Нормы проектирования. Стальные конструкции

3.6*. Расчетное сопротивление растяжению фундаментных болтов R_ba следует определять по формуле

R_ba = 0,5R. (1)

Расчетное сопротивление растяжению U-образных болтов R_bv, указанных в п. 2.5*, следует определять по формуле

R_bv = 0,45R_un. (2)

Расчетные сопротивления растяжению фундаментных болтов приведены в табл. 60*.

3.7. Расчетное сопротивление растяжению высокопрочных болтов R_bh следует определять по формуле

R_bh = 0,7R_un, (3)

где R_bh - наименьшее временное сопротивление болта разрыву, принимаемое по табл. 61*.

3.8. Расчетное сопротивление растяжению высокопрочной стальной проволоки R_dh, применяемой в виде пучков или прядей, следует определять по формуле

R_dh = 0,63R_un. (4)

3.9. Значение расчетного сопротивления (усилия) растяжению стального каната следует принимать равным значению разрывного усилия каната в целом, установленному государственными стандартами или техническими условиями на стальные канаты, деленному на коэффициент надежности _m = 1,6.

Таблица 4*

Марки проволоки (по ГОСТ 2246-70*) для автоматической или полуавтоматической сварки

Марки порошковой проволоки (по ГОСТ 26271-84)

Значения нормативного сопротивления металла шва R_wun, МПа (кгс/см²)

под флюсом (ГОСТ 9087-81*)

в углекислом газе (по ГОСТ 8050-85) или в его смеси с аргоном (по ГОСТ 10157-79*)

Св-08, Св-08А

-

-

410 (4200)

Св-08ГА

-

-

450 (4600)

Св-10ГА

Св-08Г2С

ПП-АН8, ПП-АН3

490 (5000)

Св-10НМА, Св-10Г2

Св-08Г2С*

-

590 (6000)

Св-09ХН2ГМЮ

Св-08Х1ДЮ

Св-10ХГ2СМА

Св-08ХГ2ДЮ

-

685 (7000)

____________

* При сварке проволокой Св-08Г2С значения R_wun следует принимать равным 590 МПа (6000 кгс/см²) только для угловых швов с катетом k_f  8 мм в конструкциях из стали с пределом текучести 440 МПа (4500 кгс/см²) и более.

Таблица 5*

Напряженное состояние

Условное обозначение

Расчетные сопротивления одноболтовых соединений

срезу и растяжению болтов класса

смятию соединяемых элементов из стали с пределом текучести до 440 МПа (4500 кгс/см²)

4.6; 5.6; 6.6

4.8; 5.8

8.8; 10.9

Срез

R_bs

R_bs = 0,38R_bun

R_bs = 0,4R_bun

R_bs = 0,4R_bun

-

Растяжение

R_bt

R_{bt s} = 0,38R_bun

R_bt = 0,38R_bun

R_bt = 0,38R_bun

-

Смятие

R_bp

а) болты класса точности А

-

-

-

б) болты класса В и С

-

-

-

Примечание. Допускается применять высокопрочные болты без регулируемого натяжения из стали марки 40Х «селект», при этом расчетные сопротивления R_bs и R_bt следует определять как для болтов класса 10.9, а расчетное сопротивление как для болтов класса точности В и С.

Высокопрочные болты по ТУ 14-4-1345-85 допускается применять только при их работе на растяжение.

4*. Учет условий работы и назначения конструкций При расчете конструкций и соединений следует учитывать:

коэффициенты надежности по назначению _n, принимаемые согласно Правилам учета степени ответственности зданий и сооружений при проектировании конструкций;

коэффициент надежности _n = 1,3 для элементов конструкций, рассчитываемых на прочность с использованием расчетных сопротивлений R_u;

коэффициенты условий работы _c и коэффициенты условий работы соединения _b, принимаемые по табл. 6* и 35*, разделам настоящих норм по проектированию зданий, сооружений и конструкций, а также по прил. 4*.

Таблица 6*

Элементы конструкций

Коэффициенты условий работы _с

1. Сплошные балки и сжатые элементы ферм перекрытий под залами театров, клубов, кинотеатров, под трибунами, под помещениями магазинов, книгохранилищ и архивов и т. п. при весе перекрытий, равном или большем временной нагрузки

0,9

2. Колонны общественных зданий и опор водонапорных башен

0,95

3. Сжатые основные элементы (кроме опорных) решетки составного таврового сечения из уголков сварных ферм покрытий и перекрытий (например, стропильных и аналогичных им ферм) при гибкости   60

0,8

4. Сплошные балки при расчетах на общую устойчивость при _b  1,0

0,95

5. Затяжки, тяги, оттяжки, подвески, выполненные из прокатной стали

0,9

6. Элементы стержневых конструкций покрытий и перекрытий:

а) сжатые (за исключением замкнутых трубчатых сечений) при расчетах на устойчивость

0,95

б) растянутых в сварных конструкциях

0,95

в) растянутые, сжатые, а также стыковые накладки в болтовых конструкциях (кроме конструкций на высокопрочных болтах) из стали с пределом текучести до 440 МПа (4500 кгс/см²), несущих статическую нагрузку, при расчетах на прочность

1,05

7. Сплошные составные балки, колонны, а также стыковые накладки из стали с пределом текучести до 440 МПа (4500 кгс/см²), несущие статическую нагрузку и выполненные с помощью болтовых соединений (кроме соединений на высокопрочных болтах), при расчетах на прочность

1,1

8. Сечения прокатных и сварных элементов, а также накладок из стали с пределом текучести до 440 МПа (4500 кгс/см²) в местах стыков, выполненных на болтах (кроме стыков на высокопрочных болтах), несущих статическую нагрузку, при расчетах на прочность:

а) сплошных балок и колонн

1,1

б) стержневых конструкций и перекрытий

1,05

9. Сжатые элементы решетки пространственных решетчатых конструкций из одиночных равнополочных (прикрепляемых большей полкой) уголков:

а) прикрепляемые непосредственно к поясам одной полкой сварными швами либо двумя болтами и более, поставленными вдоль уголка:

раскосы по рис. 9*, а

0,9

распорки по рис. 9*, б, в

0,9

раскосы по рис. 9*, в, г, д

0,8

б) прикрепляемые непосредственно к поясам одной полкой, одним болтом (кроме указанных в поз. 9, в настоящей таблицы), а также прикрепляемые через фасонку независимо от вида соединения

0,75

в) при сложной перекрестной решетке с одноболтовыми соединениями по рис. 9*, е

0,7

10. Сжатые элементы из одиночных уголков, прикрепляемые одной полкой (для неравнополочных уголков только меньшей полкой), за исключением элементов конструкций, указанных в поз. 9 настоящей таблицы, раскосов по рис. 9*, б, прикрепляемых непосредственно к поясам сварными швами либо двумя болтами и более, поставленными вдоль уголка, и плоских ферм из одиночных уголков

0,75

11. Опорные плиты из стали с пределом текучести до 285 МПа (2900 кгс/см²), несущие статическую нагрузку, толщиной, мм:

а) до 40

1,2

б) свыше 40 до 60

1,15

в) свыше 60 до 80

1,1

Примечания: 1. Коэффициенты условий работы _с  1 при расчете одновременно учитывать не следует.

2. Коэффициенты условий работы, приведенные соответственно в поз. 1 и 6, в; 1 и 7; 1 и 8; 2 и 7; 2 и 8, а; 3 и 6, в, при расчете следует учитывать одновременно.

3. Коэффициенты условий работы, приведенные в поз. 3; 4; 6, а, в; 7; 8; 9 и 10, а также в поз. 5 и 6, б (кроме стыковых сварных соединений), при расчете соединений рассматриваемых элементов учитывать не следует.

4. В случаях, не оговоренных в настоящих нормах, в формулах следует принимать _с = 1.

5. Расчет элементов стальных конструкций на осевые силы и изгиб Центрально-растянутые и центрально-сжатые элементы 5.1. Расчет на прочность элементов, подверженных центральному растяжению или сжатию силой N, кроме указанных в п. 5.2, следует выполнять по формуле

. (5)

Расчет на прочность сечений в местах крепления растянутых элементов из одиночных уголков, прикрепляемых одной полкой болтами, следует выполнять по формулам (5) и (6). При этом значение _с в формуле (6) должно приниматься по прил. 4* настоящих норм.

5.2. Расчет на прочность растянутых элементов конструкций из стали с соотношением R_u/_u  R_y, эксплуатация которых возможна и после достижения металлом предела текучести, следует выполнять по формуле

. (6)

5.3. Расчет на устойчивость сплошностенчатых элементов, подверженных центральному сжатию силой N, следует выполнять по формуле

. (7)

Значения  следует определять по формулам:

при 0 <   2,5

; (8)

при 2,5    4,5

; (9)

при   4,5

. (10)

Численные значения  приведены в табл. 72.

5.4*. Стержни из одиночных уголков должны рассчитываться на центральное сжатие в соответствии с требованиями, изложенными в п. 5.3. При определении гибкости этих стержней радиус инерции сечения уголка i и расчетную длину l_ef следует принимать согласно пп. 6.1-6.7.

При расчете поясов и элементов решетки пространственных конструкций из одиночных уголков следует выполнять требования п. 15.10* настоящих норм.

5.5. Сжатые элементы со сплошными стенками открытого П-образного сечения при _x  3_y, где _x и _y - расчетные гибкости элемента в плоскостях, перпендикулярных осям соответственно x-x и y-y (рис. 1), рекомендуется укреплять планками или решеткой, при этом должны быть выполнены требования пп. 5.6 и 5.8*.

Рис. 1. П-образные сечения элементов

а - открытое; б, в - укрепленные планками или решеткой

При отсутствии планок или решетки такие элементы помимо расчета по формуле (7) следует проверять на устойчивость при изгибно-крутильной форме потери устойчивости по формуле

, (11)

где _y - коэффициент продольного изгиба, вычисляемый согласно требованиям п. 5.3;

с - коэффициент, определяемый по формуле

, (12)

где ;

  a_xh - относительное расстояние между центром тяжести и центром изгиба.

Здесь ;

J_ - секториальный момент инерции сечения;

b_i и t_i - соответственно ширина и толщина прямоугольных элементов, составляющих сечение.

Для сечения, приведенного на рис. 1, а, значения и  должны определяться по формулам:

(13)

где  = b/h.

5.6. Для составных сжатых стержней, ветви которых соединены планками или решетками, коэффициент  относительно свободной оси (перпендикулярной плоскости планок или решеток) должен определяться по формулам (8) - (10) с заменой в них  на _ef. Значение _ef следует определять в зависимости от значений _ef, приведенных в табл. 7.

Таблица 7

Тип сечения

Схема сечения

Приведенные гибкости _ef составных стержней сквозного сечения

с планками при

с решетками

J_sl/(J_bb)  5

J_sl/(J_bb)  5

1

(14)

(17)

(20)

2

(15)

(18)

(21)

3

(16)

(19)

(22)

Обозначения принятые в табл. 7:

b - расстояние между осями ветвей;

l - расстояние между центрами планок;

 - наибольшая гибкость всего стержня;

₁, ₂, ₃ - гибкость отдельных ветвей при изгибе их в плоскостях, перпендикулярных осям соответственно 1-1, 2-2 и 3-3, на участках между приваренными планками (в свету) или между центрами крайних болтов;

A - площадь сечения всего стержня;

A_d1 и A_d2 - площади сечений раскосов решеток (при крестовой решетке - двух раскосов), лежащих в плоскостях, перпендикулярных осям соответственно 1-1 и 2-2;

A_d - площадь сечения раскоса решетки (при крестовой решетке - двух раскосов), лежащей в плоскости одной грани (для трехгранного равностороннего стержня);

₁ и ₂ - коэффициенты, определяемые по формуле

где a, b, l - размеры, определяемые по рис. 2;

n, n₁, n₂, n₃ - коэффициенты, определяемые соответственно по формулам;

здесь J_b1 и J_b3 - моменты инерции сечения ветвей относительно осей соответственно 1-1 и 3-3 (для сечений типов 1 и 3);

J_b1 и J_b2 - то же, двух уголков относительно осей соответственно 1-1 и 2-2 (для сечения типа 2);

J_s - момент инерции сечения одной планки относительно собственной оси x-x (рис. 3);

J_s1 и J_s2 - моменты инерции сечения одной из планок, лежащих в плоскостях, перпендикулярных осям соответственно 1-1 и 2-2 (для сечения типа 2).

В составных стержнях с решетками помимо расчета на устойчивость стержня в целом следует проверять устойчивость отдельных ветвей на участках между узлами.

Гибкость отдельных ветвей ₁, ₂ и ₃ на участке между планками должна быть не более 40.

При наличии в одной из плоскостей сплошного листа вместо планок (рис. 1, б, в) гибкость ветви должна вычисляться по радиусу инерции полусечения относительно его оси, перпендикулярной плоскости планок.

В составных стержнях с решетками гибкость отдельных ветвей между узлами должна быть не более 80 и не должна превышать приведенную гибкость _ef стержня в целом. Допускается принимать более высокие значения гибкости ветвей, но не более 120, при условии, что расчет таких стержней выполнен по деформированной схеме.