Оценка технического состояния стальных конструкций производственных зданий и сооружений, что находятся в експлуатации

о

ффициент k перехода от максимальной стрелки искривления к

эквивалентному эксцентриситету, принимая Mеf= k n Мf, где

f A (n-в оригинале "ню")

o

Mf= ------- .

W

- 18 -

Поправочный коэффициент вычисляют по по формуле

-----

0,1 /

k = 0,82 + ------- / n Mf, (23)

-

Л (Л-в оригинале "лямбда")

-

где Л - условная гибкость стержня в плоскости искривления;

n - коэффициент влияния формы сечения, принимаемый по

СНиП 11-23-81*.

Учет изгибающих моментов, возникающих от местной (внеузловой)

нагрузки, расцентровки в узлах или от упругого защемления стержня,

выполняется независимо от учета искривления. Эксцентриситет от из-

гибающего момента суммируется с эквивалентным эксцентриситетом от

искривления.

3.15 Стрелка искривления стержня в ненагруженном состоянии

определяется по формуле:

f = o f'из, (24)

о

где f из - полная стрелка искривления, замеренная при нагрузке

стержня, силой N'о (см.рисунок 1);

ексцентриситета

o - поправочный коэффициент (0 <= <= 1 ), вычисляемый

по формуле:

- (Л-в оригинале "лямбда")

Л б'из (б-в оригинале "сигма")

o = 1- -----------, (25)

2

п Ry (п-в оригинале "пи")

2

где N'о п E

б' из = ---- >- ------- - напряжения в стержне в момент за-

Аеf - мера стрелки f'из;

Л

Ry - расчетное сопротивление стали.

Если усилие в стержне N'о в момент замера стрелки определить

невозможно, следует принимать о=1.

3.16 Расчет на устойчивость сжатых стержней из двух спаренных

уголков, расположенных в тавр и имеющих исправление в двух плоско-

стях, следует выполнять по формуле:

N

--------- <= Yc Ry, (26)

Фuv Аеf (Ф-в оригинале "фи")

гле Фuv - коэффициент снижения несущей способности, определяемый

как меньше из трех величин:

Фuv, 1 = Ф; ( 27 )

-

Фuv,2 = A1 ( 1-B1 Vo ); ( 28 )

- -

Фuv,3 = А2 ( 1+ В2 Vо - С2 | Uо |) ( 29 )

- 19 -

в зависимости от условной гибкости в плоскости симметрии сечения

------

- lox - / Ry

Лх = ------ / ---- ( 30 )

(Л-в оригинале "лямбда") і E

x

и условия относительных стрелок искривления

f ------ f ------

-- xo - / E -- yo - / E

Uo = ------ / ---- , Vo = ---- / ---- , (31)

l Ry l Ry

ox oy

в плоскости и из плоскости симметрии соответственно.

При этом для элементов решетки ферм (кроме опорных раскосов и

опорных стоек) требуется учитывать упругое защемление в поясах,

принимая в плоскости ферм коэффициент приведения расчетной длины

Uх = 0,8. (U-в оригіналі "мю")

Коэффициенты, входящие в формулу (27)-(29), определяются

по табл.5.

При определении стрелок искривления в ненагруженном состоянии

f и f следует руководствоваться указаниями п. 3.15.

xo yo

Таблица 5

- 20 -

3.17 Расчет сквозных стержней на устойчивость в плоскости

соединительной решетки следует выполнять по общей формуле

N

----------------, <= Yc Ry, ( 32 )

(Ф-в оригинале "фи") Фст Фвет Аеf

где Фст - коэффициент, характеризующий устойчивость сквозного

стержня в целом;

Фвет- коэффициент, учитывающий особенности работы ветвей на

участках между узлами соединительной решетки.

Влияние общих искривлений сквозного стержня в целом учитывае-

тся при определении коэффициента Фст, который принимается по СНиП

11-23-81* с учетом требований п. 3.19 настоящих норм:

а) при центральном сжатии - в функции от условной приведенной

гибкости

---------

- / Фвет Ry ( 33 )

Леf = Лef / --------

E

б) при внецентренном сжатии - в функции от условной приведен-

ной гибкости, вычисляемой по формуле (33) и относительного эксцен-

триситета

e Aef a

c

m = ---------- , ( 34 )

І

где а - расстояние от главной оси сечения, перпендикулярной к

c плоскости изгиба, до оси наиболее cжатой ветви.

3.18 Влияние локальных дефектов и повреждений, изменяющих ус-

ловия работы отдельных ветвей (погибы ветвей и решетки, вырезы,

расцентровки и т.п.), учитывается при определении коэффициента

Фвет, который следует принимать по СНиП 11-23-81* в зависимости

от гибкости отдельной ветви на участке между узлами соединительной

решетки в случае, если ветвь работает на центральное сжатие и в

-

функции от условной гибкости Лвет и приведенного относительного

эксцентриситета для ветви, работающей на сжатие с изгибом.

Значения Mеf принимаются с учетом требований пп. 3.20-3.22.

Для двухветвевых колонн с ветвями двутаврового и швеллерного

сечения, работающими на центральное сжатие, значение коэффициента

Фвет, вычисленного по СНиП 11-23-81*, следует домножить на попра-

вочный коэффициент Vо, принимаемый равным

- -

Vо- 1,0 + 0,04 Лвет при Лвет <=2,5

- , ( 35 )

Vо=1,1 при Лвет > 2,5

-

где Лвет - условная гибкость ветви на участке между узлами

соединительной решетки.

Для решетчатых колонн производственных зданий при отсутствии

-

повреждений элементов решетки допускается принимать Лef= Л.

- 21 -

3.19 Сжатые сквозные элементы стальных конструкций в случае

их общего искривления в плоскости соединительной решетки следует

рассчитывать по аналогии со сплошностенчатыми (см. п. 3.14). Поп-

равочный коэффициент к относительному эксцентриситету вычисляется

вместо формулы (23) по формуле

-----

/

/ m

k= 0,8+0,25 --------- . (36)

-

Леf

3.20 Проверку устойчивости сквозного стержня, имеющего мес-

тное искривление ветви или ее ослабление на участке между узлами

соединительной решетки следует выполнять по формуле (32), причем

коэффициент Фвет необходимо вычислять с учетом требований п. 3.14.

Для сквозных стержней с дефектами, уменьшающими площадь поперечно-

го сечения ветви, в расчет следует вводить геометрические характе-

ристики сечения нетто.

3.21 Несущая способность сквозного стержня с дефектами или

повреждениями раскосов оценивается проверкой устойчивости сквозно-

го стержня в целом по рекомендациям п. 3.17 и дополнительной прове-

ркой несущей способности поврежденного (дефектного) раскоса в соо-

тветствии с требованиями пп. 3.14-3.17.

В случае невыполнения условия устойчивости для поврежденного

раскоса следует считать, что он выключается из работы и поперечная

сила воспринимается ветвями, работающими на изгиб; при этом коэф-

фициент Фвет в формуле (32) должен определяться как для сжа-

то-изогнутого элемента. Приведенный относительный эксцентриситет

для определения Фвет допускается находить в зависимости от макси-

мального изгибающего момента в ветви Мвет, вычисляемого по формуле:

Q lвет

Мвет = ---------, ( 37 )

4

где Q - величина поперечной силы в сквозном стержне;

lвет - длина ветви, принимаемая равной расстоянию между узлами

соединительной решетки.

В тех случаях, когда несущая способность раскосов не обеспе-

чивается в двух или более смежных панелях, эксплуатация сквозного

стержня не допускается независимо от результатов других проверок.

3.22 Устойчивость сквозных стержней с дефектами изготовления

в виде расцентровки раскосов (рисунок 2) следует проверить по фор-

муле (32), при этом коэффициент Фвет необходимо определять как

для сжато-изогнутого элемента с учетом изгибающего момента Мвет ,

вычисляемого по формуле:

Q t kp

Мвет= ------- , (38)

kж

где t - величина расцентровки раскосов;

kр - коэффициент, учитывающий влияние степени расцентровки

t

Х = ---- , ( l1 - проекция раскоса на ветвь) и принимаемый

l1 равным

- 22 -

kp = 1 + X, ( 39 )

где kж - коэффициент, учитывающий влияние жесткости примыкающих

раскосов.

Коэффициент kж определяется по формуле:

Іsum

kж = 1,0 + 0,5 ----- , ( 40 )

Івет

где І sum - сумма погонных жесткостей элементов решетки,

примыкающих к узлу;

Івет - погонная жесткость ветви.

Для колонн каркаса промышленных зданий в формуле (38) допус-

kp

кается принимать отношение ----- = 1.

kж

3.23 Влияние повреждения в виде местной погнутости (рисунок

3, а) допускается учитывать путем введения в расчет ослабленного

сечения с переменной толщиной свеса (рисунок 3, б), меняющейся по

закону:

погнутости (а) и приведенное

сечение (б)

3

t

o ( 41 )

t = -------------------------,

2 2 z 4

[ t + 3,4f ( --- )

o b

где f - стрелка погнутости;

z - расстояние от начала свеса;

Ь - ширина свеса.

Приведенные геометрические характеристики такого свеса с пе-

ременной толщиной определяются по данным табл. 6 через соответ-

ствующие характеристики неповрежденного свеса:

Ао = t b - площадь;

o

2

t b

o

Sо= ---- - статический момент относительно оси Х-Х

2 ( см. рисунок 3,б);

погнутости (а) и приведенное

3 сечение (б)

t b

o

Іо -------- - момент инерции относительно этой же оси.

3

- 23 -

Таблица 6

4 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ОЦЕНКИ

4.1 На основании оценки технического состояния конструкции

принимается одно из следующих решений:

- возможность продолжения нормальной эксплуатации без ка-

ких-либо ограничений при исправном или работоспособном состоянии;

- разрешение на возможность использования на ограниченный

срок или с ограничением способа использования при ограниченно ра-

ботоспособном состоянии;

- переустройство (усиление, реконструкция) с указанием огра-

ничений и условий, которые должны выполняться до окончания ремон-

тно-восстановительных работ при ограниченно работоспособном и ава-

рийном состоянии;

- вывод из эксплуатации (снос или изменение способа использо-

вания) при аварийном, а в обоснованных случаях и при ограниченно

работоспособном состояниях.

Выбор решения, в первую очередь, обосновывается экономически,

однако подлежат учету и другие экономически не оцениваемые факторы

(например, решения, касающиеся памятников истории и архитектуры).

4.2 При принятии решения о ремонте или усилении, как правило,

следует восстанавливать работоспособное состояние конструкций.

Конструкции, находящиеся в ограниченно работоспособном техни-

ческом состоянии, допускается не усилять до ближайшего ремонта при

условии обеспечения необходимого контроля.

4.3 Замена отдельных конструкций допускается, как правило,

только в тех случаях, когда их усиление (ремонт) невозможно или

экономически нецелесообразно.

4.4 По результатам оценки технического состояния элементов

конструкции вырабатывается оценка общего состояния каркаса здания

или сооружения в целом. При этом допускается использовать данные

рекомендуемого приложения 4.

- 24 -

Приложение 1

( рекомендуемое )

ПРИМЕРНЫЕ СРОКИ ОСМОТРОВ И ОБСЛЕДОВАНИЙ

Периодичность текущих осмотров, осуществляемых службами тех-

нической эксплуатации зданий и сооружений, и периодичность обсле-

дования, осуществляемых специализированными организациями, зависит