід застосовувати високоміцні болти із сталі 40Х "селект", що задовольняють вимоги ГОСТ 22356 та інших нормативних документів, а їх конструкцію і розміри приймати згідно з ГОСТ 22353; гайки і шайби до них - згідно з ГОСТ 22354 і ГОСТ 22355.

Допускається застосовувати болти та гайки за іншими стандартами та нормативними документами при забезпеченні вимог до прийнятого класу міцності.

1. Для фланцевих з'єднань елементів сталевих конструкцій рекомендується застосовувати високоміцні болти із сталі 40Х "селект" з тимчасовим опором не меншим за 1100 Н/мм2 у виконанні ХЛ, що задовольняють вимоги ГОСТ 22356; гайки і шайби до них необхідно обирати згідно з ГОСТ 22354 і ГОСТ 22355.

Допускається застосовувати болти та гайки за іншими стандартами та нормативними документами при забезпеченні вимог до прийнятого класу міцності.

1. Для відливок (опорних частин тощо) слід застосовувати сталь марок 15Л, 25Л, 35Л і 45Л згідно з ГОСТ 977 для груп II (відливки відповідального призначення для деталей, що працюють при статичних і змінних навантаженнях) або III (відливки особливо відповідального призначення для деталей, що працюють при динамічних навантаженнях).
2. Для несучих елементів висячих покриттів, відтяжок опор повітряних ліній електропередачі, розподільних пристроїв, контактних мереж, транспорту, щогл і башт, а також напружуваних елементів у попередньо напружених конструкціях слід застосовувати:

• канати спіральні згідно з ГОСТ 3062, ГОСТ 3063, ГОСТ 3064;
• канати подвійного звивання згідно з ГОСТ 3066, ГОСТ 3067, ГОСТ 3068, ГОСТ 3081, ГОСТ 7669, ГОСТ 14954;
• каната закриті несучі згідно з ГОСТ 3090, ГОСТ 7675, ГОСТ 7676, ГОСТ 18889, ГОСТ 18901;
• канати сталеві одинарного звивання для відтяжок опор повітряних ліній електропередачі;
• пучки і пасма паралельних дротів, які формуються з канатного дроту, що задовольняє вимоги ГОСТ 7372.

У разі потреби допускається застосовувати канати за іншими стандартами та нормативними документами при забезпеченні вимог до міцності і класу виконання канатів.

1. У разі потреби допускається застосовування прокатних профілів, стрічок, арматурних стрижнів.
2. Розрахункові характеристики матеріалів і з'єднань
3. Розрахункові опори прокату і труб слід визначати за формулами, наведеними у таблиці 1.3.1, де характристичні опори Ryn і Run слід приймати такими, що дорівнюють гарантованому значенню границі текучості і тимчасового опору, які встановлені стандартами чи технічними умовами.

Таблиця 1.3.1 - Формули для визначення розрахункових опорів прокату і труб