Дата введения
20 мая 2011 года
Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила разработки - Постановлением Правительства Российской Федерации от 19 ноября 2008 г. N 858 "О порядке разработки и утверждения сводов правил".
1. Исполнители: ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко - институт ОАО "НИЦ "Строительство", ЦНИИПСК им. Мельникова и др.
2. Внесен Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство".
3. Подготовлен к утверждению Департаментом архитектуры, строительства и градостроительной политики.
4. Утвержден Приказом Министерства регионального развития Российской Федерации (Минрегион России) от 27 декабря N 791 и введен в действие с 20 мая 2011 г.
5. Зарегистрирован Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт). Пересмотр СП 16.13330.2010.
Информация об изменениях к настоящему актуализированному своду правил публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минрегион России) в сети Интернет
Настоящий свод правил составлен с целью повышения уровня безопасности людей в зданиях и сооружениях и сохранности материальных ценностей в соответствии с Федеральным законом от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений", повышения уровня гармонизации нормативных требований с европейскими и международными нормативными документами, применения единых методов определения эксплуатационных характеристик и методов оценки.
Актуализация СНиП II-23-81* выполнена следующим авторским коллективом: Центральный научно-исследовательский институт строительных конструкций им. В.А. Кучеренко (ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко) - институт ОАО "НИЦ "Строительство" в составе специалистов: д-ра техн. наук И.И. Ведяков, П.Д. Одесский, П.Г. Еремеев, кандидаты техн. наук Г.Е. Бельский, Л.А. Гильденгорн, М.И. Гукова, Б.Н. Решетников, Ю.Н. Симаков, М.Р. Урицкий, М.И. Фарфель, Б.С. Цетлин, инженеры А.П. Лавров, Л.С. Сошникова; Электростальский политехнический институт МИСиС (д-р техн. наук, проф. В.И. Моисеев); ЦНИИПСК им. Мельникова: д-р техн. наук, проф. чл.-корр. РААСН А.Б. Павлов, д-р техн. наук В.М. Горицкий, кандидаты техн. наук В.В. Евдокимов, Е.М. Баско, инженеры Г.Р. Шеляпина, М.М. Ефремов, В.И. Мейтин, В.М. Бабушкин; МГСУ (д-р техн. наук А.Р. Туснин); СПбГАСУ (д-р техн. наук Г.И. Белый); ЮФУ (канд. техн. наук Б.А. Пушкин), Челябинский ЗМК (инж. А.В. Гайдамако); "Институт Теплоэлектропроект" - ОАО "Инженерный центр ЕЭС" (инж. И.К. Вишницкий).
1.1. Настоящие правила следует соблюдать при проектировании стальных строительных конструкций зданий и сооружений различного назначения, работающих при температуре не выше 100 °C и не ниже минус 60 °C.
Нормы не распространяются на проектирование стальных конструкций мостов, транспортных тоннелей и труб под насыпями.
1.2. При проектировании конструкций, находящихся в особых условиях эксплуатации (например, конструкций доменных печей; магистральных и технологических трубопроводов; резервуаров специального назначения; конструкций зданий, подвергающихся сейсмическим воздействиям, интенсивным воздействиям температуры, радиации, агрессивных сред; конструкций гидротехнических и мелиоративных сооружений), конструкций уникальных зданий и сооружений, зданий атомных электростанций, а также специальных видов конструкций (например, предварительно напряженных, пространственных, висячих), следует соблюдать дополнительные требования, предусмотренные соответствующими нормативными документами, в которых отражены особенности работы этих конструкций.
Раздел 2 утратил силу с 28.08.2017. - Приказ Минстроя России от 27.02.2017 N 126/пр.
(раздел 3 в ред. Изменения N 1, утв. Приказом
Минстроя России от 30.12.2015 N 984/пр)
Раздел 3 утратил силу с 28.08.2017. - Приказ Минстроя России от 27.02.2017 N 126/пр.
4.1.1. При проектировании стальных строительных конструкций следует:
принимать конструктивные схемы, обеспечивающие прочность, устойчивость и пространственную неизменяемость зданий и сооружений в целом и их отдельных элементов при транспортировании, монтаже и эксплуатации;
соблюдать требования СП 28.13330 в части защиты строительных конструкций от коррозии и требования [1];
(в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 30.12.2015 N 984/пр)
стальные конструкции следует проектировать и возводить с учетом их огнестойкости, а также соблюдать их огнезащиту в соответствии с СП 2.13130;
(абзац введен Изменением N 1, утв. Приказом Минстроя России от 30.12.2015 N 984/пр)
увеличение толщины проката и стенок труб с целью защиты от коррозии и повышения предела огнестойкости конструкций допускается только при технико-экономическом обосновании;
(в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 30.12.2015 N 984/пр)
абзацы четвертый - седьмой исключены с 25 марта 2016 года. - Изменение N 1, утв. Приказом Минстроя России от 30.12.2015 N 984/пр;
соблюдать требования государственных стандартов и других нормативных документов на конструкции соответствующего вида; при необходимости выполнять расчет точности размеров конструкций и их элементов согласно нормативным документам.
(в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 30.12.2015 N 984/пр)
Не допускается использование восстановленных (т.е. бывших в употреблении и выведенных из первичной эксплуатации или прошедших комплекс диагностических и восстановительных работ) стальных труб, профилей, балок, листов, полос, свай, шпунтов и других видов металлоконструкций предусматривать в проектной и рабочей документации на строительство, реконструкцию и капитальный ремонт зданий и сооружений повышенного и нормального уровня ответственности без заключения специализированной научной организации.
(абзац введен Изменением N 1, утв. Приказом Минстроя России от 30.12.2015 N 984/пр)
4.1.2. Открытые конструкции, не замурованные в бетоне или в кирпичной кладке и т.п., должны быть доступны для наблюдения, оценки технического состояния, выполнения профилактических и ремонтных работ, не должны задерживать влагу и затруднять проветривание. Замкнутые профили должны быть герметизированы.
4.1.3. Рабочие чертежи стальных конструкций должны соответствовать требованиям по изготовлению (СП 53-101) и монтажу конструкций (СП 70.13330).
(в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 30.12.2015 N 984/пр)
В рабочих чертежах конструкций (марок КМ и КМД) и в документации на заказ материалов следует указывать:
марки стали и дополнительные требования к ним, предусмотренные государственными стандартами или техническими условиями и настоящими нормами;
способ выполнения сварных соединений, вид и режим сварки; типы, марки, диаметры электродов и материалов для автоматической и механизированной сварки, положение шва при сварке, тип подкладки для стыковых швов;
классы прочности и точности болтов;
способ подготовки контактных поверхностей для фрикционных соединений;
расположение и размеры сварных, болтовых и фрикционных соединений с указанием выполнения их в заводских или монтажных условиях и, при необходимости, последовательность наложения швов и установки болтов;
способы и объем контроля качества;
требования к защите конструкций от коррозии.
4.2.1. Стальные конструкции и их расчет должны удовлетворять требованиям ГОСТ Р 54257.
(в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 30.12.2015 N 984/пр)
Расчет стальных конструкций следует выполнять с учетом назначения конструкций, условий их изготовления, транспортирования, монтажа и эксплуатации, а также свойств материалов.
В расчетных схемах должны быть учтены деформационные характеристики опорных закреплений, оснований и фундаментов.
4.2.2. При расчете конструкций значения нагрузок и воздействий, а также предельные значения прогибов и перемещений элементов конструкций следует принимать согласно требованиям СП 20.13330, СП 43.13330 и разделов 16 и 17 настоящих норм.
(в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 30.12.2015 N 984/пр)
4.2.3. За расчетную температуру в районе строительства следует принимать температуру наружного воздуха наиболее холодных суток обеспеченностью 0,98, определенную согласно СП 131.13330.
(в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 30.12.2015 N 984/пр)
Расчетная технологическая температура устанавливается заданием на разработку строительной части проекта.
4.2.4. Расчетные схемы и основные предпосылки расчета должны отражать действительные условия работы стальных конструкций.
Рассматриваются следующие расчетные модели несущих конструкций:
отдельные конструктивные элементы (например, растянутые и сжатые стержни, балки, стойки и колонны сплошного сечения и др.);
плоские или пространственные системы, раскрепленные (несвободные - рисунок 1, а); систему следует считать раскрепленной, если конструкция раскрепления не менее чем в 5 раз уменьшает горизонтальные перемещения системы; расчет таких конструкций может быть выполнен путем расчета отдельных элементов с учетом их взаимодействия между собой и с основанием;
плоские или пространственные системы, нераскрепленные (свободные - рисунок 1, б); при расчете таких конструкций, наряду с проверкой отдельных элементов, следует учитывать возможность достижения предельного состояния системы в целом;
листовые конструкции (оболочки вращения).
![]() ![]() и не раскрепленных от перемещений (б)
4.2.5. Пространственные стальные конструкции следует, как правило, рассчитывать как единые системы с учетом факторов, определяющих напряженное и деформированное состояние, особенности взаимодействия элементов конструкций между собой и с основанием, геометрической и физической нелинейности, свойств материалов и грунтов.
Допускается выполнять проверку устойчивости стержневых конструкций (в том числе пространственных) с использованием сертифицированных вычислительных комплексов как идеализированных систем в предположении упругих деформаций стали.
4.2.6. Оценку общей устойчивости каркаса допускается производить по недеформированной схеме для каркасов рамной (с жесткими узлами ригелей с колоннами), рамно-связевой (рамный каркас с вертикальными диафрагмами жесткости или жесткими вставками) или связевой (безригельный каркас или с нежесткими узлами ригелей с колоннами) систем, которые имеют в своем составе продольные и поперечные рамы и связи, установленные в соответствии с 15.4 настоящих норм.
В рамно-связевой или в связевой системах, когда узлы связевого блока не совпадают с узлами каркаса, расчет следует выполнять по деформированной схеме (с учетом геометрической нелинейности системы).
4.2.7. Элементы конструкций, рассматриваемые в настоящих нормах, подразделяются на три класса в зависимости от напряженно-деформированного состояния (НДС) расчетного сечения:
1-й класс - НДС, при котором напряжения по всей площади сечения не превышают расчетного сопротивления стали
(упругое состояние сечения);2-й класс - НДС, при котором в одной части сечения
, а в другой (упругопластическое состояние сечения);3-й класс - НДС, при котором по всей площади сечения
(пластическое состояние сечения, условный пластический шарнир).4.2.8. Буквенные обозначения величин, использованные в настоящих нормах, приведены в Приложении Б.
4.3.1. В зависимости от назначения, условий работы и наличия сварных соединений конструкции следует подразделять на четыре группы согласно Приложению В настоящих норм.
4.3.2. При расчете конструкций и соединений следует учитывать:
коэффициенты надежности по ответственности
(в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 30.12.2015 N 984/пр)
коэффициент надежности
для элементов конструкций, рассчитываемых на прочность с использованием расчетных сопротивлений коэффициенты условий работы элементов конструкций и соединений
Отношение критической нагрузки к расчетной для стержневых конструкций, рассчитываемых как идеализированные пространственные системы с использованием сертифицированных вычислительных комплексов (согласно 4.2.5, 4.2.6), должно быть не меньше коэффициента надежности по устойчивости системы
.4.3.3. При проектировании конструкций, подвергающихся непосредственному воздействию подвижных, вибрационных и других переменных нагрузок, вызывающих усталость металла, следует применять такие конструктивные решения, которые не вызывают значительной концентрации напряжения, и следует выполнять расчет на усталость.
4.3.4. При проектировании конструкций, возводимых или эксплуатируемых в условиях низких температур, при которых повышается возможность хрупкого разрушения, следует учитывать требования к материалу, конструированию и технологии изготовления.
4.3.5. При проектировании сварных конструкций следует снижать вредное влияние остаточных деформаций и напряжений, в том числе сварочных, а также концентрации напряжений, предусматривая соответствующие конструктивные решения (с наиболее равномерным распределением напряжений в элементах и деталях, без входящих углов, резких перепадов сечения и других концентраторов напряжений) и технологические мероприятия (порядок сборки и сварки, предварительный выгиб, механическую обработку соответствующих зон путем строжки, фрезерования, зачистки абразивным кругом и др.).
5.1. При назначении стали для конструкций следует учитывать группу конструкций, расчетную температуру, требования по ударной вязкости и химическому составу согласно Приложению В.
5.2. Для конструкций следует использовать фасонный (уголки, двутавры, швеллеры), листовой, широкополосный универсальный прокат и гнутые профили с техническими требованиями по ГОСТ 27772, ГОСТ 14637, ГОСТ 535, ГОСТ 19281, тонколистовой прокат из углеродистой стали по ГОСТ 16523 и из стали повышенной прочности - по ГОСТ 17066, холодногнутые профили по ГОСТ 11474, профили гнутые замкнутые квадратные и прямоугольные по ГОСТ 30245, сортовой прокат (круг, квадрат, полоса) по ГОСТ 535 и ГОСТ 19281, электросварные трубы по ГОСТ 10705 и ГОСТ 10706, горячедеформированные трубы по ГОСТ 8731.
Допускается использовать другие материалы, имеющие сертификат соответствия установленной формы, при условии выполнения требований Приложения В настоящих норм к механическим свойствам и химическому составу.
В зависимости от особенностей конструкций и узлов рекомендуется при заказе стали учитывать классификацию листового проката в зависимости от значения относительного сужения по ГОСТ 28870.
Для обеспечения предела огнестойкости (45 мин) для всех групп, согласно Приложению В, открытых конструкций (см. 4.1.3) независимо от расчетной температуры следует назначать прокат из стали 06МБФ по [3], имеющей расчетные характеристики стали С345-4 по ГОСТ 27772, или прокат из других сталей, обеспечивающих предел огнестойкости 45 мин.
(в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 30.12.2015 N 984/пр)
5.3. Для отливок (опорных частей и т.п.) следует применять сталь марок 15Л, 25Л, 35Л и 45Л, удовлетворяющую требованиям ГОСТ 977 для групп: II (отливки ответственного назначения для деталей, рассчитываемых на прочность, работающих при статических и переменных нагрузках) или III (отливки особо ответственного назначения для деталей, рассчитываемых на прочность, работающих при динамических нагрузках). Расчетные сопротивления отливок из серого чугуна следует принимать по таблице В.9.
Для отливок групп II и III могут применяться низколегированные стали по согласованию с организацией - составителем норм.
5.4. Для сварки стальных конструкций следует применять: электроды для ручной дуговой сварки по ГОСТ 9467, сварочную проволоку по ГОСТ 2246, флюсы по ГОСТ 9087, порошковую проволоку по ГОСТ 26271 для автоматической и механизированной сварки в соответствии с таблицей Г.1, а также углекислый газ по ГОСТ 8050, аргон по ГОСТ 10157.
Применяемые сварочные материалы и технология сварки должны обеспечивать значение временного сопротивления металла шва не ниже нормативного значения временного сопротивления
5.5. Для болтовых соединений следует применять стальные болты и гайки, удовлетворяющие техническим требованиям ГОСТ Р 898-1, ГОСТ Р 52628, и шайбы, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 18123, а также высокопрочные болты, указанные в 5.6, ГОСТ Р ИСО 4759-3 и ГОСТ Р ИСО 8992.
(в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 30.12.2015 N 984/пр)
Гайки следует применять по ГОСТ 5915 и ГОСТ 5927. При работе болтов на срез и растяжение классы прочности гаек следует принимать в соответствии с классом прочности болтов: 5 - при 5.6; 8 - при 8.8; 10 - при 10.9; 12 - при 12.9.
При работе болтов только на срез допускается применять класс прочности гаек при классе прочности болтов: 4 - при 5.6 и 5.8; 5 - при 8.8; 8 - при 10.9; 10 - при 12.9.
Шайбы следует применять: круглые по ГОСТ 11371, косые - по ГОСТ 10906 и пружинные нормальные - по ГОСТ 6402.
Высокопрочными болтами следует считать болты класса прочности не ниже 10.9.
5.6. Для фрикционных и фланцевых соединений следует применять высокопрочные болты, гайки и шайбы, удовлетворяющие требованиям ГОСТ Р 52643, а их конструкцию и размеры болтов принимать по ГОСТ Р 52644, гайки и шайбы к ним - по ГОСТ Р 52645 и ГОСТ Р 52646.
Для фланцевых соединений следует применять высокопрочные болты климатического исполнения ХЛ.
5.7. Допускается применение высокопрочных болтов по другим стандартам и ТУ с техническими требованиями не ниже указанных в ГОСТ Р 52643 при наличии сертификата установленной формы.
5.8. Выбор марок стали для фундаментных болтов следует производить по ГОСТ 24379.0 и требованиям, приведенным в таблице Г.4, а их конструкцию и размеры принимать по ГОСТ 24379.1.
Болты (U-образные) для крепления оттяжек антенных сооружений связи, а также U-образные и фундаментные болты опор воздушных линий электропередачи и распределительных устройств следует применять из стали марок, также указанных в таблице Г.4.
Анкерные болты следует применять согласно требованиям СП 43.13330.
(в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 30.12.2015 N 984/пр)
5.9. Гайки для фундаментных и U-образных болтов диаметром до 48 мм следует применять по техническим требованиям ГОСТ 5915 с техническими требованиями по ГОСТ Р 52628, свыше 48 мм - по ГОСТ 10605.
Для фундаментных болтов из стали Ст3пс2, Ст3сп2, Ст3пс4, Ст3сп4 диаметром до 48 мм следует применять гайки класса прочности 4 по ГОСТ Р 52628, диаметром свыше 48 мм - из материала не ниже группы 02 по ГОСТ 18126.
Для фундаментных болтов диаметром до 48 мм из стали марки 09Г2С и других сталей по ГОСТ 19281 следует применять гайки класса прочности не ниже 5-го по ГОСТ Р 52628, диаметром свыше 48 мм - из материала не ниже группы 05 по ГОСТ 18126. Допускается применять гайки из стали марок, принимаемых для болтов.
5.10. Для шарниров, катков и болтов, работающих в качестве шарниров, а также подкладных листов под катки, следует применять поковки по СП 35.13330.
(в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 30.12.2015 N 984/пр)
5.11. Для несущих элементов висячих покрытий, оттяжек опор воздушных линий электропередачи, распределительных устройств, контактных сетей транспорта, мачт и башен, а также напрягаемых элементов в предварительно напряженных конструкциях следует применять:
пучки и пряди параллельных проволок, формируемых из канатной проволоки, удовлетворяющей требованиям ГОСТ 7372.
5.12. Физические характеристики материалов, применяемых для стальных конструкций, следует принимать согласно Приложению Г.
6.1. Расчетные сопротивления проката, гнутых профилей и труб для различных видов напряженных состояний следует определять по формулам, приведенным в таблице 2, где нормативные сопротивления
Таблица 2
Значения коэффициентов надежности по материалу
Таблица 3
Значения нормативных и расчетных сопротивлений при растяжении, сжатии и изгибе листового, широкополосного универсального и фасонного проката приведены в таблице В.5, труб - в таблице В.6.
Значения расчетных сопротивлений проката смятию торцевой поверхности, местному смятию в цилиндрических шарнирах и диаметральному сжатию катков приведены в таблице В.7.
6.2. Расчетные сопротивления гнутых профилей следует принимать равными расчетным сопротивлениям листового проката, из которого они изготовлены.
6.3. Значения расчетных сопротивлений отливок из углеродистой стали следует принимать по таблице В.8.
6.4. Расчетные сопротивления сварных соединений для различных видов соединений и напряженных состояний следует определять по формулам, приведенным в таблице 4.
Таблица 4
Расчетное сопротивление сварного стыкового соединения элементов из сталей с разными нормативными сопротивлениями следует принимать как для стыкового соединения из стали с меньшим значением нормативного сопротивления.
6.5. Расчетные сопротивления одноболтового соединения следует определять по формулам, приведенным в таблице 5.
Таблица 5
Значения нормативных и расчетных сопротивлений срезу и растяжению стали болтов в одноболтовых соединениях приведены в таблице Г.5, а смятию элементов, соединяемых болтами, в таблице Г.6.
6.6. Расчетное сопротивление растяжению фундаментных и анкерных болтов
. (1)Значения расчетных сопротивлений растяжению фундаментных болтов приведены в таблице Г.7.
Расчетное сопротивление растяжению U-образных болтов
. (2)6.7. Расчетное сопротивление растяжению
, (3)где
6.8. Расчетное сопротивление растяжению высокопрочной стальной проволоки
. (4)6.9. 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 по материалу
.
при центральном растяжении и сжатии
7.1.1. Расчет на прочность элементов из стали с нормативным сопротивлением
при центральном растяжении или сжатии силой N следует выполнять по формулеРасчет на прочность растянутых элементов, эксплуатация которых возможна и после достижения металлом предела текучести, а также растянутых или сжатых элементов из стали с нормативным сопротивлением
следует выполнять по формуле (5) с заменой значения 7.1.2. Расчет на прочность сечений в местах крепления растянутых элементов из одиночных уголков, прикрепляемых одной полкой болтами, следует выполнять по формуле (5), а сечений растянутого одиночного уголка из стали с пределом текучести до 380 Н/мм2, прикрепляемого одной полкой болтами, поставленными в один ряд по оси, расположенной на расстоянии не менее 0,5b (b - ширина полки уголка) от обушка уголка и не менее 1,2d (d - диаметр отверстия для болта с учетом положительного допуска) от пера уголка, по формуле
где
.Здесь
При расчете тяг и поясов траверс, элементов опор ВЛ, ОРУ и КС, непосредственно примыкающих к узлам крепления проводов, а также элементов, соединяющих в стойках узлы крепления тяг и растянутых поясов траверс, коэффициент
7.1.3. Расчет на устойчивость элементов сплошного сечения при центральном сжатии силой N и удовлетворяющих требованиям 7.3.2 - 7.3.9 следует выполнять по формуле
где
следует определять по формулеЗначение коэффициента
где
- условная гибкость стержня;
Значения коэффициента
при значениях условной гибкости свыше 3,8; 4,4 и 5,8 для типов сечений соответственно a, b и c.При значениях
для всех типов сечений допускается принимать Значения коэффициента
7.1.4. Расчет на устойчивость стержней из одиночных уголков следует выполнять с учетом требований 7.1.3. При определении гибкости этих стержней радиус инерции сечения уголка и расчетную длину следует принимать согласно требованиям 10.1.4 и 10.2.1.
При расчете поясов и элементов решетки пространственных конструкций из одиночных уголков следует выполнять требования 16.12.
7.1.5. Сжатые элементы со сплошными стенками открытого П-образного сечения (рисунок 2) рекомендуется укреплять планками или решеткой, при этом должны быть выполнены требования 7.2.2; 7.2.3; 7.2.7 и 7.2.8.
![]() а - открытое; б, в - укрепленные планками или решетками
При отсутствии планок или решеток такие элементы, помимо расчета по формуле (7) в главных плоскостях x - x и y - y, следует проверять на устойчивость при изгибно-крутильной форме потери устойчивости по формуле
, (10)здесь
; при ,где значение
. (11)В формуле (11) коэффициент
7.1.6. Соединение пояса со стенкой в центрально-сжатом элементе составного сплошного сечения следует рассчитывать по формулам таблицы 43 раздела 14.4 на сдвиг от условной поперечной силы
7.2.1. Расчет на прочность элементов сквозного сечения при центральном растяжении и сжатии следует выполнять по формуле (5), где
7.2.2. Расчет на устойчивость сжатых стержней сквозного сечения, ветви которых соединены планками или решетками, следует выполнять по формуле (7); при этом коэффициент
![]() а - треугольная; б - треугольная с распорками;
в - крестовая; г - крестовая с распорками
![]() Расчет на устойчивость сквозных стержней с числом панелей менее шести допускается выполнять:
при планках - как расчет рамных систем;
при решетках - согласно требованиям 7.2.5.
7.2.3. В сквозных стержнях с планками условная гибкость отдельной ветви
При наличии в одной из плоскостей сплошного листа вместо планок (см. рисунок 2, б и в) гибкость ветви следует вычислять по радиусу инерции полусечения относительно его центральной оси, перпендикулярной плоскости планок.
7.2.4. В сквозных стержнях с решетками помимо расчета на устойчивость стержня в целом следует проверять устойчивость отдельных ветвей на участках между узлами. При необходимости следует учитывать влияние моментов в узлах, например от расцентровки элементов решетки.
В сквозных стержнях с решетками условная гибкость отдельных ветвей между узлами должна быть не более 2,7 и не должна превышать условную приведенную гибкость
Допускается принимать более высокие значения условной гибкости ветвей, но не более 4,1 при условии, что расчет таких стержней выполнен согласно требованиям 7.2.5.
7.2.5. Расчет сквозных стержней с решетками с учетом указанных в 7.2.2 и 7.2.4 допущений следует выполнять по формуле (7) с заменой в ней значения
.При этом коэффициент устойчивости
следует принимать равным 1,0, а при - определять по формуле (8) при расчетной длине , где В интервале условных гибкостей
значение .7.2.6. Расчет стержней составных сечений из уголков, швеллеров и др., соединенных вплотную или через прокладки, следует выполнять как сплошностенчатых при условии, что участки между соединяющими сварными швами или центрами крайних болтов не превышают для сжатых элементов 40i и для растянутых 80i. Здесь радиус инерции сечения i-го уголка или швеллера следует принимать для тавровых или двутавровых сечений относительно оси, параллельной плоскости расположения прокладок, а для крестовых сечений - минимальный.
При этом в пределах длины сжатого элемента следует предусматривать не менее двух промежуточных связей (прокладок).
7.2.7. Расчет соединительных планок и элементов решеток сжатых стержней сквозного сечения должен выполняться на условную поперечную силу
где N - продольное усилие в сквозном стержне;
Условную поперечную силу
при наличии только соединительных планок (решеток) - поровну между планками (решетками), лежащими в плоскостях, перпендикулярных оси, относительно которой производится проверка устойчивости;
при наличии сплошного листа и соединительных планок (решеток) - пополам между листом и планками (решетками), лежащими в плоскостях, параллельных листу;
при расчете равносторонних трехгранных сквозных стержней - равной
7.2.8. Расчет соединительных планок и их прикреплений (см. рисунок 4) должен выполняться как расчет элементов безраскосных ферм на совместное действие силы
; (19) , (20)где
7.2.9. Расчет элементов соединительных решеток составных стержней следует выполнять как расчет элементов решеток плоских ферм. При расчете раскосов решеток по рисунку 3 усилие в раскосе следует определять по формуле
, (21)При расчете раскосов крестовой решетки с распорками (рисунок 3, г) следует учитывать дополнительное усилие
, (22)7.2.10. Расчет стержней, предназначенных для уменьшения расчетной длины сжатых элементов, должен выполняться на усилие, равное условной поперечной силе в основном сжатом элементе, определяемой по формуле (18).
Расчет распорок, предназначенных для уменьшения расчетной длины ветвей колонн в плоскости, перпендикулярной плоскости поперечных рам, при наличии нагрузок от мостовых или подвесных кранов, следует выполнять на условную поперечную силу, определяемую по формуле (18), где значение N следует принимать равным сумме продольных сил в двух ветвях колонн, соединенных распоркой.
полную высоту стенки - в сварных элементах;
расстояние между ближайшими к оси элемента краями поясных уголков - в элементах с фрикционными поясными соединениями;
расстояние между началами внутренних закруглений - в прокатных профилях;
расстояние между краями выкружек - в гнутых профилях.
![]() поясных листов в прокатных, составных и гнутых профилях
7.3.2. Устойчивость стенок центрально-сжатых элементов сплошного сечения следует считать обеспеченной, если условная гибкость стенки
не превышает значений предельной условной гибкости
7.3.3. Утратил силу с 28.08.2017. - Приказ Минстроя России от 27.02.2017 N 126/пр.
7.3.4. В центрально-сжатых элементах двутаврового сечения с расчетной высотой стенки
, следует значение . (30)При расположении ребра с одной стороны стенки его момент инерции следует вычислять относительно оси, совпадающей с ближайшей гранью стенки.
В случае выполнения продольного ребра в виде гофра стенки при вычислении
Продольные ребра жесткости следует включать в расчетные сечения элементов.
Минимальные размеры выступающей части продольных ребер жесткости следует принимать как для поперечных ребер согласно требованиям 7.3.3.
7.3.5. В случаях, когда фактическое значение условной гибкости стенки
7.3.6. При расчете центрально- и внецентренно-сжатых стержней сплошного сечения в случаях, когда фактическое значение условной гибкости стенки
превышает (при центральном сжатии не более чем в 2 раза) значение предельной условной гибкости стенки Значение
для двутаврового и швеллерного сечений
для коробчатого сечения:
при центральном сжатии
; (32)при внецентренном сжатии
. (33)В формулах (31) - (33) обозначено:
Значение
для двутаврового сечения
где при
следует принимать ;для коробчатого сечения
где при
следует принимать ;для швеллерного сечения
. (36)Значения
, при этом значение Значение
7.3.7. При проверке устойчивости поясных листов в качестве расчетной ширины свеса
от грани стенки до края поясного листа (полки) - в сварных элементах;
от оси крайнего болта в поясе до края поясного листа - в элементах с фрикционными поясными соединениями;
от начала внутреннего закругления до края полки - в прокатных профилях;
от края выкружки до края полки - в гнутых профилях (см. рисунок 5).
7.3.8. Устойчивость поясных листов и полок центрально-сжатых элементов сплошного сечения следует считать обеспеченной, если условная гибкость свеса пояса (полки)
не превышает значений предельной условной гибкости свеса пояса (полки) или или
7.3.9. В центрально-сжатых элементах коробчатого сечения предельную условную гибкость поясного листа
.7.3.10. Высота отгиба полки (стенки)
.7.3.11. При назначении сечений центрально-сжатых элементов по предельной гибкости (в соответствии с требованиями раздела 10.4) значения предельных условных гибкостей стенки
, но не более чем на 1,25.
В зависимости от назначения и условий эксплуатации конструкций расчет изгибаемых элементов (балок) следует выполнять без учета или с учетом пластических деформаций в соответствии с подразделением элементов на три класса согласно 4.2.7.
Балки 1-го класса следует применять для всех видов нагрузок и рассчитывать в пределах упругих деформаций; балки 2-го и 3-го классов следует применять для статических нагрузок и рассчитывать с учетом развития пластических деформаций.
Балки крановых путей под краны групп режимов работы 1К - 8К по ГОСТ 25546 при расчете на прочность следует относить к 1-му классу.
Бистальные балки следует относить ко 2-му классу и рассчитывать с учетом ограниченных пластических деформаций в стенке, значения которых следует определять при достижении расчетного сопротивления
при действии момента в одной из главных плоскостей
; (41)при действии в сечении поперечной силы
при действии моментов в двух главных плоскостях (и наличии бимомента)
где x и y - расстояния от главных осей до рассматриваемой точки сечения;
при одновременном действии в стенке балки момента и поперечной силы
где
- нормальное напряжение в срединной плоскости стенки, параллельное продольной оси балки; - касательное напряжение в стенке.Напряжения
В балках, рассчитываемых по формуле (43), значения напряжений в стенке балки должны быть проверены по формуле (44) в двух главных плоскостях изгиба.
При ослаблении стенки отверстиями для болтов левую часть формулы (42), а также значение
где s - шаг отверстий в одном ряду;
d - диаметр отверстия.
8.2.2. Расчет на прочность стенки балки, не укрепленной ребрами жесткости, при действии местного напряжения
, (46)где
Здесь F - расчетное значение нагрузки (силы);
для случаев по рисунку 6, а и б
; (48)для случая по рисунку 6, в
, (49)где h - размер, равный сумме толщины верхнего пояса балки и катета поясного шва, если нижняя балка сварная (см. рисунок 6, а), либо расстоянию от наружной грани полки до начала внутреннего закругления стенки, если нижняя балка прокатная (см. рисунок 6, б);
![]() ![]() ![]() а - сварная; б - прокатная; в - сварная
или прокатная при нагрузке от колеса крана
Рисунок 6. Схемы распределения
сосредоточенной нагрузки на стенку балки
8.2.3. Расчет на прочность разрезных балок 2-го и 3-го классов двутаврового и коробчатого сечений (рисунок 7) из стали с нормативным сопротивлением
при соблюдении требований 8.4.6, 8.5.8, 8.5.9 и 8.5.18 и при касательных напряжениях (кроме опорных сечений) следует выполнять по формулам:при изгибе в плоскости наибольшей жесткости
![]() при изгибе в двух главных плоскостях и напряжениях
![]() ![]() (б) сечений балок с действующими на них усилиями
Здесь
при
при
![]() где
- отношение площади сечения пояса к площади сечения стенки (для несимметричного сечения При расчете сечения в зоне чистого изгиба в формулах (50) и (51) следует принимать
; . (53)Расчет на прочность в опорном сечении балок (при
и ) следует выполнять по формулам: . (55)При ослаблении стенки отверстиями для болтов левую часть формул (54) и (55) следует умножать на коэффициент
С целью установления размеров минимальных сечений составных балок значения коэффициентов
8.2.4. Расчет на прочность разрезных балок переменного сечения согласно 8.2.3 с учетом пластических деформаций допускается выполнять только в одном сечении с наиболее неблагоприятным сочетанием усилий M и Q; в остальных сечениях балки расчет следует выполнять при значениях коэффициентов
8.2.5. Расчет на прочность неразрезных и защемленных балок постоянного двутаврового и коробчатого сечений с двумя осями симметрии, изгибаемых в плоскости наибольшей жесткости, со смежными пролетами, отличающимися не более чем на 20%, при соблюдении требований 8.4.6, 8.5.8, 8.5.9 и 8.5.18 следует выполнять по формуле (50) как сечений 2-го класса с учетом частичного перераспределения опорных и пролетных моментов.
В этом случае расчетное значение момента следует определять по формуле
, (56)где
а) в неразрезных балках с шарнирно опертыми концами большему из значений:
, (58)где символ max означает, что следует найти максимум всего следующего за ним выражения;
a - расстояние от сечения, в котором действует момент
l - длина крайнего пролета;
б) в однопролетных и неразрезных балках с защемленными концами
, где в) в балке с одним защемленным и другим свободно опертым концом значение
Значение
8.2.6. Расчет на прочность неразрезных и защемленных балок, удовлетворяющих 8.2.5, в случае изгиба в двух главных плоскостях следует выполнять по формуле (51) с учетом перераспределения опорных и пролетных моментов в двух главных плоскостях согласно указаниям 8.2.5.
8.2.7. Расчет на прочность неразрезных и защемленных балок, удовлетворяющих требованиям 8.2.5, 8.4.6, 8.5.8, 8.5.9 и 8.5.18, допускается выполнять по формуле (50) как сечений 3-го класса с учетом перераспределения изгибающих моментов и образования условных пластических шарниров, а также влияния касательных напряжений
8.2.8. Расчет на прочность бистальных разрезных балок двутаврового и коробчатого сечений с двумя осями симметрии при соблюдении требований 8.4.4, 8.5.9 и 8.5.17 и при касательных напряжениях
и (кроме опорных сечений) следует выполнять как расчет сечений 2-го класса по формулам:при изгибе в одной главной плоскости
при изгибе в двух главных плоскостях
В формулах (59) и (60) обозначено:
, (61)где
; ;при
при
![]() ; (62)Расчет бистальных балок при наличии зоны чистого изгиба и в опорном сечении, а также с учетом ослабления сечения следует выполнять согласно 8.2.3 и Приложению М.
8.3.1. Расчет на прочность балок крановых путей следует выполнять согласно требованиям 8.2.1 на действие вертикальных и горизонтальных нагрузок, определяемых согласно СП 20.13330.
8.3.2. Расчет на прочность стенок балок крановых путей (за исключением балок, рассчитываемых на усталость, для кранов групп режимов работы 7К в цехах металлургических производств и 8К) следует выполнять по формуле (44), в которой при расчете сечений на опорах неразрезных балок вместо коэффициента 0,87 следует принимать коэффициент 0,77.
8.3.3. При расчете на прочность стенок балок крановых путей из стали с пределом текучести не более 440 Н/мм2 для кранов групп режимов работы 7К (в цехах металлургических производств) и 8К должны быть выполнены условия:
; (64) ; (65) , (66)где
; ; .В формулах (67) обозначено:
M и Q - соответственно изгибающий момент и поперечная сила в сечении балки от расчетной нагрузки, определяемой согласно СП 20.13330;
, (68)где e = 0,2b (здесь b - ширина подошвы рельса);
- сумма собственных моментов инерции при кручении рельса и пояса, где Все напряжения в формулах (63) - (67) следует принимать со знаком "плюс".
8.3.4. Расчет на прочность подвесных балок крановых путей (монорельсов) следует выполнять с учетом местных нормальных напряжений от давления колеса крана, направленных вдоль и поперек оси балки.
8.3.5. Расчет на прочность бистальных балок крановых путей двутаврового сечения с двумя осями симметрии для кранов групп режимов работы 1К - 5К при
допускается выполнять по формуле (60), в которой: - момент сопротивления сечения верхнего пояса относительно оси y - y;Расчет на прочность стенок бистальных балок крановых путей следует выполнять согласно требованиям 8.3.2.
8.4.1. Расчет на устойчивость двутавровых балок 1-го класса, а также бистальных балок 2-го класса, удовлетворяющих требованиям 8.2.1 и 8.2.8, следует выполнять по формулам:
при изгибе в плоскости стенки, совпадающей с плоскостью симметрии сечения
при изгибе в двух главных плоскостях (и наличии секториальных напряжений)
В формулах (69) и (70) обозначено:
8.4.2. При определении значения
8.4.3. Расчет на устойчивость балок крановых путей двутаврового сечения следует выполнять по формуле (70), в которой:
- момент сопротивления сечения верхнего пояса относительно оси y - y.8.4.4. Устойчивость балок 1-го класса, а также бистальных балок 2-го класса следует считать обеспеченной:
а) при передаче нагрузки на балку через сплошной жесткий настил (плиты железобетонные из тяжелого, легкого и ячеистого бетона, плоский и профилированный металлический настил, волнистая сталь и т.п.), непрерывно опирающийся на сжатый пояс балки и с ним связанный с помощью сварки, болтов, самонарезающих винтов и др.; при этом силы трения учитывать не следует;
б) при значениях условной гибкости сжатого пояса балки
, не превышающих ее предельных значений
8.4.5. Прикрепления к сжатому поясу жесткого настила, продольных или поперечных связей, которые должны обеспечить устойчивость изгибаемого элемента, следует рассчитывать на фактическую или условную поперечную силу. При этом условную поперечную силу следует определять:
при закреплении балки в отдельных точках - по формуле (18), в которой
(где i - радиус инерции сечения сжатого пояса в горизонтальной плоскости), а N - вычислять по формулегде
;при непрерывном закреплении - по формуле
, (75)где
8.4.6. Устойчивость балок с сечениями 2-го и 3-го классов следует считать обеспеченной при выполнении требований 8.4.4, а либо 8.4.4, б при условии умножения значений
, (76)где
или (77)и изменяющийся в пределах
.Здесь
При этом допускается принимать значения условной предельной гибкости пояса балки:
.Учет пластических деформаций при расчете балок со сжатым поясом, менее развитым, чем растянутый, допускается лишь при выполнении требований 8.4.4, а.
8.5.1. Утратил силу с 28.08.2017. - Приказ Минстроя России от 27.02.2017 N 126/пр.
8.5.2. Проверку устойчивости стенок балок 1-го класса следует выполнять с учетом наибольшего сжимающего напряжения
Напряжения
где M и Q - средние значения соответственно изгибающего момента и поперечной силы в пределах отсека; если длина отсека a (расстояние между осями поперечных ребер жесткости) больше его расчетной высоты
Местное напряжение
В отсеках балки, где сосредоточенная нагрузка приложена к растянутому поясу, одновременно должны быть учтены только
8.5.3. Устойчивость стенок балок 1-го класса симметричного сечения, укрепленных только поперечными ребрами жесткости (рисунок 8), при наличии местного напряжения
и при условной гибкости стенки следует считать обеспеченной, если выполнено условие![]() а - при приложении сосредоточенной нагрузки
к сжатому поясу; б - то же, к растянутому поясу
укрепленной поперечными ребрами жесткости
В формуле (80) обозначено:
здесь
; d - меньшая из сторон отсека стенки (8.5.4. Для балок по 8.5.3 при
коэффициент где
(здесь значение
Если сосредоточенная нагрузка приложена к растянутому поясу (см. рисунок 8, б), то при проверке стенки с учетом только
б) при отношении
проверку по формуле (80) следует выполнять дважды:при значении
при или при ; при значениях , в расчете следует принимать ); при этом коэффициент
Значение
8.5.6. Устойчивость стенок балок 1-го класса асимметричного двутаврового сечения с более развитым сжатым поясом, укрепленных только поперечными ребрами жесткости, следует считать обеспеченной, если условие (80) будет выполнено с учетом следующих изменений:
при вычислении значений
при
и выполнены две проверки, указанные в 8.5.5, в которых при определении Значения
8.5.7. Устойчивость стенок балок 1-го класса асимметричного двутаврового сечения с более развитым растянутым поясом, укрепленных только поперечными ребрами жесткости, при одновременном действии напряжений
, (85)Здесь
8.5.8. Устойчивость стенок балок 2-го и 3-го классов из однородной стали и бистальных при отсутствии местного напряжения
и с соблюдением требований 7.3.1, 8.2.3 и 8.2.8 следует считать обеспеченной при выполнении условий:а) для балок двоякосимметричного двутаврового и коробчатого сечений
, (86)r - следует принимать по указаниям 8.4.5;
б) для балок асимметричного двутаврового сечения с более развитым сжатым поясом, укрепленных только поперечными ребрами,
где
или , то следует принимать соответственно или .
В выражении (87) высоту сжатой зоны стенки
. (88)Значения M и Q следует вычислять в одном сечении балки.
8.5.9. Утратил силу с 28.08.2017. - Приказ Минстроя России от 27.02.2017 N 126/пр.
8.5.10. Поперечное ребро жесткости, расположенное в месте приложения сосредоточенной нагрузки к верхнему поясу, следует проверять расчетом на устойчивость: двустороннее ребро - как центрально сжатую стойку, а одностороннее - как стойку, сжатую с эксцентриситетом, равным расстоянию от срединной плоскости стенки до центра тяжести расчетного сечения стойки. При этом в расчетное сечение стойки необходимо включать сечение ребра жесткости и полосы стенки шириной
с каждой стороны ребра, а расчетную длину стойки следует принимать равной расчетной высоте стенки 8.5.11. Стенки балок 1-го класса, у которых при действии нормальных напряжений
(где 8.5.12. В стенке балки симметричного двутаврового сечения 1-го класса, укрепленной кроме поперечных ребер одной парой продольных ребер жесткости, расположенной на расстоянии
а) пластинку 1, расположенную между сжатым поясом и продольным ребром, по формуле
при
![]() где
;при
и (при , (92)где
критическое напряжение
при
; (96) (здесь ; и по таблице 15 при ;![]() а - балка со сжатым верхним поясом;
б - балка с растянутым верхним поясом
(3) и продольными (4) ребрами жесткости
8.5.13. Промежуточные ребра, расположенные на пластинке 1 между сжатым поясом и продольным ребром, следует доводить до продольного ребра (рисунок 10).
![]() Рисунок 10. Схема балки, укрепленной поперечными (3),
продольными (4) и промежуточными (5) ребрами жесткости
В этом случае расчет пластинки 1 следует выполнять по формулам (89) - (93), в которых величину a следует заменять величиной
8.5.14. Проверку устойчивости стенок балок асимметричного сечения (с более развитым сжатым поясом), укрепленных поперечными ребрами и парным продольным ребром, расположенным в сжатой зоне, следует выполнять по формулам (89) и (90); при этом в формулы (90), (91) и (94) вместо отношения
, а в формулу (95) вместо следует подставлять , где 8.5.15. При укреплении стенки поперечными ребрами и парным продольным ребром жесткости места расположения и моменты инерции сечений этих ребер должны удовлетворять требованиям 8.5.9 и формулам таблицы 19.
Таблица 19
При расположении продольного и поперечных ребер жесткости с одной стороны стенки моменты инерции сечений каждого из них следует вычислять относительно оси, совпадающей с ближайшей к ребру гранью стенки.
8.5.16. При значениях условной гибкости стенки
балки симметричного двутаврового сечения допускается проектировать как балки 2-го класса с гибкими (неустойчивыми) стенками согласно Приложению М.8.5.17. Участок стенки балки над опорой следует рассчитывать на устойчивость при центральном сжатии из плоскости балки как стойку, нагруженную опорной реакцией.
При укреплении стенки балки опорными ребрами жесткости с шириной выступающей части
с каждой стороны ребра.Толщина опорного ребра жесткости
, где Расчетную длину стойки следует принимать равной расчетной высоте стенки балки
Нижние торцы опорных ребер (рисунок 11) должны быть остроганы либо плотно пригнаны или приварены к нижнему поясу балки. Напряжения в этих сечениях при действии опорной реакции не должны превышать расчетного сопротивления стали: в первом случае (см. рисунок 11, а) - смятию
а)
![]() б)
![]() а - в торце с применением строжки; б - удаленного от торца
с плотной пригонкой или приваркой к нижнему поясу
Сварные швы, прикрепляющие опорное ребро к нижнему поясу балки, следует рассчитывать на воздействие опорной реакции.
При отсутствии опорных ребер жесткости (в прокатных балках) расчетным сечением стойки является полоса стенки шириной, равной длине участка опирания балки.
8.5.18. Устойчивость сжатых поясов следует считать обеспеченной, если условная гибкость свеса пояса
или поясного листа балок 1-го класса, а также бистальных 2-го класса при выполнении требований 7.3.7, 8.2.1 и 8.2.8 не превышает предельных значений для свеса полки (без окаймления и отгиба) двутаврового сечения
для поясного листа коробчатого сечения
. (98)Здесь
для однородного сечения
или ;для бистального сечения
или ,8.5.19. Устойчивость сжатых поясов следует считать обеспеченной, если условная гибкость свеса сжатого пояса или поясного листа балок 2-го и 3-го классов из однородной стали при выполнении требований 7.3.7, 8.2.3 и 8.5.8 не превышает предельных значений
по формулам:для свеса полки (без окаймления и отгиба) двутаврового сечения
для поясного листа коробчатого сечения
. (100)8.5.20. В случае окаймления или отгиба полки (стенки) сечения (см. рисунок 5), имеющего размер
и толщину , значения 8.6.1. Площадь стальной опорной плиты должна удовлетворять требованиям расчета на прочность фундамента.
Передача расчетного усилия на опорную плиту может осуществляться через фрезерованный торец или через сварные швы конструкции, опирающейся на плиту.
8.6.2. Толщину опорной плиты следует определять расчетом на изгиб пластинки по формуле
, (101)где
для консольного участка плиты
; (102)для участка плиты, опертого на четыре стороны в направлении короткой и длинной сторон соответственно,
; ; (103)для участка плиты, опертого по трем сторонам,
; (104)для участка плиты, опертого на две стороны, сходящиеся под углом, по формуле (104), принимая при этом
Здесь c - вылет консольного участка плиты;
q - реактивный отпор фундамента под рассматриваемым участком плиты на единицу площади плиты.
при действии продольной силы с изгибом
9.1.1. Расчет на прочность внецентренно-сжатых (сжато-изгибаемых) и внецентренно-растянутых (растянуто-изгибаемых) элементов из стали с нормативным сопротивлением
, не подвергающихся непосредственному воздействию динамических нагрузок, при напряжениях и следует выполнять по формулегде N,
Расчет на прочность элементов в случаях, не предусмотренных расчетом по формуле (105), следует выполнять по формуле
, (106)где x, y - расстояния от главных осей до рассматриваемой точки сечения.
9.1.2. Расчет на прочность внецентренно-сжатых (сжато-изгибаемых) элементов по формуле (105) выполнять не требуется при значении приведенного относительного эксцентриситета
(9.2.2), отсутствии ослабления сечения и одинаковых значениях изгибающих моментов, принимаемых в расчетах на прочность и устойчивость.9.1.3. Внецентренно-сжатые (сжато-изгибаемые) элементы из стали с нормативным сопротивлением
, имеющие несимметричные сечения относительно оси, перпендикулярной плоскости изгиба (например, сечения типа 10, 11 по таблице Д.2), следует проверять на прочность растянутого волокна сечения в плоскости действия момента по формуле , (107)где
. (108)9.2.1. Расчет на устойчивость внецентренно-сжатых (сжато-изгибаемых) элементов при действии момента в одной из главных плоскостей следует выполнять как в этой плоскости (плоская форма потери устойчивости), так и из этой плоскости (изгибно-крутильная форма потери устойчивости).
9.2.2. Расчет на устойчивость внецентренно-сжатых (сжато-изгибаемых) элементов постоянного сечения в плоскости действия момента, совпадающей с плоскостью симметрии, следует выполнять по формуле
В формуле (109) коэффициент устойчивости при сжатии с изгибом
, (110)где
- относительный эксцентриситет (здесь e = M/N - эксцентриситет, при вычислении которого значения M и N следует принимать согласно требованиям 9.2.3; При значениях
расчет следует выполнять как для изгибаемых элементов (см. раздел 8).9.2.3. Расчетные значения продольной силы N и изгибающего момента M в элементе следует принимать для одного и того же сочетания нагрузок из расчета системы по недеформированной схеме в предположении упругих деформаций стали.
При этом значения M следует принимать равными:
для колонны постоянного сечения рамной системы - наибольшему моменту в пределах длины колонны;
для ступенчатой колонны - наибольшему моменту на длине участка постоянного сечения;
для колонны с одним защемленным, а другим свободным концом - моменту в заделке, но не менее момента в сечении, отстоящем на треть длины колонны от заделки;
для сжатых поясов ферм и структурных плит, воспринимающих внеузловую поперечную нагрузку, - наибольшему моменту в пределах средней трети длины панели пояса, определяемому из расчета пояса как упругой неразрезной балки;
для сжатого стержня с шарнирно-опертыми концами и сечением, имеющим одну ось симметрии, совпадающую с плоскостью изгиба, - моменту, определяемому по формулам таблицы 20 в зависимости от относительного эксцентриситета
и принимаемому равным не менее .
Для сжатых стержней двоякосимметричного сплошного сечения с шарнирно-опертыми концами, на которых действуют изгибающие моменты, значение
9.2.4. Расчет на устойчивость внецентренно-сжатых (сжато-изгибаемых) стержней сплошного постоянного сечения, кроме коробчатого, из плоскости действия момента при изгибе их в плоскости наибольшей жесткости
, совпадающей с плоскостью симметрии, а также швеллеров следует выполнять по формулегде c - коэффициент, определяемый согласно требованиям 9.2.5;
9.2.5. Коэффициент c в формуле (111) следует определять:
при значениях
при значениях
по формулегде
при значениях
по формулегде следует определять:
. Здесь - относительный эксцентриситет, где
При гибкости
коэффициент c не должен превышать значений , в формулах (111) и (116) вместо c следует принимать 9.2.6. При определении относительного эксцентриситета
для стержней с концами, закрепленными от смещения перпендикулярно плоскости действия момента, - максимальный момент в пределах средней трети длины, но не менее половины наибольшего момента по длине стержня;
для стержней с одним защемленным, а другим свободным концом - момент в заделке, но не менее момента в сечении, отстоящем на треть длины стержня от заделки.
9.2.7. Расчет на устойчивость внецентренно-сжатых (сжато-изгибаемых) элементов двутаврового сечения, непрерывно подкрепленных вдоль одной из полок, следует выполнять согласно Приложению Ж.
9.2.8. Внецентренно-сжатые (сжато-изгибаемые) элементы постоянного сечения, изгибаемые в плоскости наименьшей жесткости (
где
При
9.2.9. Расчет на устойчивость стержней сплошного постоянного сечения (кроме коробчатого), подверженных сжатию и изгибу в двух главных плоскостях, при совпадении плоскости наибольшей жесткости
с плоскостью симметрии, а также при сечении типа 3 (см. таблицу 21) следует выполнять по формулегде
. (117)Здесь следует определять:
c - согласно требованиям 9.2.5.
При вычислении значения
для стержней двутаврового сечения с неодинаковыми полками коэффициент Если
, то кроме расчета по формуле (116) следует произвести дополнительную проверку по формулам (109) и (111), принимая Если
Значения относительных эксцентриситетов следует вычислять по формулам:
; (118) , (119)где
Если плоскость наибольшей жесткости сечения стержня
не совпадает с плоскостью симметрии, то расчетное значение 9.2.10. Расчет на устойчивость стержней сплошного постоянного коробчатого сечения при сжатии с изгибом в одной или в двух главных плоскостях следует выполнять по формулам:
и (122)и принимаемые равными 1,0 соответственно при
При одноосном изгибе в плоскости наибольшей жесткости (
) вместо 9.3.1. При проверке на устойчивость внецентренно-сжатых (сжато-изгибаемых) стержней сквозного сечения с соединительными планками или решетками следует выполнять как расчет стержня в целом, так и отдельных ветвей.
9.3.2. При расчете стержня в целом относительно свободной оси по формуле (109), когда планки и решетки расположены в плоскостях, параллельных плоскости действия момента, коэффициент
m = eAa/I, (123)
где e = M/N - эксцентриситет, при вычислении которого значения M и N следует принимать согласно требованиям 9.2.3;
a - расстояние от главной оси сечения, перпендикулярной плоскости действия момента, до оси наиболее сжатой ветви, но не менее расстояния до оси стенки ветви;
I - момент инерции сечения сквозного стержня относительно свободной оси.
При значениях m > 20 расчет на устойчивость стержня в целом не требуется; в этом случае расчет следует выполнять как для изгибаемых элементов.
9.3.3. При расчете отдельных ветвей сквозных стержней с решетками по формуле (7) продольную силу в каждой ветви следует определять с учетом дополнительного усилия
- при изгибе стержня в плоскости, перпендикулярной оси y - y, для сечений типов 1 и 3 (см. таблицу 8); - то же, для сечений типа 2 (см. таблицу 8); - при изгибе стержня в плоскости, перпендикулярной оси x - x, для сечений типа 3 (см. таблицу 8); - то же, для сечений типа 2 (см. таблицу 8).При изгибе стержня сквозного сечения типа 2 (см. таблицу 8) в двух плоскостях усилие
9.3.4. При расчете отдельных ветвей сквозных стержней с планками в формуле (109) следует учитывать дополнительное усилие
9.3.5. Расчет на устойчивость внецентренно-сжатых (сжато-изгибаемых) трехгранных сквозных стержней с решетками и постоянным по длине равносторонним сечением следует выполнять согласно требованиям раздела 16.
9.3.6. Расчет на устойчивость сквозных стержней из двух сплошностенчатых ветвей, симметричных относительно оси x - x (рисунок 12), с решетками в двух параллельных плоскостях, подверженных сжатию и изгибу в обеих главных плоскостях, следует выполнять:
для стержня в целом - в плоскости, параллельной плоскостям решеток, согласно требованиям 9.3.2, принимая
для отдельных ветвей - как внецентренно-сжатых элементов по формулам (109) и (111); при этом продольную силу в каждой ветви следует определять с учетом дополнительного усилия от момента
![]() стержня из двух сплошностенчатых ветвей
9.3.7. Расчет соединительных планок или решеток сквозных внецентренно-сжатых (сжато-изгибаемых) стержней следует выполнять согласно требованиям 7.2.8 и 7.2.9 на поперечную силу, равную большему из двух значений: фактической поперечной силе Q или условной поперечной силе
В случае когда фактическая поперечная сила больше условной, следует соединять ветви сквозных внецентренно-сжатых элементов, как правило, решетками.
9.4.1. Расчетные размеры проверяемых на устойчивость стенок и поясных листов (полок) следует принимать согласно требованиям 7.3.1 и 7.3.7.
9.4.2. Устойчивость стенок внецентренно-сжатых (сжато-изгибаемых) элементов следует считать обеспеченной, если условная гибкость стенки
не превышает значений предельной условной гибкости
9.4.3. При выполнении условия
предельную условную гибкость , (131)При выполнении условия
значение 9.4.4. Стенки внецентренно-сжатых (сжато-изгибаемых) элементов сплошного сечения (колонн, стоек, опор и т.п.) при
следует, как правило, укреплять поперечными ребрами жесткости в соответствии с требованиями 7.3.3.9.4.5. При укреплении стенки внецентренно-сжатого (сжато-изгибаемого) элемента продольным ребром жесткости (с моментом инерции
), расположенным посередине стенки, наиболее нагруженную часть стенки между поясом и осью ребра следует рассматривать как самостоятельную пластинку и проверять по формулам таблицы 22. При этом расчет и проектирование ребра и элемента в целом следует выполнять с учетом требований 7.3.4.9.4.6. В случаях, когда фактическое значение условной гибкости стенки
), допускается проверку устойчивости стержня по формулам (109), (115) и (116), а также при по формуле (111) выполнять с учетом расчетной уменьшенной площади 9.4.7. Устойчивость поясов (полок) внецентренно-сжатых (сжато-изгибаемых) стержней с гибкостью
следует считать обеспеченной, если условная гибкость свеса пояса (полки) или поясного листа не превышает значений предельной условной гибкости
9.4.8. Для полок (стенок) с отгибами (см. рисунок 5) значения предельной условной гибкости
Размеры отгиба следует определять согласно требованиям 7.3.10.
9.4.9. При назначении сечений внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых элементов по предельной гибкости (раздел 10.4) значения предельных условных гибкостей стенки
(здесь
элементов стальных конструкций
10.1.1. Расчетные длины сжатых элементов плоских ферм и связей в их плоскости
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() а - треугольная со стойками; б - раскосная;
в - треугольная со шпренгелями; г - полураскосная
треугольная; д - перекрестная
элементов (обозначения - см. таблицу 24) решеток ферм
10.1.2. Расчетные длины
в плоскости пояса фермы
, (136)где
;из плоскости пояса фермы
где
. При вычислении параметра ![]() ![]() а - пояса фермы; б - ветви колонны
длины элементов
Расчетные длины
в плоскости ветви
, (138)где
;из плоскости ветви
, (139)где
.В обоих случаях l - длина участка (см. рисунки 13 и 14);
10.1.3. Расчетные длины
10.1.4. Радиусы инерции i-х сечений элементов из одиночных уголков при определении гибкости следует принимать:
при расчетной длине элемента не менее 0,85l (где l - расстояние между центрами ближайших узлов) - минимальными
;в остальных случаях - относительно оси уголка, перпендикулярной или параллельной плоскости фермы (
10.2.1. Расчетные длины
Таблица 26
Радиусы инерции сечений i-х элементов структурных конструкций при определении гибкости следует принимать:
для сжато-изгибаемых элементов - относительно оси, перпендикулярной или параллельной плоскости изгиба (
.
10.2.3. Расчетные длины
![]() а, б, в - с совмещенными в смежных гранях узлами;
г, д - с несовмещенными в смежных гранях узлами;
е - с частично совмещенными в смежных гранях узлами
10.2.4. Для определения расчетных длин раскосов по рисунку 15, в, при прикреплении их без фасонок к распорке и поясу сварными швами или болтами (не менее двух), расположенными вдоль раскоса, значение коэффициента расчетной длины
.10.2.5. Расчетные длины
10.2.6. Расчетные длины сжатых элементов пространственных решетчатых конструкций допускается определять из расчета с использованием сертифицированных вычислительных комплексов (в предположении упругой работы стали и недеформированной схемы). При этом рекомендуется использовать программные комплексы, в которых несущая способность сжатых стержней определена с учетом неплоской формы продольного изгиба.
10.3.1. Расчетные длины
, (140)где l - длина колонны, отдельного участка ее или высота этажа;
10.3.2. При определении коэффициентов расчетной длины колонн (стоек) значения продольных сил в элементах системы следует принимать, как правило, для того сочетания нагрузок, для которого выполняется проверка устойчивости колонн (стоек) согласно разделам 7 и 9.
Допускается определять коэффициенты расчетной длины колонн постоянного сечения и отдельных участков ступенчатых колонн лишь для сочетания нагрузок, дающего наибольшие значения продольных сил в колоннах и на отдельных участках, и полученные значения коэффициентов
При этом необходимо различать несвободные (раскрепленные) рамы, у которых узлы крепления ригелей к колоннам не имеют свободы перемещения в направлении, перпендикулярном оси колонны в плоскости рамы, и свободные (нераскрепленные) рамы, у которых такие перемещения возможны (см. рисунок 1).
10.3.3. Коэффициенты расчетной длины
Таблица 30
Коэффициенты расчетной длины колонн (стоек) постоянного сечения с упругим закреплением концов следует определять по формулам, приведенным в таблицах И.1 и И.2 Приложения И.
10.3.4. Коэффициенты расчетной длины
10.3.5. При отношении H/B >= 6 (где H - полная высота свободной многоэтажной рамы, B - ширина рамы) должна быть проверена общая устойчивость рамы в целом как составного стержня, защемленного в основании и свободного вверху.
10.3.6. При неравномерном нагружении верхних узлов колонн в свободной одноэтажной раме и наличии жесткого диска покрытия или продольных связей по верху всех колонн коэффициент расчетной длины
, (146)где
10.3.7. Коэффициенты расчетной длины
При определении коэффициентов расчетной длины
не учитывать влияние степени загружения и жесткости соседних колонн; для многопролетных рам (с числом пролетов два и более) при наличии жесткого диска покрытия или продольных связей, связывающих поверху все колонны и обеспечивающих пространственную работу сооружения, определять расчетные длины колонн как для стоек, неподвижно закрепленных на уровне ригелей.
10.3.8. Коэффициенты расчетной длины
, (147) ; .Здесь обозначено
; ;Расчетные значения продольной силы N и изгибающего момента M в рассчитываемой свободной раме следует определять согласно требованиям 9.2.3.
Значение изгибающего момента
10.3.9. Расчетные длины колонн в направлении вдоль здания (из плоскости рамы), как правило, следует принимать равными расстояниям между закрепленными от смещения из плоскости рамы точками (опорами колонн, подкрановых балок и подстропильных ферм, узлами крепления связей и ригелей и т.п.). Расчетные длины допускается определять на основе расчетной схемы, учитывающей фактические условия закрепления концов колонн.
в продольном направлении галереи - высоте опоры (от низа базы до оси нижнего пояса фермы или балки), умноженной на коэффициент
в поперечном направлении (в плоскости опоры) - расстоянию между центрами узлов; при этом должна быть проверена общая устойчивость опоры в целом как составного стержня, защемленного в основании и свободного вверху.
10.4.1. Гибкости элементов
, как правило, не должны превышать предельных значений
10.4.2. Для элементов конструкций, которые согласно Приложению В относятся к группе 4, в зданиях и сооружениях I и II уровней ответственности (согласно требованиям СП 20.13330), а также для всех элементов конструкций в зданиях и сооружениях III уровня ответственности допускается повышать значение предельной гибкости на 10%.
(в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 30.12.2015 N 984/пр)
11.1.1. Расчет на прочность листовых конструкций (оболочек вращения), находящихся в безмоментном напряженном состоянии, следует выполнять по формуле
, (148)где
(в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 30.12.2015 N 984/пр)
При этом абсолютные значения главных напряжений должны быть не более значений расчетных сопротивлений, умноженных на
11.1.2. Напряжения в безмоментных тонкостенных оболочках вращения (рисунок 16), находящихся под давлением жидкости, газа или сыпучего материала, следует определять по формулам:
; (149) , (150)где
F - проекция на ось z - z оболочки полного расчетного давления, действующего на часть оболочки abc (см. рисунок 16);
r и
t - толщина оболочки;
p - расчетное давление на поверхность оболочки;
![]() 11.1.3. Напряжения в замкнутых безмоментных тонкостенных оболочках вращения, находящихся под внутренним равномерным давлением, следует определять по формулам:
для цилиндрических оболочек
; ; (151)для сферических оболочек
; (152)для конических оболочек
; , (153)где p - расчетное внутреннее давление на единицу поверхности оболочки;
r - радиус срединной поверхности оболочки (рисунок 17);
![]() Рисунок 17. Схема конической оболочки вращения
11.1.4. При проверке прочности оболочек в местах изменения их формы или толщины, а также изменения нагрузки следует учитывать местные напряжения (краевой эффект).
11.2.1. Расчет на устойчивость замкнутых круговых цилиндрических оболочек вращения, равномерно сжатых параллельно образующим, следует выполнять по формуле
, (154)где
.Значения коэффициентов
. (155)Значения коэффициента c следует определять по таблице 34.
Таблица 34
В случае внецентренного сжатия параллельно образующим или чистого изгиба в диаметральной плоскости при касательных напряжениях в месте наибольшего момента, не превышающих значения
, напряжение раза, где 11.2.2. В трубах, рассчитываемых как сжатые или внецентренно-сжатые стержни при условной гибкости
, должно быть выполнено условиеТакие трубы следует рассчитывать на устойчивость в соответствии с требованиями разделов 7 и 9 независимо от расчета на устойчивость стенок. Расчет на устойчивость стенок бесшовных или электросварных труб не требуется, если значения r/t не превышают половины значений, определяемых по формуле (156).
11.2.3. Цилиндрическая панель, опертая по двум образующим и двум дугам направляющей, равномерно сжатая вдоль образующих, при
(где b - ширина панели, измеренная по дуге направляющей) должна быть рассчитана на устойчивость как пластинка по формулам:при расчетном напряжении
![]() ; (157)при расчетном напряжении
. (158)При
наибольшее отношение b/t следует определять линейной интерполяцией.Если
, то панель следует рассчитывать на устойчивость как оболочку согласно требованиям 11.2.1.11.2.4. Расчет на устойчивость замкнутой круговой цилиндрической оболочки вращения, при действии внешнего равномерного давления p, нормального к боковой поверхности, следует выполнять по формуле
где
- расчетное кольцевое напряжение в оболочке;при 0,5 <= l/r <= 10
; (160)при l/r >= 20
при 10 < l/r < 20 напряжение
Здесь l - длина цилиндрической оболочки.
Та же оболочка, но укрепленная кольцевыми ребрами, расположенными с шагом s >= 0,5r между осями, должна быть рассчитана на устойчивость по формулам (159) - (161) с подстановкой в них значения s вместо l.
В этом случае должно быть удовлетворено условие устойчивости ребра в своей плоскости как сжатого стержня согласно требованиям 7.1.3 при N = prs и расчетной длине стержня
; при этом в сечение ребра следует включать участки оболочки шириной с каждой стороны от оси ребра, а условная гибкость стержня не должна превышать 6,5.При одностороннем ребре жесткости его момент инерции следует вычислять относительно оси, совпадающей с ближайшей поверхностью оболочки.
11.2.5. Расчет на устойчивость замкнутой круговой цилиндрической оболочки вращения, подверженной одновременному действию нагрузок, указанных в 11.2.1 и 11.2.4, следует выполнять по формуле
, (162)11.2.6. Расчет на устойчивость конической оболочки вращения с углом конусности
, сжатой силой N вдоль оси (рисунок 18), следует выполнять по формуле , (163)где
здесь t - толщина оболочки;
![]() под действием продольного усилия сжатия
11.2.7. Расчет на устойчивость конической оболочки вращения при действии внешнего равномерного давления p, нормального к боковой поверхности, следует выполнять по формуле
, (166)здесь
- расчетное кольцевое напряжение в оболочке;где
h - высота конической оболочки (между основаниями).
11.2.8. Расчет на устойчивость конической оболочки вращения, подверженной одновременному действию нагрузок, указанных в 11.2.6 и 11.2.7, следует выполнять по формуле
, (168)11.2.9. Расчет на устойчивость полной сферической оболочки (или ее сегмента) при r/t <= 750 и действии внешнего равномерного давления p, нормального к ее поверхности, следует выполнять по формуле
, (169)где
- расчетное напряжение; - критическое напряжение, принимаемое равным не более здесь r - радиус срединной поверхности сферы.
12.1.1. При проектировании стальных конструкций и их элементов (балки крановых путей, балки рабочих площадок, элементы конструкций бункерных и разгрузочных эстакад, конструкции под двигатели и др.), непосредственно воспринимающих многократно действующие подвижные, вибрационные или другого вида нагрузки с количеством циклов нагружений
Количество циклов нагружений следует принимать по технологическим требованиям эксплуатации.
Расчет конструкций на усталость следует производить на действие нагрузок, устанавливаемых согласно требованиям СП 20.13330.
Расчет на усталость также следует выполнять для конструкций высоких сооружений (типа мачт, башен и т.п.), проверяемых на ветровой резонанс согласно требованиям СП 20.13330.
где
при
принимаемый равным ;при
вычисляемый по формулам:для групп элементов 1 и 2
; (171)для групп элементов 3 - 8
; (172) (здесь
При расчете по формуле (170) должно быть выполнено условие
.12.1.3. Стальные конструкции и их элементы, непосредственно воспринимающие нагрузки с количеством циклов нагружений менее
Расчет на усталость балок крановых путей следует выполнять согласно требованиям 12.1.1 и 12.1.2 на действие крановых нагрузок, определяемых согласно СП 20.13330. При этом следует принимать
при кранах групп режимов работы 7К (в цехах металлургических производств) и 8К и где
для сжатой верхней зоны стенки (сечения в пролете балки)
и 96 Н/мм2;для растянутой верхней зоны стенки (опорные сечения неразрезных балок)
и 89 Н/мм2.Значения напряжений в формуле (173) следует определять по формулам 8.3.3.
с учетом предотвращения хрупкого разрушения
13.1. При проектировании стальных конструкций следует исключать возможность хрупкого разрушения, возникающую вследствие неблагоприятного влияния сочетания следующих факторов:
пониженной температуры, при которой сталь в зависимости от ее химического состава, структуры и толщины проката переходит в хрупкое состояние;
действия подвижных, динамических и вибрационных нагрузок;
высоких местных напряжений, вызванных воздействием сосредоточенных нагрузок или деформаций деталей соединения, а также остаточных напряжений;
резких концентраторов напряжений, ориентированных поперек направления действия растягивающих напряжений.
13.2. Для предотвращения хрупкого разрушения конструкций следует:
по возможности избегать расположения сварных швов в зонах действия растягивающих напряжений, превышающих 0,4
принимать меры по снижению неблагоприятного влияния концентрации напряжений и наклепа, вызванных конструктивным решением или возникающих при различных технологических операциях (правка, гибка, гильотинная резка, продавливание отверстий и т.п.);
избегать пересечений сварных швов;
для сварных стыковых соединений применять выводные планки и физические методы контроля качества швов;
учитывать, что конструкции со сплошной стенкой имеют меньше концентраторов напряжений, чем решетчатые;
в стыках элементов, перекрываемых накладками, фланговые швы не доводить до оси стыка не менее чем на 25 мм с каждой стороны;
применять возможно меньшие толщины элементов сечения (особенно при гильотинной резке кромок и продавливании отверстий);
фасонки связей, вспомогательных и других второстепенных элементов крепить к растянутым элементам конструкций по возможности на болтах.
13.3. При применении в сварных соединениях проката толщиной s >= 25 мм из низколегированных сталей в крестообразных, тавровых и угловых соединениях, а также у сварных швов с полным проплавлением, один из элементов в которых испытывает растягивающие напряжения по толщине листа, возникает риск появления слоистого разрушения (дефекта в прокате, образующегося под действием сварки, в виде слоистых трещин, параллельных плоскости проката).
Такой дефект обычно обнаруживается при ультразвуковом контроле качества швов.
Возникновение слоистого разрушения существенно зависит от формы соединений и расположения сварных швов, от размера шва, толщины свариваемых элементов, степени жесткости соединения и технологии сварки.
13.4. Склонность проката к слоистым разрушениям следует определять при испытаниях на растяжение в соответствии с ГОСТ 28870 по величине относительного сужения
,где
, , соответственно для групп качества проката Z15, Z25, Z35.Расчетное значение
, (174)где
Значения
Таблица 37
Расчетное значение
14.1.1. При проектировании стальных конструкций со сварными соединениями следует:
назначать минимальные размеры сварных швов с учетом требований 14.1.4 - 14.1.6, а также применять минимально необходимое количество расчетных и конструктивных сварных швов;
обеспечивать свободный доступ к местам выполнения сварных соединений с учетом выбранного вида и технологии сварки.
14.1.2. Основные типы, конструктивные элементы и размеры сварных соединений следует принимать по ГОСТ 5264, ГОСТ 8713, ГОСТ 11533, ГОСТ 11534, ГОСТ 14771, ГОСТ 23518.
14.1.3. При выборе электродов, сварочной проволоки и флюсов следует учитывать группы конструкций и расчетные температуры, указанные в Приложениях В и Г.
14.1.4. При проектировании сварных соединений следует исключать возможность хрупкого разрушения конструкций согласно требованиям раздела 13.
14.1.5. При проектировании тавровых и угловых сварных соединений элементов стальных конструкций с растягивающими напряжениями в направлении толщины проката с целью исключения возможности слоистого разрушения металла под сварным швом, как правило, следует:
применять стали для конструкций группы 1 согласно Приложению В, с пределом текучести до 375 Н/мм2, а также стали с гарантированными механическими свойствами в направлении толщины проката согласно требованиям ГОСТ 28870;
применять сварочные материалы с пониженной прочностью и повышенной пластичностью; использовать технологические приемы сварки, направленные на снижение остаточных сварочных напряжений; не применять порошковую проволоку;
отказаться от применения одностороннего углового шва и перейти к двустороннему;
заменять угловые соединения тавровыми, а в последних обеспечивать отношение ширины свеса к толщине элементов не менее 1;
применять разделки кромок, обеспечивающие снижение объема наплавленного металла.
14.1.6. Сварные стыковые соединения листовых деталей, как правило, следует проектировать прямыми с полным проваром и с применением выводных планок. В монтажных условиях допускается односторонняя сварка с подваркой корня и сварка на остающейся стальной подкладке.
14.1.7. Размеры сварных угловых швов и конструкция соединения должны удовлетворять следующим требованиям:
катет шва, наложенного на закругленную кромку фасонного проката толщиной t, как правило, не должен превышать 0,9t;
б) катет углового шва
в) расчетная длина углового шва должна быть не менее
г) расчетная длина флангового шва должна быть не более
, за исключением швов, в которых усилие действует на всем протяжении шва (здесь д) размер нахлестки должен быть не менее пяти толщин наиболее тонкого из свариваемых элементов;
е) соотношение размеров катетов угловых швов следует принимать, как правило, 1:1; при разных толщинах свариваемых элементов допускается принимать швы с неравными катетами; при этом катеты, примыкающие к более тонкому либо к более толстому элементу, должны удовлетворять требованиям соответственно 14.1.7, а либо 14.1.7, б;
ж) угловые швы следует выполнять с плавным переходом к основному металлу в конструкциях, возводимых в районах с расчетными температурами ниже минус 45 °C, а также в случаях, когда плавный переход обеспечивает повышение расчетного сопротивления усталости сварных соединений.
14.1.8. Для угловых швов, размеры которых установлены в соответствии с расчетом, для элементов из стали с пределом текучести до 285 Н/мм2 следует, как правило, применять электродные материалы, удовлетворяющие условиям:
- при механизированной сварке; - при ручной сварке;для элементов из стали с пределом текучести свыше 285 Н/мм2 допускается применять электродные материалы, удовлетворяющие условию
(здесь 14.1.9. Односторонние угловые швы в тавровых соединениях элементов из стали с пределом текучести до 375 Н/мм2, как правило, следует применять в конструкциях, эксплуатируемых в неагрессивной или слабоагрессивной среде (классификация по СП 28.13330) в отапливаемых помещениях:
(в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 30.12.2015 N 984/пр)
для прикрепления промежуточных ребер жесткости и диафрагм - в конструкциях всех групп, кроме конструкций группы 1, рассчитываемых на усталость;
для поясных швов сварных двутавров - в конструкциях групп 2 и 3 (кроме балок с условной гибкостью стенки
) при толщине стенки ; при этом следует учитывать требования 15.3.3 и 15.5.5;для всех конструктивных элементов - в конструкциях группы 4.
Катеты односторонних швов следует принимать по расчету, но не менее указанных в таблице 38.
Односторонние угловые швы не следует применять в конструкциях зданий и сооружений, относящихся к I уровню ответственности, возводимых в районах с сейсмичностью 8 баллов и выше, в районах с расчетной температурой ниже минус 45 °C, в конструкциях групп 1, 2, 3 в зданиях с кранами режимов работы 7К (в цехах металлургических производств) и 8К, а также в балках и ригелях рамных конструкций, рассчитываемых согласно требованиям 8.2.3, 8.2.6 и 8.2.7.
14.1.10. Прерывистые угловые сварные швы допускается применять при статической нагрузке при избыточной несущей способности непрерывного шва минимального размера для соединений в конструкциях группы 4, а также в реконструируемых конструкциях группы 3, в районах, кроме имеющих расчетную температуру ниже минус 45 °C, и эксплуатируемых в неагрессивных или слабоагрессивных средах.
Размеры сварного шва должны соответствовать требованиям 14.1.7.
Расстояние s между участками сварных швов (рисунок 19), как правило, не должно превышать одного из значений: 200 мм,
![]() а - в нахлесточном соединении; б - в тавровом соединении
Рисунок 19. Схема прерывистых угловых сварных швов
При наложении прерывистого шва следует предусматривать шов по концам соединяемых частей элементов; длина
4.1.11. Угловые сварные швы, расположенные по периметру отверстий или прорезей, допускается применять в нахлесточных соединениях в случаях, предусмотренных 14.1.10, для передачи усилий в плоскости нахлестки, предотвращения потери устойчивости элементов нахлестки или конструктивных соединений элементов.
4.1.12. Пробочные швы, заполняющие наплавленным металлом всю площадь круглых или щелевых отверстий, допускается применять в нахлесточных соединениях в случаях, предусмотренных 14.1.10, только для предотвращения потери устойчивости элементов нахлестки или для конструктивных соединений элементов.
Толщина пробочного шва должна быть: не менее толщины t просверленного или прорезанного элемента, но не более 16 мм; не менее 0,1 длины прорези либо значений 0,45d или 0,45b (где d и b - диаметр отверстия и ширина прорези, равные d >= t + 8 мм и b >= t + 8 мм).
Расстояние между центрами отверстий или продольными осями прорезей должно быть не менее 4d или 4b.
14.1.13. Применение комбинированных соединений, в которых часть сдвигающего усилия воспринимается фрикционным соединением, а часть - сварными швами, допускается при условии, что сварка выполнена после затяжки болтов на расчетное усилие и с последующей их дотяжкой в случае необходимости.
Распределение усилия между фрикционными и сварными соединениями допускается принимать пропорционально их несущим способностям. Применение в комбинированных соединениях болтов без контролируемого натяжения не допускается.
14.1.14. Расчет сварных стыковых соединений при действии осевой силы N, проходящей через центр тяжести соединения, следует выполнять по формуле
где t - наименьшая из толщин соединяемых элементов;
При расчете сварных стыковых соединений элементов из стали с отношением
, эксплуатация которых возможна и после достижения металлом предела текучести, а также из стали с пределом текучести в формуле (175) вместо .Расчет сварных стыковых соединений выполнять не требуется при применении сварочных материалов согласно Приложению Г, полном проваре соединяемых элементов и физическом контроле качества соединений при растяжении.
14.1.15. Сварные стыковые соединения, выполненные без физического контроля качества, при одновременном действии в одном и том же сечении шва нормальных
, , , .14.1.16. Расчет сварного соединения с угловыми швами при действии силы N, проходящей через центр тяжести соединения, следует выполнять на срез (условный) по одному из двух сечений (рисунок 20) по формулам:
при
по металлу шва ; (176)при
по металлу границы сплавления , (177)где
![]() 1 - по металлу шва; 2 - по металлу границы сплавления
сварного соединения с угловым швом
14.1.17. Расчет сварных соединений с угловыми швами при действии момента M в плоскости, перпендикулярной плоскости расположения швов, следует выполнять на срез (условный) по одному из двух сечений (см. рисунок 20) по формулам:
по металлу шва
; (178)по металлу границы сплавления
, (179)где
14.1.18. Расчет сварного соединения с угловыми швами при действии момента M в плоскости расположения этих швов следует выполнять на срез (условный) по одному из двух сечений (см. рисунок 20) по формулам:
по металлу шва
; (180)по металлу границы сплавления
, (181)где x и y - координаты точки сварного соединения, наиболее удаленной от центра тяжести O расчетного сечения этого соединения (рисунок 21);
![]() Рисунок 21. Расчетная схема сварного соединения
14.1.19. При расчете сварного соединения с угловыми швами на одновременное действие продольной N и поперечной V сил и момента M (см. рисунок 21) должны быть выполнены условия
и , (182)где
. (183)14.1.20. Нахлесточные соединения элементов толщиной до 4 мм допускается осуществлять точечным швом дуговой сваркой сквозным проплавлением; при этом несущую способность одной точки следует принимать равной меньшему из двух предельных значений:
при срезе
; (184)при вырыве
, (185)где d - диаметр точечного шва в плоскости соединяемых элементов, принимаемый по ГОСТ 14776;
при применении способа сварки, не предусмотренного ГОСТ 14776, значение d следует согласовывать и принимать в установленном порядке;
при сварке элементов с разными толщинами, отличающимися в 2 и более раза; при меньшем отличии в толщинах значение t - меньшая из толщин свариваемых элементов.
14.2.1. Для болтовых соединений элементов стальных конструкций следует применять болты согласно Приложению Г.
14.2.2. Болты следует размещать согласно требованиям таблицы 40, при этом в стыках и в узлах на минимальных расстояниях, а соединительные конструктивные болты, как правило, на максимальных расстояниях.
При прикреплении уголка одной полкой болтами, размещаемыми в шахматном порядке, отверстие, наиболее удаленное от его конца, следует размещать на риске, ближайшей к обушку.
Допускается крепить элементы одним болтом.
14.2.3. Болты класса точности A следует применять для соединений, в которых отверстия просверлены на проектный диаметр в собранных элементах, либо по кондукторам в отдельных элементах и деталях, либо просверлены или продавлены на меньший диаметр в отдельных деталях с последующей рассверловкой до проектного диаметра в собранных элементах.
Болты классов точности B в многоболтовых соединениях следует применять для конструкций из стали с пределом текучести до 375 Н/мм2.
В соединениях, где болты работают преимущественно на растяжение, как правило, следует применять болты классов точности B или высокопрочные.
14.2.4. Болты, имеющие по длине ненарезанной части участки с различными диаметрами, не следует применять в соединениях, в которых эти болты работают на срез.
14.2.5. Резьба болта, воспринимающего сдвигающее усилие, в элементах структурных конструкций, опор линий электропередачи и открытых распределительных устройств, а также в соединениях при толщине наружного элемента до 8 мм должна находиться вне пакета соединяемых элементов; в остальных случаях резьба болта не должна входить вглубь отверстия более чем на половину толщины крайнего элемента со стороны гайки или свыше 5 мм.
14.2.6. Установку шайб на болты следует выполнять согласно требованиям СП 70.13330.
(в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 30.12.2015 N 984/пр)
В расчетных соединениях с болтами классов точности A и B (за исключением крепления вспомогательных конструкций) следует предусматривать меры против самоотвинчивания гаек (постановка пружинных шайб, вторых гаек и др.).
14.2.7. На скошенных поверхностях соединяемых деталей и элементов (внутренние грани полок двутавров и швеллеров) под головки болтов или гайки следует устанавливать косые шайбы.
14.2.8. Диаметр отверстия для болтов в элементах из проката должен соответствовать ГОСТ 24839 и примечанию 1 таблицы 40.
14.2.9. Расчетное усилие, которое может быть воспринято одним болтом, в зависимости от вида напряженного состояния следует определять по формулам:
при срезе
; (186)при смятии
; (187)при растяжении
где
14.2.10. При действии на болтовое соединение силы N, проходящей через центр тяжести соединения, распределение этой силы между болтами следует принимать равномерным. В этом случае количество болтов в соединении следует определять по формуле
, (189)В случаях, когда в стыке расстояние l между крайними болтами вдоль сдвигающего усилия превышает 16d, значение n в формуле (189) следует увеличивать путем деления на коэффициент
, принимаемый равным не менее 0,75. Это требование не распространяется при действии усилия по всей длине соединения (например, в поясном соединении балки).14.2.11. При действии на болтовое соединение момента, вызывающего сдвиг соединяемых элементов, распределение усилий на болты следует принимать пропорционально расстояниям от центра тяжести соединения до рассматриваемого болта.
Усилие в наиболее нагруженном болте
14.2.12. При одновременном действии на болтовое соединение силы и момента, действующих в одной плоскости и вызывающих сдвиг соединяемых элементов, болты следует проверять на равнодействующее усилие (в наиболее нагруженном болте, которое не должно превышать меньшего из значений
14.2.13. При одновременном действии на болтовое соединение усилий, вызывающих срез и растяжение болтов, наиболее напряженный болт, наряду с проверкой по формуле (188), следует проверять по формуле
, (190)где
14.2.14. В креплениях одного элемента к другому через прокладки или иные промежуточные элементы, а также в элементах с односторонней накладкой количество болтов по сравнению с расчетом следует увеличивать на 10%.
При креплениях выступающих полок уголков или швеллеров с помощью коротышей количество болтов, прикрепляющих коротыш к этой полке, по сравнению с результатом расчета следует увеличивать на 50%.
14.2.15. Фундаментные (анкерные) болты следует проверять согласно требованиям СП 43.13330.
(в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 30.12.2015 N 984/пр)
14.3.1. Фрикционные соединения, в которых усилия передаются через трение, возникающее по соприкасающимся поверхностям соединяемых элементов вследствие натяжения высокопрочных болтов, следует применять:
в конструкциях из стали с пределом текучести свыше 375 Н/мм2 и непосредственно воспринимающих подвижные, вибрационные и другие динамические нагрузки;
в многоболтовых соединениях, к которым предъявляются повышенные требования в отношении ограничения деформативности.
14.3.2. Во фрикционных соединениях следует применять болты, гайки и шайбы согласно требованиям 5.6.
Болты следует размещать согласно требованиям таблицы 40.
14.3.3. Расчетное усилие, которое может быть воспринято каждой плоскостью трения элементов, стянутых одним высокопрочным болтом, следует определять по формуле
где
Таблица 42
14.3.4. При действии на фрикционное соединение силы N, вызывающей сдвиг соединяемых элементов и проходящей через центр тяжести соединения, распределение этой силы между болтами следует принимать равномерным. В этом случае количество болтов в соединении следует определять по формуле
, (192)где
0,8 при n < 5;
0,9 при 5 <= n < 10;
1,0 при n >= 10.
14.3.5. При действии на фрикционное соединение момента или силы и момента, вызывающих сдвиг соединяемых элементов, распределение усилий между болтами следует принимать согласно указаниям 14.2.11 и 14.2.12.
14.3.6. При действии на фрикционное соединение помимо силы N, вызывающей сдвиг соединяемых элементов, силы F, вызывающей растяжение в болтах, значение коэффициента
, где .14.3.7. Диаметр болта во фрикционном соединении следует принимать при условии
, где Во фрикционных соединениях с большим количеством болтов их диаметр следует назначать возможно
.14.3.8. В проекте должны быть указаны марки стали и механические свойства болтов, гаек и шайб и стандарты, по которым они должны поставляться, способ обработки соединяемых поверхностей, осевое усилие
14.3.9. При проектировании фрикционных соединений следует обеспечивать возможность свободного доступа для установки болтов, плотного стягивания пакета болтами и закручивания гаек с применением динамометрических ключей, гайковертов и др.
14.3.10. Для высокопрочных болтов по ГОСТ Р 52644 с увеличенными размерами головок и гаек и при разности номинальных диаметров отверстия и болта не более 3 мм, а в конструкциях из стали с временным сопротивлением не ниже 440 Н/мм2 - не более 4 мм допускается установка одной шайбы под гайку.
14.3.11. Расчет на прочность соединяемых элементов, ослабленных отверстиями во фрикционном соединении, следует выполнять с учетом того, что половина усилия, приходящегося на каждый болт, передана силами трения. При этом проверку ослабленных сечений следует выполнять: при подвижных, вибрационных и других динамических нагрузках - по площади сечения нетто
) либо по условной площади (при ).14.4.1. Сварные и фрикционные поясные соединения составной двутавровой балки следует рассчитывать по формулам таблицы 43.
При отсутствии поперечных ребер жесткости для передачи неподвижных сосредоточенных нагрузок, приложенных к верхнему поясу, а также при приложении неподвижной сосредоточенной нагрузки к нижнему поясу независимо от наличия ребер жесткости в местах приложения нагрузки поясные соединения следует рассчитывать как для подвижной нагрузки.
Сварные швы, выполненные с проваром на всю толщину стенки, следует считать равнопрочными со стенкой.
14.4.2. В балках с фрикционными поясными соединениями с многолистовыми поясными пакетами прикрепление каждого из листов за местом своего теоретического обрыва следует рассчитывать на половину усилия, которое может быть воспринято сечением листа. Прикрепление каждого листа на участке между действительным местом его обрыва и местом обрыва предыдущего листа следует рассчитывать на полное усилие, которое может быть воспринято сечением листа.
некоторых видов зданий, сооружений и конструкций
Расстояния l между температурными швами стальных каркасов одноэтажных зданий и сооружений не должны превышать наибольших значений
При превышении более чем на 5% указанных в таблице 44 расстояний, а также при увеличении жесткости каркаса стенами или другими конструкциями в расчете следует учитывать климатические температурные воздействия, неупругие деформации конструкций и податливость узлов.
15.2.1. Оси стержней ферм и структур должны быть, как правило, центрированы во всех узлах. Центрирование стержней следует производить в сварных фермах по центрам тяжести сечений (с округлением до 5 мм), а в болтовых - по рискам уголков, ближайшим к обушку.
Смещение осей поясов ферм при изменении сечений допускается не учитывать, если оно не превышает 1,5% высоты пояса меньшего сечения.
При наличии эксцентриситетов в узлах элементы ферм и структур следует рассчитывать с учетом соответствующих изгибающих моментов.
При приложении нагрузок вне узлов ферм пояса должны быть рассчитаны на совместное действие продольных усилий и изгибающих моментов.
15.2.2. При расчете плоских ферм соединения элементов в узлах ферм допускается принимать шарнирными:
при сечениях элементов из уголков или тавров;
при двутавровых, Н-образных и трубчатых сечениях элементов, когда отношение высоты сечения h к длине элемента l между узлами не превышает: 1/15 - для конструкций, эксплуатируемых в районах с расчетными температурами ниже минус 45 °C; 1/10 - для конструкций, эксплуатируемых в остальных районах.
При превышении указанных отношений h/l следует учитывать дополнительные изгибающие моменты в элементах от жесткости узлов.
15.2.3. Расстояние между краями элементов решетки и пояса в узлах сварных ферм с фасонками следует принимать не менее a = (6t - 20) мм, но не более 80 мм (здесь t - толщина фасонки, мм).
Между торцами стыкуемых элементов поясов ферм, перекрываемых накладками, следует оставлять зазор не менее 50 мм.
Фланговые сварные швы, прикрепляющие элементы решетки ферм к фасонкам, следует выводить на торец элемента на длину не менее 20 мм.
15.2.4. В узлах ферм с поясами из тавров, двутавров и одиночных уголков крепления фасонок к полкам поясов встык следует осуществлять с проваром на всю толщину фасонки. В конструкциях группы 1, а также эксплуатируемых в районах при расчетных температурах ниже минус 45 °C примыкание узловых фасонок к поясам следует выполнять согласно Приложению К (таблица К.1, позиция 7).
15.2.5. При расчете узлов ферм со стержнями трубчатого и двутаврового сечения и прикреплением элементов решетки непосредственно к поясу (без фасонок) следует проверять несущую способность:
стенки пояса при местном изгибе (продавливании) в местах примыкания элементов решетки (для круглых и прямоугольных труб);
боковой стенки пояса в месте примыкания сжатого элемента решетки (для прямоугольных труб);
полок пояса на отгиб (для двутаврового сечения);
стенки пояса (для двутаврового сечения);
элементов решетки в сечении, примыкающем к поясу;
сварных швов, прикрепляющих элементы решетки к поясу.
Указанные проверки приведены в Приложении Л.
Кроме того, следует соблюдать требования по Z-свойствам к материалам поясов ферм (см. 13.5).
15.2.6. При пролетах ферм покрытий свыше 36 м следует предусматривать строительный подъем, равный прогибу от постоянной и длительной нормативных нагрузок. При плоских кровлях строительный подъем следует предусматривать независимо от величины пролета, принимая его равным прогибу от суммарной нормативной нагрузки плюс 1/200 пролета.
15.3.1. Отправочные элементы сквозных колонн с решетками в двух плоскостях следует укреплять диафрагмами, располагаемыми у концов отправочного элемента.
В сквозных колоннах с соединительной решеткой в одной плоскости диафрагмы следует располагать не реже чем через 4 м.
15.3.2. В колоннах и стойках с односторонними поясными швами согласно 14.1.9 в узлах крепления связей, балок, распорок и других элементов в зоне передачи усилия следует применять двусторонние поясные швы, выходящие за контуры прикрепляемого элемента (узла) на длину
15.3.3. Угловые швы, прикрепляющие фасонки соединительной решетки к колоннам внахлестку, следует назначать по расчету и располагать с двух сторон фасонки вдоль колонны в виде отдельных участков в шахматном порядке; при этом расстояние между концами таких швов не должно превышать толщину фасонки в 15 раз.
В конструкциях, возводимых в районах с расчетными температурами ниже минус 45 °C, а также при применении ручной дуговой сварки угловые сварные швы должны быть непрерывными по всей длине фасонки.
15.3.4. Монтажные стыки колонн следует выполнять с фрезерованными торцами, сваренными встык, на накладках со сварными швами или болтовыми соединениями, в том числе фрикционными. При приварке накладок сварные швы не следует доводить до стыка на 25 мм с каждой стороны. Допускается применение фланцевых соединений с передачей сжимающих усилий через плотное касание, а растягивающих - болтами.
ширину
ширину концевых планок - равной от
15.4.1. В каждом температурном блоке здания следует предусматривать самостоятельную систему связей.
15.4.2. Нижние пояса балок и ферм крановых путей пролетом свыше 12 м следует укреплять горизонтальными связями.
15.4.3. Вертикальные связи между основными колоннами ниже уровня балок крановых путей следует располагать по возможности в середине или около середины температурного блока; верхние вертикальные связи целесообразно располагать по торцам здания и в шагах колонн, примыкающих к температурным швам, а также в тех шагах, где расположены связи нижнего яруса.
При недостаточной жесткости ветвей колонн в продольном направлении здания допускается установка дополнительных распорок, закрепленных в узлах связей.
При двухветвевых колоннах вертикальные связи следует располагать в плоскости каждой из ветвей колонны. Ветви двухветвевых связей, как правило, следует соединять между собой соединительными решетками.
15.4.4. Система связей покрытия зависит от типа каркаса (стальной или смешанный), типа покрытия (прогонное или беспрогонное), грузоподъемности кранов и режима их работы, наличия подвесного подъемно-транспортного оборудования и подстропильных ферм.
15.4.5. В уровне нижних поясов стропильных ферм следует предусматривать поперечные горизонтальные связи в каждом пролете здания у торцов, а также у температурных швов здания. При длине температурного блока более 144 м и при кранах большой грузоподъемности (>= 50 т) следует предусматривать также и промежуточные поперечные горизонтальные связи примерно через каждые 60 м.
В зданиях со стальным каркасом, оборудованных мостовыми кранами грузоподъемностью 10 т и более, и в зданиях с подстропильными фермами следует предусматривать продольные связи, располагаемые по крайним панелям нижних поясов стропильных ферм и образующие совместно с поперечными связями жесткий контур в плоскости нижних поясов ферм.
В однопролетных зданиях такого типа продольные связи по нижним поясам следует назначать вдоль обоих рядов колонн.
В многопролетных зданиях при кранах грузоподъемностью <= 50 т, с режимом работы 1К - 6К (в соответствии с СП 20.13330) продольные связи, как правило, следует располагать вдоль крайних колонн и через один ряд вдоль средних колонн. В многопролетных зданиях с кранами грузоподъемностью > 50 т, с режимом работы 7К - 8К, а также в зданиях с перепадами высоты следует назначать более частое расположение продольных связей по нижним поясам ферм. Продольные связи по средним рядам колонн при одинаковой высоте смежных пролетов следует проектировать такими же, как и вдоль крайних рядов колонн.
В случае если гибкость в горизонтальной плоскости панелей нижних поясов ферм (см. 10.4), находящихся между двумя поперечными связевыми фермами, недостаточна, то она должна быть обеспечена постановкой растяжек, закрепленных за узлы связевых ферм.
15.4.6. По верхним поясам стропильных ферм поперечные горизонтальные связи при покрытии с прогонами следует назначать в любом одноэтажном промышленном здании. Поперечные связевые фермы по верхним и нижним поясам рекомендуется совмещать в плане.
Верхние пояса стропильных ферм, не примыкающие непосредственно к поперечным связям, следует раскреплять в плоскости расположения этих связей распорками.
15.4.7. При наличии жесткого диска кровли в уровне верхних поясов в покрытиях без прогонов (в которых крупноразмерные железобетонные плиты приварены к верхним поясам или профилированный лист покрытия прикреплен в каждом гофре) поперечные связи по верхним поясам ферм следует устраивать только в торцах здания и у температурных швов. В остальных шагах необходимы распорки у конька и у опор стропильных ферм.
При наличии жесткого диска кровли в уровне верхних поясов следует предусматривать инвентарные съемные связи для выверки конструкций и обеспечения их устойчивости в процессе монтажа.
В покрытиях без прогонов горизонтальные связи по нижним и верхним поясам следует ставить независимо от типа покрытия только в зданиях с кранами большой грузоподъемности >= 50 т, с режимом работы 7К в цехах металлургических производств и 8К (в соответствии с СП 20.13330).
При наличии подстропильных ферм в однопролетных покрытиях без прогонов и многопролетных покрытиях, расположенных в одном уровне, необходимо устройство продольных горизонтальных связей в плоскости верхних поясов ферм в одной из крайних панелей ферм.
15.4.8. При расположении покрытий в разных уровнях необходимо предусмотреть по одной продольной системе связей в каждом уровне.
В пределах фонаря, где прогоны по верхнему поясу ферм отсутствуют, необходимо предусматривать распорки. Наличие таких распорок по коньковым узлам ферм является обязательным.
15.4.9. Связи по фонарям следует располагать в плоскости верхних поясов (ригелей) у торцов фонаря и с обеих сторон температурных швов.
15.4.10. В местах расположения поперечных связей покрытия следует предусматривать установку вертикальных связей между фермами.
В покрытиях зданий и сооружений, эксплуатируемых в районах с расчетными температурами ниже минус 45 °C, как правило, следует предусматривать (дополнительно к обычно применяемым) вертикальные связи посередине каждого пролета вдоль всего здания.
Вертикальные связи, как правило, следует располагать в плоскостях опорных стоек стропильных ферм, в плоскостях коньковых стоек для ферм пролетом до 30 м, а также в плоскостях стоек, находящихся под узлом крепления наружных ног фонаря для ферм пролетом более 30 м.
Сечения элементов вертикальных связей, как правило, следует назначать по предельной гибкости (см. 10.4).
15.4.11. Горизонтальные связи по верхним и нижним поясам разрезных ферм пролетных строений транспортерных галерей конструируют раздельно для каждого пролета.
15.4.12. При применении крестовой решетки связей покрытий, за исключением зданий и сооружений I уровня ответственности, допускается расчет по условной схеме в предположении, что раскосы воспринимают только растягивающие усилия.
При определении усилий в элементах связей обжатие поясов ферм допускается не учитывать.
15.4.13. В висячих покрытиях с плоскостными несущими системами (двухпоясными, изгибно-жесткими вантами и т.п.) следует предусматривать вертикальные и горизонтальные связи между несущими системами.
13.4.14. Крепление связей следует осуществлять на болтах класса точности B.
В зданиях, оборудованных кранами большой грузоподъемностью и режимов работы 7К и 8К, а также в случае значительных усилий в элементах связей (ветровые фермы и т.п.) крепление элементов связей следует осуществлять на монтажной сварке, а в отдельных случаях и на болтах класса точности A.
15.5.1. Пакеты листов для поясов сварных двутавровых балок, как правило, применять не следует.
Для поясов балок с фрикционными соединениями допускается применять пакеты, состоящие не более чем из трех листов; при этом площадь сечения поясных уголков следует принимать равной не менее 30% всей площади сечения пояса.
15.5.2. Поясные швы сварных балок, а также швы, присоединяющие к основному сечению балки вспомогательные элементы (например, ребра жесткости), как правило, следует выполнять непрерывными. Поперечные ребра жесткости должны иметь вырезы для пропуска поясных швов.
В ригелях рамных конструкций у опорных узлов следует применять двухсторонние поясные швы, протяженность которых должна быть не менее высоты сечения ригеля.
15.5.3. Утратил силу с 28.08.2017. - Приказ Минстроя России от 27.02.2017 N 126/пр.
15.5.4. Ребра жесткости сварных балок должны быть удалены от стыков стенки на расстояние не менее 10 толщин стенки. В местах пересечения стыковых швов стенки балки с продольным ребром жесткости швы, прикрепляющие продольное ребро жесткости к стенке, не следует доводить до стыкового шва стенки в местах их пересечения на (6t - 20) мм.
15.5.5. В сварных двутавровых балках конструкций групп 2 - 4 следует, как правило, применять односторонние ребра жесткости с расположением их с одной стороны балки и приваркой их к поясам балки.
В балках с односторонними поясными швами ребра жесткости на стенке следует располагать со стороны, противоположной расположению односторонних поясных швов.
Расчет устойчивости одностороннего ребра жесткости следует производить согласно требованиям 8.5.9 и 8.5.10.
15.6.1. Верхние поясные швы в балках крановых путей для кранов групп режимов работы 7К (в цехах металлургических производств) и 8К (по СП 20.13330) следует выполнять с проваром на всю толщину стенки.
15.6.2. Свободные кромки растянутых поясов балок крановых путей и балок рабочих площадок, непосредственно воспринимающих нагрузку от подвижных составов, должны быть прокатными, строгаными или обрезанными машинной кислородной или плазменно-дуговой резкой.
15.6.3. Размеры ребер жесткости балок крановых путей должны удовлетворять требованиям 8.5.9, 8.5.10 и 8.5.17, при этом ширина выступающей части двустороннего промежуточного ребра должна быть не менее 90 мм. Двусторонние поперечные ребра жесткости, как правило, не следует приваривать к поясам балки; при этом торцы ребер жесткости должны быть плотно пригнаны к верхнему поясу балки. В балках под краны групп режимов работы 7К и 8К (по СП 20.13330) необходимо строгать торцы, примыкающие к верхнему поясу.
В балках под краны групп режимов работы 1К - 5К (по СП 20.13330) допускается применять односторонние поперечные ребра жесткости из полосовой стали или одиночных уголков с приваркой их к стенке и к верхнему поясу и расположением согласно 15.5.5.
15.7.2. Передачу сосредоточенных нагрузок на листовые конструкции следует, как правило, предусматривать через элементы жесткости.
15.7.3. В местах сопряжений оболочек различной формы следует применять, как правило, плавные переходы в целях уменьшения местных напряжений.
15.7.4. Выполнение всех стыковых швов следует предусматривать двусторонней сваркой либо односторонней сваркой с подваркой корня или на подкладках.
В проекте следует указывать на необходимость обеспечения плотности соединений конструкций, в которых эта плотность требуется.
15.7.5. В листовых конструкциях, как правило, следует применять сварные соединения встык. Соединения листов толщиной 5 мм и менее допускается предусматривать внахлестку.
15.8.1. Для конструкций из нитей следует, как правило, применять канаты, пряди и высокопрочную проволоку. Допускается применение проката.
15.8.2. Кровля висячего покрытия, как правило, должна быть расположена непосредственно на несущих нитях и повторять образуемую ими форму. Допускается кровлю поднять над нитями, оперев на специальную надстроечную конструкцию, или подвесить к нитям снизу. В этом случае форма кровли может отличаться от формы провисания нитей.
15.8.3. Очертания опорных контуров следует назначать с учетом кривых давления от усилий в прикрепленных к ним нитях при расчетных нагрузках.
15.8.4. Для сохранения стабильности формы, которая должна обеспечивать герметичность принятой конструкции кровли, висячие покрытия следует рассчитывать на действие временных нагрузок, в том числе ветрового отсоса. При этом следует проверять изменение кривизны покрытия по двум направлениям - вдоль и поперек нитей. Необходимая стабильность достигается с помощью конструктивных мероприятий: увеличением натяжения нити за счет веса покрытия или предварительного напряжения; созданием специальной стабилизирующей конструкции; применением изгибно-жестких нитей; превращением системы нитей и кровельных плит в единую конструкцию.
15.8.5. Сечение нити должно быть рассчитано по наибольшему усилию, возникающему при расчетной нагрузке, с учетом изменения заданной геометрии покрытия. В сетчатых системах, кроме этого, сечение нити должно быть проверено на усилие от действия временной нагрузки, расположенной только вдоль данной нити.
15.8.6. Вертикальные и горизонтальные перемещения нитей и усилия в них следует определять с учетом нелинейности работы конструкций покрытия.
15.8.7. При расчете нитей из канатов и их закреплений коэффициенты условий работы следует принимать в соответствии с таблицей 47 (раздел 17). Для стабилизирующих канатов, если они не являются затяжками для опорного контура, коэффициент условий работы
15.8.8. Опорные узлы нитей из прокатных профилей следует выполнять, как правило, шарнирными.
15.9.1. При проектировании фланцевых соединений следует:
применять сталь для фланцев С255, С285, С345, С375, С390 с относительным сужением
(с учетом требований 13.3 - 13.5);использовать высокопрочные болты, обеспечивающие возможность воспринимать поперечные усилия за счет сил трения между фланцами.
Требования по натяжению болтов, его контролю и плотности контакта между фланцами даны в СП 70.13330.
(в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 30.12.2015 N 984/пр)
15.9.2. При расчете фланцевых соединений в зависимости от конструктивного решения, характера передаваемых усилий и требований эксплуатации следует проверять:
несущую способность болтового соединения;
несущую способность фрикционного соединения;
прочность фланцевых листов при изгибе;
прочность сварных швов, соединяющих фланец с основным элементом.
В соединениях элементов с фрезерованными торцами (в стыках и базах колонн и т.п.) сжимающую силу следует считать полностью передающейся через торцы.
Во внецентренно-сжатых (сжато-изгибаемых) элементах сварные швы и болты, включая высокопрочные, указанных соединений следует рассчитывать на максимальное растягивающее усилие от действия момента и продольной силы при наиболее неблагоприятном их сочетании, а также на сдвигающее усилие от действия поперечной силы.
15.11.1. Монтажные крепления конструкций зданий и сооружений с балками крановых путей, рассчитываемыми на усталость, а также конструкций под железнодорожные составы следует осуществлять сварными или фрикционными.
Болты класса точности B в монтажных соединениях этих конструкций допускается применять:
для крепления прогонов, элементов фонарной конструкции, связей по верхним поясам ферм (при наличии связей по нижним поясам или жесткой кровли), вертикальных связей по фермам и фонарям, а также элементов фахверка;
для крепления связей по нижним поясам ферм при наличии жесткой кровли (приваренных к верхним поясам железобетонных или армированных плит из ячеистых бетонов или прикрепленного в каждую волну стального профилированного настила и т.п.);
для крепления стропильных и подстропильных ферм к колоннам и стропильных ферм к подстропильным при условии передачи вертикального опорного давления через столик;
для крепления разрезных балок крановых путей между собой, а также для крепления их нижнего пояса к колоннам, к которым не крепятся вертикальные связи;
для крепления балок рабочих площадок, не подвергающихся воздействию динамических нагрузок;
для крепления второстепенных конструкций.
15.11.2. Для перераспределения изгибающих моментов в элементах рамных систем каркасных зданий допускается применение в узлах соединения ригелей с колоннами стальных накладок, работающих в пластической стадии.
Накладки следует выполнять из сталей с пределом текучести до 345 Н/мм2.
Усилия в накладках следует определять при минимальном пределе текучести
и максимальном пределе текучести .Накладки, работающие в пластической стадии, должны иметь строганые или фрезерованные продольные кромки.
15.12.1. Неподвижные шарнирные опоры с центрирующими прокладками, тангенциальные, а при весьма больших реакциях - балансирные опоры следует применять при необходимости строго равномерного распределения давления под опорой.
Плоские или катковые подвижные опоры следует применять в случаях, когда нижележащая конструкция должна быть разгружена от горизонтальных усилий, возникающих при неподвижном опирании балки или фермы.
Коэффициент трения в плоских подвижных опорах следует принимать равным 0,3, в катковых - 0,03.
15.12.2. Расчет на смятие в цилиндрических шарнирах (цапфах) балансирных опор следует выполнять (при центральном угле касания поверхностей, равном или большем 90°) по формуле
, (199)где F - давление (сила) на опору;
r, l - соответственно радиус и длина шарнира;
15.12.3. Расчет на диаметральное сжатие катков следует производить по формуле
, (200)где n - число катков;
d, l - соответственно диаметр и длина катка;
опор воздушных линий электропередачи, открытых
распределительных устройств и контактных сетей транспорта
16.1. Для конструкций опор воздушных линий электропередачи (ВЛ), открытых распределительных устройств (ОРУ) и контактных сетей транспорта (КС), как правило, следует применять стали С235, С245, С255, С285, С345, С345К, С375 по ГОСТ 27772, сталь марок 20 и 09Г2С по ГОСТ 8731 согласно Приложению В.
В зависимости от назначения и типа их соединений конструкции опор подразделяются на группы (см. Приложение В):
группа 1 - сварные специальные опоры больших переходов высотой свыше 60 м;
группа 2 - сварные опоры ВЛ, кроме указанных в группе 1; сварные опоры ошиновки и под выключатели ОРУ независимо от напряжения, сварные опоры под оборудование ОРУ напряжением свыше 330 кВ; конструкции и элементы КС, связанные с натяжением проводов (тяги, штанги, хомуты), а также опоры, указанные в группе 1, при отсутствии сварных соединений;
группа 3 - сварные и болтовые опоры под оборудование ОРУ напряжением до 330 кВ, кроме опор под выключатели; конструкции и элементы несущих, поддерживающих и фиксирующих устройств КС (опоры, ригели жестких поперечин, прожекторные мачты, фиксаторы), а также конструкции группы 2, кроме КС, при отсутствии сварных соединений;
группа 4 - сварные и болтовые конструкции кабельных каналов, детали путей перекатки трансформаторов, трапы, лестницы, ограждения и другие вспомогательные конструкции и элементы ОРУ, ВЛ и КС.
16.2. Болты классов точности A и B для опор ВЛ высотой до 60 м и конструкций ОРУ и КС следует принимать как для конструкций, не рассчитываемых на усталость, а для фланцевых соединений и опор ВЛ высотой более 60 м - как для конструкций, рассчитываемых на усталость, по таблице Г.3 Приложения Г.
16.3. Литые детали следует проектировать из углеродистой стали марок 35Л и 45Л групп отливок II и III по ГОСТ 977.
16.4. При расчетах опор ВЛ, конструкций ОРУ и КС следует принимать коэффициенты условий работы, установленные в разделах 4 и 14, 7.1.2 и по таблице 45.
![]() Для опор ВЛ, ОРУ и КС значение коэффициента надежности по ответственности
Расчет на прочность растянутых элементов опор по формуле (5) с заменой в ней значения
16.5. При определении приведенной гибкости по таблице 8 наибольшую гибкость всего стержня
для четырехгранного стержня с параллельными поясами, шарнирно опертого по концам,
для трехгранного равностороннего стержня с параллельными поясами, шарнирно опертого по концам,
; (202)для свободно стоящей стойки пирамидальной формы (см. рисунок 15)
. (203)Обозначения, принятые в формулах (201) - (203):
l - геометрическая длина сквозного стержня;
b - расстояние между осями поясов наиболее узкой грани стержня с параллельными поясами;
h - высота свободно стоящей стойки;
- коэффициент для определения расчетной длины,где
16.6. Расчет на устойчивость при сжатии с изгибом сквозного стержня с решетками постоянного по длине сечения следует выполнять согласно требованиям раздела 9.
Для равностороннего трехгранного сквозного стержня с решетками постоянного по длине сечения относительный эксцентриситет следует вычислять по формулам:
при изгибе в плоскости, перпендикулярной одной из граней,
; (204)при изгибе в плоскости, параллельной одной из граней,
, (205)где b - расстояние между осями поясов в плоскости грани;
16.7. При расчете на устойчивость при сжатии с изгибом сквозного стержня с решетками согласно требованиям 9.3.1 и 9.3.2 значение эксцентриситета e при болтовых соединениях элементов следует умножать на коэффициент 1,2.
16.8. При проверке устойчивости отдельных поясов стержня сквозного сечения опор с оттяжками при сжатии с изгибом продольную силу в каждом поясе следует определять с учетом дополнительного усилия
Для шарнирно опертой по концам решетчатой стойки постоянного по длине прямоугольного сечения (тип 2, таблица 8) опоры с оттяжками значение момента M в середине длины стойки при изгибе ее в одной из плоскостей x - x или y - y следует определять по формуле
где
N - продольная сила в стойке;
- начальный прогиб стойки в плоскости изгиба; .Здесь: l - длина стойки;
,где A - площадь сечения стойки;
При изгибе стойки в двух плоскостях усилие
16.9. Поперечную силу Q в шарнирно опертой по концам стойке с решетками постоянного по длине прямоугольного сечения (тип 2, таблица 8) опоры с оттяжками при сжатии с изгибом в одной из плоскостей x - x или y - y следует принимать постоянной по длине стойки и определять по формуле
где
Остальные обозначения в формуле (207) следует принимать такими же, как в формуле (206).
16.10. Для шарнирно опертой по концам решетчатой стойки постоянного по длине треугольного сквозного сечения (тип 3, таблица 8) опоры с оттяжками при сжатии с изгибом в одной из плоскостей x - x или y - y значение момента M в середине ее длины следует определять по формуле (206), а приведенную гибкость - по таблице 8 для сечения типа 3.
При изгибе стойки в двух плоскостях значение усилия
из двух значений, определяемых по формулам: или . (208)При учете обоих моментов
.16.11. Поперечную силу Q в плоскости грани в шарнирно опертой по концам решетчатой стойке треугольного сквозного сечения опоры с оттяжками при сжатии с изгибом следует определять по формуле (207) с учетом приведенной гибкости
16.12. Расчет на устойчивость сжатых элементов конструкций из одиночных уголков (поясов, решетки) следует выполнять, как правило, с учетом эксцентричного приложения продольной силы.
Допускается рассчитывать эти элементы как центрально-сжатые по формуле (7) при условии умножения продольных сил на коэффициенты
В пространственных болтовых конструкциях по рисунку 15 (кроме рисунка 15, в и концевых опор) при центрировании в узле элементов из одиночных равнополочных уголков по их рискам при однорядном расположении болтов в элементах решетки и прикреплении раскосов в узле с двух сторон полки пояса значения коэффициентов
для поясов при
(при следует принимать ) по формулам:при 0,55 <= c/b <= 0,66 и
![]() при 0,4 <= c/b < 0,55 и
![]() для раскосов, примыкающих к рассчитываемой панели пояса, по формулам:
при 0,55 <= c/b <= 0,66 и
![]() при 0,4 <= c/b < 0,55 и
![]() Для пространственных болтовых конструкций по рисунку 15, г, д в формулах (210) и (212) следует принимать 0,45 <= c/b < 0,55.
В формулах (211) и (212) отношение расстояния по полке уголка раскоса от обушка до риски, на которой установлены болты, к ширине полки уголка раскоса принято от 0,54 до 0,6; при отношении, равном 0,5, коэффициент
В пространственных сварных конструкциях из одиночных равнополочных уголков по рисунку 15, б, г (кроме концевых опор) с прикреплением раскосов в узле только с внутренней стороны полки пояса при
значения коэффициентов при центрировании в узлах элементов по центрам тяжести сечений
;при центрировании в узлах осей раскосов на обушок пояса
.При расчете конструкций на совместное действие вертикальных и поперечных нагрузок и крутящего момента, вызванного обрывом проводов или тросов, допускается принимать
.Обозначения, принятые в формулах (209) - (212):
c - расстояние по полке уголка пояса от обушка до риски, на которой расположен центр узла;
b - ширина полки уголка пояса;
16.13. Расчетные длины
для пояса
, для раскоса
для распорки
где
16.14. Гибкость первого снизу раскоса из одиночного уголка решетчатой свободно стоящей опоры ВЛ не должна превышать 160.
16.15. Отклонения верха опор и прогибы траверс не должны превышать значений, приведенных в таблице 46.
Таблица 46
16.16. В стальных пространственных конструкциях опор ВЛ и ОРУ из одиночных уголков следует предусматривать в поперечных сечениях диафрагмы, которые должны располагаться в стойках свободно стоящих опор не реже, чем через 25 м, и в стойках опор на оттяжках не реже, чем через 15 м. Диафрагмы должны также устанавливаться в местах приложения сосредоточенных нагрузок и переломов поясов.
16.17. При расчете на смятие соединяемых элементов решетки в одноболтовых соединениях с расстоянием от края элемента до центра отверстия вдоль усилия менее 1,5d следует учитывать примечание 2 таблицы 40.
В одноболтовых соединениях элементов, постоянно работающих на растяжение (тяг траверс, элементов, примыкающих к узлам крепления проводов и тросов, и в местах крепления оборудования), расстояние от края элемента до центра отверстия вдоль усилия следует принимать не менее 2d.
16.18. Раскосы, прикрепляемые к поясу болтами в одном узле, должны быть расположены, как правило, с двух сторон полки поясного уголка.
16.19. В болтовых стыках поясных равнополочных уголков число болтов в стыке следует назначать четным и распределять болты поровну между полками уголка.
Число болтов при однорядном и шахматном их расположении, а также число поперечных рядов болтов при двухрядном их расположении следует назначать, как правило, не более пяти на одной полке уголка с каждой стороны от стыка.
Указанное число болтов и поперечных рядов допускается увеличить до семи при условии уменьшения значения коэффициента
16.20. Расчет на устойчивость стенок опор из многогранных труб при числе граней от 8 до 12 следует выполнять по формуле
, (213)где
. (214)В формуле (214) обозначено:
; - условная гибкость стенки грани шириной b и толщиной t; ,где
Многогранные трубы должны отвечать требованиям 11.2.1 и 11.2.2 для круглых труб с радиусом описанной окружности.
конструкций антенных сооружений связи высотой до 500 м
17.1. Для стальных конструкций антенных сооружений (АС), как правило, следует применять стали по ГОСТ 27772 (кроме сталей С390К, С590, С590К), сталь марок 20 и 09Г2С по ГОСТ 8731 согласно Приложению В. При этом следует принимать распределение конструкций по группам:
группа 1 - оттяжки из стальных канатов и цепей различной конфигурации, несущие ванты антенных полотен и антенные провода; элементы (механические детали) оттяжек мачт и антенных полотен, детали крепления оттяжек к фундаментам и к стволам стальных опор; фланцы и фланцевые соединения элементов стволов мачт и башен, включая опорные фланцы и башмаки;
группа 2 - сплошностенчатые и решетчатые стволы мачт и башен, решетка, диафрагмы стволов башенных опор;
группа 3 - лестницы, переходные площадки; металлоконструкции крепления антенного оборудования.
Материалы для соединений следует принимать согласно разделу 5, нормативные и расчетные сопротивления материалов и соединений - согласно разделу 6 и Приложениям В и Г.
15.2. Для оттяжек и элементов антенных полотен следует применять стальные канаты круглые оцинкованные по группе СС, грузовые нераскручивающиеся одинарной свивки (спиральные) или нераскручивающиеся двойной крестовой свивки с металлическим сердечником (круглопрядные), при этом спиральные канаты следует применять при расчетных усилиях до 325 кН. В канатах следует применять стальную круглую канатную проволоку наибольших диаметров марки 1. Для средне- и сильноагрессивных сред допускается применять канаты, оцинкованные по группе ЖС, с требованиями для канатов группы СС. Допускается применение раскручивающихся канатов при условии, что обвязки из мягкой оцинкованной проволоки, расположенные по концам канатов, будут увеличены по длине на 25%.
Для оттяжек со встроенными изоляторами орешкового типа следует применять стальные канаты с неметаллическими сердечниками, если это допускается радиотехническими требованиями.
Для оттяжек с усилиями, превышающими несущую способность канатов из круглой проволоки, допускается применение стальных канатов закрытого типа из зетобразных и клиновидных оцинкованных проволок.
17.3. Концы стальных канатов в стаканах или муфтах следует закреплять заливкой цинковым сплавом ЦАМ9-1,5Л по ГОСТ 21437.
17.4. Для элементов антенных полотен следует применять провода согласно таблице Г.11 Приложения Г. Применение медных проволок допускается только в случаях технологической необходимости.
17.5. Значение расчетного сопротивления (усилия) растяжению проводов и проволок следует принимать равным значению разрывного усилия, установленному государственными стандартами, деленному на коэффициент надежности по материалу
для алюминиевых и медных проводов
;для сталеалюминиевых проводов при номинальных сечениях, мм2:
16 и 25 -
;35 - 95 -
;120 и более -
;для биметаллических сталемедных проволок
.17.6. При расчетах конструкций АС следует принимать коэффициенты условий работы, установленные в 4.3; в разделе 14 и в таблице 47.
17.7. Относительные отклонения опор (к высоте) не должны превышать значений (кроме отклонений опор, для которых установлены иные значения техническим заданием на проектирование):
при ветровой или гололедной нагрузке .......................... 1/100;
при односторонней подвеске антенны к опоре
при отсутствии ветра ........................................... 1/300.
17.8. Монтажные соединения элементов конструкций, передающие расчетные усилия, следует проектировать, как правило, на болтах класса точности B и высокопрочных болтах. При знакопеременных усилиях, как правило, следует принимать соединения на высокопрочных болтах или на монтажной сварке.
Во фланцевых соединениях следует, как правило, применять высокопрочные болты.
Применение монтажной сварки или болтов класса точности A должно быть согласовано с монтирующей организацией.
17.9. Раскосы с гибкостью более 250 при перекрестной решетке в местах пересечений должны быть скреплены между собой.
Прогибы распорок диафрагм и элементов технологических площадок в вертикальной и горизонтальной плоскостях не должны превышать 1/250 пролета.
17.10. В конструкциях решетчатых опор диафрагмы должны устанавливаться на расстоянии между ними не более трех размеров среднего поперечного сечения секции опоры, а также в местах приложения сосредоточенных нагрузок и переломов поясов.
17.11. Болты фланцевых соединений труб следует размещать на одной окружности минимально возможного диаметра, как правило, на равных расстояниях между болтами.
17.12. Элементы решетки ферм, сходящиеся в одном узле, следует центрировать на ось пояса в точке пересечения их осей. В местах примыкания раскосов к фланцам допускается их расцентровка, но, как правило, не более чем на треть размера поперечного сечения пояса. При расцентровке на больший размер элементы должны быть рассчитаны с учетом узловых моментов.
В прорезных фасонках для крепления раскосов из круглой стали конец прорези следует засверливать отверстием диаметром в 1,2 раза больше диаметра раскоса.
17.13. Оттяжки в мачтах с решетчатым стволом следует центрировать в точку пересечения осей поясов и распорок. За условную ось оттяжек следует принимать хорду.
Листовые проушины для крепления оттяжек должны подкрепляться ребрами жесткости, предохраняющими их от изгиба.
Конструкции узлов крепления оттяжек, которые не вписываются в транспортные габариты секций ствола мачт, следует проектировать на отдельных вставках в стволе в виде жестких габаритных диафрагм.
17.14. Натяжные устройства (муфты), служащие для регулировки длины и закрепления оттяжек мачт, должны крепиться к анкерным устройствам гибкой канатной вставкой. Длина канатной вставки между торцами втулок должна быть не менее 20 диаметров каната.
17.15. Для элементов АС следует применять типовые механические детали, прошедшие испытания на прочность и усталость.
Резьбу на растянутых элементах следует принимать согласно ГОСТ 8724, ГОСТ 9150, ГОСТ 24705 (исполнение впадины резьбы с закруглением).
17.16. В оттяжках мачт, на проводах и канатах горизонтальных антенных полотен для гашения вибрации следует предусматривать последовательную установку парных низкочастотных (1 - 2,5 Гц) и высокочастотных (4 - 40 Гц) виброгасителей рессорного типа. Низкочастотные гасители следует выбирать в зависимости от частоты основного тона оттяжки, провода или каната. Расстояние s от концевой заделки каната до места подвески гасителей следует определять по формуле
, (215)где d - диаметр каната, провода, мм;
m - масса 1 м каната, провода, кг;
P - предварительное натяжение в канате, проводе, Н.
Высокочастотные гасители следует устанавливать выше низкочастотных на расстоянии s. При пролетах проводов и канатов антенных полотен, превышающих 300 м, гасители следует устанавливать независимо от расчета.
Для гашения колебаний типа "галопирование" следует изменять свободную длину каната (провода) поводками.
17.17. Антенные сооружения радиосвязи необходимо окрашивать согласно требованиям по маркировке и светоограждению высотных препятствий в соответствии с Наставлением по аэродинамической службе в гражданской авиации.
17.18. Механические детали оттяжек, арматуры изоляторов, а также метизы, как правило, должны быть оцинкованными.
конструкций зданий и сооружений при реконструкции
18.1.1. Оценку остаточного ресурса конструкций зданий и сооружений следует производить на основании анализа имеющейся технической документации, визуального, инструментального освидетельствований, проверочных расчетов несущей способности и деформативности конструктивных элементов, имеющих дефекты или получивших повреждение в процессе эксплуатации. В итоге освидетельствования техническое состояние элементов зданий и сооружений должно быть определено как:
исправное - при отсутствии дефектов и выполнении всех требований действующих норм и государственных стандартов;
работоспособное - при наличии дефектов и повреждений локального характера (категории В), которые при последующем развитии не могут оказать влияние на другие элементы и конструкции, но повлиять на условия безопасной эксплуатации, т.е. при частичном отступлении от требований норм без нарушения требований по предельным состояниям первой группы (ГОСТ 27751) и при таких нарушениях требований по предельным состояниям второй группы, которые в конкретных условиях не ограничивают нормальную эксплуатацию здания (сооружения);
ограниченно работоспособное - при наличии дефектов и повреждений (категории Б), не представляющих опасности разрушения конструкций, но могущих в дальнейшем вызвать повреждения других элементов и узлов конструкций, или при развитии повреждения перейти в категорию опасных, т.е. в случаях, когда для обеспечения эксплуатации здания (сооружения) необходим контроль за состоянием конструкций, за продолжительностью их эксплуатации или за параметрами технологических процессов (например, ограничение грузоподъемности мостовых кранов);
аварийное - при наличии дефектов и повреждений (категории А) особо ответственных элементов и соединений, представляющих опасность разрушения конструкций, т.е. при нарушении или невозможности предотвратить возможное нарушение требований по предельным состояниям первой группы.
18.1.2. При усилении или изменении условий работы сохраняемых конструкций следует обеспечивать как минимум их работоспособное состояние.
Конструкции, находящиеся в ограниченно работоспособном состоянии, при обеспечении необходимого контроля допускается не усиливать на период от проведения обследования до реконструкции.
18.1.3. Для конструкций, запроектированных по ранее действовавшим нормам и техническим условиям, допускается не проводить проверочный расчет в случаях, если за период эксплуатации не менее 15 лет в них не возникли дефекты и повреждения, не изменились условия дальнейшей эксплуатации, нагрузки и воздействия, а при их изменении не увеличились усилия в основных элементах.
18.1.4. При усилении конструкций следует предусматривать конструктивные решения и методы производства работ, обеспечивающие плавное включение элементов и конструкций усиления в совместную работу с сохраняемыми конструкциями. В необходимых случаях следует использовать искусственное регулирование усилий и временную разгрузку конструкций.
18.2.1. Оценку качества материала конструкций следует производить по данным заводских сертификатов или по результатам испытаний образцов. Испытания следует выполнять при отсутствии исполнительной документации или сертификатов, недостаточности имеющихся в них сведений или обнаружении повреждений, которые могли быть вызваны низким качеством металла.
химический состав - массовую долю элементов, нормируемых государственными стандартами или техническими условиями на сталь;
предел текучести, временное сопротивление и относительное удлинение при испытаниях на растяжение по ГОСТ 1497 (следует проводить испытания с построением диаграммы работы стали);
ударную вязкость по ГОСТ 9454 для температур, соответствующих группе конструкций и расчетной температуре по таблице В.3 Приложения В;
ударную вязкость после деформационного старения по ГОСТ 7268 для групп конструкций и расчетных температур по таблице В.3 Приложения В;
в отдельных случаях макро- и микроструктуру стали (в частности, для конструкций 1-й и 2-й групп Приложения В, выполненных из кипящей стали толщиной свыше 12 мм и эксплуатирующихся при отрицательных температурах).
Места отбора проб для определения перечисленных показателей, количество проб и необходимость усиления мест вырезки устанавливает организация, производящая обследование конструкций.
18.2.3. Исследования и испытания металла конструкций, изготовленных до 1932 г., следует проводить в специализированных научно-исследовательских институтах, где кроме свойств металла устанавливается способ производства стали: пудлинговая, конвертерная с продувкой воздухом (бессемеровская или томасовская), мартеновская или электросталь.
18.2.4. Расчетные сопротивления проката, гнутых профилей и труб сохраняемых конструкций следует назначать согласно требованиям 6.1, при этом значения
для металла конструкций, изготовленных до 1932 г., - по полученным при испытаниях минимальным значениям предела текучести и временного сопротивления,
;для металла конструкций, изготовленных после 1932 г.:
а) при наличии сертификата - по минимальным значениям предела текучести и временного сопротивления в государственных стандартах и технических условиях, по которым изготовлена данная металлопродукция;
для проката, изготовленного по ГОСТ 27772; для проката, изготовленного после 1982 г. по ГОСТ 380 и ГОСТ 19281; - для всего остального проката;б) при отсутствии сертификата (по результатам исследований металла согласно 18.2.2, а также по сведениям о виде проката и времени строительства следует определять марку стали и нормативный документ, по которому изготовлена данная металлопродукция) - по минимальным значениям предела текучести и временного сопротивления в нормативном документе для данной продукции,
;в) в случаях, когда идентифицировать сталь не удалось, - по минимальному результату испытаний,
; Допускается не производить испытания металла конструкций, в элементах которых нормальные напряжения не выше 165 Н/мм2.
18.2.5. Расчетные сопротивления сварных соединений сохраняемых конструкций, подлежащих реконструкции или усилению, следует назначать с учетом марки стали, сварочных материалов, видов сварки, положения швов и способов их контроля, примененных в конструкциях.
При отсутствии установленных нормами необходимых данных допускается принимать:
для угловых швов
; и , считая при этом ;для растянутых стыковых швов
в конструкциях, изготовленных до 1972 г., и - после 1972 г. Допускается уточнять несущую способность сварных соединений по результатам испытаний образцов, взятых из конструкции.18.2.6. Расчетные сопротивления срезу и растяжению болтов, а также смятию элементов, соединяемых болтами, следует определять согласно указаниям 6.5. Если невозможно установить класс прочности болтов, то значения расчетных сопротивлений одноболтовых соединений следует принимать:
и .18.2.7. Расчетные сопротивления заклепочных соединений следует принимать по таблице 48.
Если в исполнительной документации отсутствуют указания о способе образования отверстий и материале заклепок и установить их по имеющимся данным не представляется возможным, расчетные сопротивления следует принимать по таблице 48 как для соединений на заклепках группы C из стали марки Ст2.
18.3.1. Конструкции, эксплуатируемые при положительной температуре и изготовленные из кипящей малоуглеродистой стали, а также из других сталей, у которых по результатам испытаний значения ударной вязкости ниже гарантированных государственными стандартами по сталям для групп конструкций в соответствии с требованиями Приложения В, не подлежат усилению или замене при условии, что напряжения в элементах из этих сталей не будут превышать значений, имевшихся до реконструкции. Решение об использовании, усилении или замене этих конструкций, если эксплуатация их не будет соответствовать указанному условию, следует принимать на основании заключения специализированного научно-исследовательского института.
18.3.2. Расчетную схему конструкции следует принимать с учетом особенностей ее действительной работы, в том числе с учетом фактических отклонений геометрической формы, размеров сечений, условий закрепления и выполнения узлов сопряжения элементов.
Проверочные расчеты элементов конструкций и их соединений следует выполнять с учетом обнаруженных дефектов и повреждений, коррозионного износа, фактических условий сопряжения и опирания. Расчет элементов допускается выполнять по деформированной схеме, принимая при этом коэффициент условий работы
для позиции 4 и 5 таблицы 1.18.3.3. Конструкции, не удовлетворяющие требованиям разделов 7 - 9, 11 - 14 и 15.7.1 - 15.7.5, 17.2, а также требованиям СП 20.13330 по ограничению вертикальных прогибов, должны быть, как правило, усилены или заменены, за исключением случаев, указанных в данном разделе.
Отклонения от геометрической формы, размеров элементов и соединений от номинальных, превышающие допускаемые ГОСТ 23118 и СП 70.13330, но не препятствующие нормальной эксплуатации, могут не устраняться при условии обеспечения несущей способности конструкций с учетом требований 18.3.2.
(в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 30.12.2015 N 984/пр)
их вертикальные и горизонтальные прогибы и перемещения превышают предельные значения, установленные СП 20.13330, но не препятствуют нормальной эксплуатации исходя из технологических требований;
их гибкость превышает предельные значения, установленные в 10.4, но отклонения положения конструкций не превышают значений, установленных СП 70.13330, и усилия в элементах не будут возрастать в процессе дальнейшей эксплуатации, а также в тех случаях, когда возможность использования таких элементов проверена расчетом или испытаниями.
(в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 30.12.2015 N 984/пр)
18.3.5. При усилении конструкций допускается учитывать возможность предварительного напряжения и активного регулирования усилий (в том числе за счет сварки, изменений конструктивной и расчетной схем), а также упругопластическую работу стали, закритическую работу тонкостенных элементов и обшивок конструкций в соответствии с действующими нормами.
18.3.6. Конструкции усиления и методы его выполнения должны предусматривать меры по снижению нежелательных дополнительных деформаций элементов в процессе усиления в соответствии с 4.3.5.
Несущая способность конструкций в процессе выполнения работ по усилению должна обеспечиваться с учетом влияния ослаблений сечений дополнительными отверстиями под болты и влияния сварки.
В необходимых случаях в период усиления конструкция должна быть полностью или частично разгружена.
18.3.7. В конструкциях 2-й, 3-й и 4-й групп (согласно Приложению В), эксплуатируемых при расчетной температуре не ниже минус 45 °C в неагрессивной или слабоагрессивной среде, для обеспечения совместной работы деталей усиления и существующей конструкции допускается применять прерывистые фланговые швы.
Во всех случаях применения угловых швов, как правило, следует назначать минимально необходимые катеты. Допускается концевые участки швов проектировать с катетом
, чем катет промежуточных участков, и устанавливать их размеры в соответствии с расчетом.18.3.8. При усилении элементов конструкций допускается применять комбинированные соединения: заклепочные с фрикционными; заклепочные с болтами класса точности A.
18.3.9. В элементах групп конструкций 1, 2, 3 или 4 (согласно Приложению В), подверженных при усилении нагреву вследствие сварки, расчетное напряжение
Напряжение
При превышении указанных напряжений необходимы разгрузка конструкций или подведение временных опор.
18.3.10. При расчете элементов конструкций, усиленных путем увеличения сечения, как правило, следует учитывать разные расчетные сопротивления материалов конструкции и усиления. Допускается принимать одно расчетное сопротивление, равное меньшему из них, если они отличаются не более чем на 15%.
18.3.11. При расчете на устойчивость элементов при центральном сжатии и сжатии с изгибом допускается принимать для усиленного сечения в целом приведенное значение расчетного сопротивления, вычисляемое по формуле
, (216)где
k - коэффициент, вычисляемый по формуле:
. (217)Здесь
A, I - соответственно площадь и момент инерции неусиленного сечения элемента относительно оси, перпендикулярной плоскости проверки устойчивости;
18.3.12. Расчет на прочность и устойчивость элементов, усиленных способом увеличения сечений, как правило, следует выполнять с учетом напряжений, существовавших в элементе в момент усиления (с учетом разгрузки конструкций). При этом следует учитывать начальные искривления элементов, смещение центра тяжести усиленного сечения и искривления, вызванные сваркой.
Искривления от сварки при проверке устойчивости элементов при центральном сжатии и сжатии с изгибом допускается учитывать введением дополнительного коэффициента условий работы
.Проверку на прочность элементов, для которых согласно 18.3.10 принято одно расчетное сопротивление, кроме расчета по формулам (50), (51) и (105), допускается выполнять на полное расчетное усилие без учета напряжений, существовавших до усиления, а при проверке стенок балок на местную устойчивость допускается использовать дополнительный коэффициент условий работы
.18.3.13. Расчет на прочность элементов конструкций, усиливаемых методом увеличения сечений, следует выполнять по формулам:
а) для центрально-растянутых симметрично усиливаемых элементов - (5);
б) для центрально-сжатых симметрично усиливаемых элементов
где
- при усилении без использования сварки; - при усилении с использованием сварки;в) для несимметрично усиливаемых центрально-растянутых, центрально-сжатых и внецентренно-сжатых элементов
, (219)где
для конструкций группы 1;Изгибающие моменты
18.3.14. Допускается не усиливать существующие стальные конструкции, выполненные с отступлением от требований 14.1.7, 14.1.10, 14.2.2, 15.1.1 - 15.1.3, 15.2.1, 15.2.3, 15.3.3 - 15.3.5, 15.4.2, 15.4.5, 15.5.2, 15.5.4, 15.11.1, 16.14, 16.16, 17.8 - 17.11, 17.16, при условии, что:
отсутствуют вызванные этими отступлениями повреждения элементов конструкций;
исключены изменения в неблагоприятную сторону условий эксплуатации конструкций;
выполняются мероприятия по предупреждению усталостного и хрупкого разрушения конструкций, на которые распространяются указания 12.1.1, 12.1.3 и раздела 13.
При выполнении этих условий для проверок устойчивости центрально-сжатых элементов допускается принимать тип сечения "b" вместо типа "c" (см. таблицу 7 и таблицу Д.1 Приложения Д).
(справочное)
ПЕРЕЧЕНЬ НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ
Приложение А утратило силу с 28.08.2017. - Приказ Минстроя России от 27.02.2017 N 126/пр.
(справочное)
Приложение Б утратило силу с 28.08.2017. - Приказ Минстроя России от 27.02.2017 N 126/пр.
(справочное)
И ИХ РАСЧЕТНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ
Приложение В утратило силу с 28.08.2017. - Приказ Минстроя России от 27.02.2017 N 126/пр.
(справочное)
Приложение Г утратило силу с 28.08.2017. - Приказ Минстроя России от 27.02.2017 N 126/пр.
(обязательное)
ЦЕНТРАЛЬНО- И ВНЕЦЕНТРЕННО-СЖАТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
Таблица Д.1
Таблица Д.2
Таблица Д.3
сжатии сплошностенчатых стержней в плоскости
действия момента, совпадающей с плоскостью симметрии
Продолжение таблицы Д.3
Окончание таблицы Д.3
Таблица Д.4
сжатии сквозных стержней в плоскости действия
момента, совпадающей с плоскостью симметрии
Продолжение таблицы Д.4
Окончание таблицы Д.4
Таблица Д.5
для внецентренно-сжатых стержней
с шарнирно-опертыми концами
Коэффициент
сжатых стержней тонкостенного открытого сечения
1. Коэффициент
где
- отношение расстояния - эксцентриситет приложения сжимающей силы относительно оси x - x, принимаемый со своим знаком (в таблице Д.6 показан со знаком "плюс").Таблица Д.6
В формулах (Д.2) обозначено
; - здесь - момент инерции сечения при свободном кручении;2. Коэффициент
, - П-образного сечения) следует вычислять по формуле (Д.1), учитывая при этом, чтопри
, где ; ; (Д.3) ; .При расчете стержня П-образного сечения на центральное сжатие в формуле (Д.1) следует принимать
3. Расчет на устойчивость внецентренно-сжатых элементов двутаврового сечения с двумя осями симметрии, непрерывно подкрепленных вдоль одной из полок (рисунок Д.1), следует выполнять по формулам (6) и (7) настоящих норм, в которых коэффициент
![]() Рисунок Д.1. Схема сечения элемента,
подкрепленного вдоль полки
Коэффициент
При определении
Эксцентриситет
в формуле (Д.4) считается положительным, если точка приложения силы смещена в сторону свободной полки; для центрально-сжатых элементов При определении
(обязательное)
КОЭФФИЦИЕНТЫ ДЛЯ РАСЧЕТА ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ
С УЧЕТОМ РАЗВИТИЯ ПЛАСТИЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИЙ
Таблица Е.1
Таблица Е.2
прямоугольных плит, опертых по четырем и трем сторонам
(обязательное)
Ж.1. Коэффициент
, а опорные сечения закреплены от боковых смещений и поворота.Ж.2. Для балки и консоли двутаврового сечения с двумя осями симметрии коэффициент
при
![]() при
![]() , (Ж.2)где значение
В формуле (Ж.3) обозначено:
h - полная высота сечения прокатного двутавра или расстояние между осями поясов (пакетов поясных листов) составного двутавра;
Ж.3. Значение коэффициента
а) для прокатных двутавров
где
h - полная высота сечения;
б) для составных двутавров из листов со сварными или фрикционными поясными соединениями
, (Ж.5)где обозначено:
для сварных двутавров из трех листов:
h - расстояние между осями поясов;
a = 0,5h;
t - толщина стенки
для составных двутавров с фрикционными поясными соединениями:
h - расстояние между осями пакетов поясных листов;
a - ширина вертикальной полки поясного уголка за вычетом толщины его полки;
t - суммарная толщина стенки и вертикальных полок поясных уголков.
Таблица Ж.1
сечения с двумя осями симметрии
Таблица Ж.2
двутаврового сечения с двумя осями симметрии
Если на участке балки
В случаях, когда у консоли балки сжатый пояс закреплен от бокового перемещения в конце или по ее длине, значение
при сосредоточенной нагрузке, приложенной к растянутому поясу на конце консоли,
, где значение в остальных случаях - как для консоли без закреплений.
Ж.4. Для разрезной балки двутаврового сечения с одной осью симметрии (рисунок Ж.1) коэффициент
; (Ж.7)![]() Рисунок Ж.1. Схема двутаврового
сечения с одной осью симметрии
Таблица Ж.3
В формулах (Ж.6) - (Ж.8) обозначено:
h - расстояние между осями поясов;
Ж.5. Значения B, C и D в формуле (Ж.9) следует определять по таблицам Ж.4 и Ж.5 в зависимости от коэффициентов:
; (Ж.10) ; (Ж.11) , (Ж.13)Таблица Ж.4
Таблица Ж.5
Ж.6. Для двутаврового сечения при 0,9 < n < 1,0 коэффициент
Для таврового сечения при сосредоточенной или равномерно распределенной нагрузке и
.В балках с менее развитым сжатым поясом при n > 0,7 и
значение коэффициента и следует принимать при этом не более 0,95. Значения в таких балках не допускаются.Ж.7. Для балки швеллерного сечения коэффициент
, где (рекомендуемое)
Приложение И утратило силу с 28.08.2017. - Приказ Минстроя России от 27.02.2017 N 126/пр.
(рекомендуемое)
К РАСЧЕТУ ЭЛЕМЕНТОВ НА УСТАЛОСТЬ
Приложение К утратило силу с 28.08.2017. - Приказ Минстроя России от 27.02.2017 N 126/пр.
(рекомендуемое)
ЭЛЕМЕНТОВ РЕШЕТКИ К ПОЯСАМ
Приложение Л утратило силу с 28.08.2017. - Приказ Минстроя России от 27.02.2017 N 126/пр.
(рекомендуемое)
Приложение М утратило силу с 28.08.2017. - Приказ Минстроя России от 27.02.2017 N 126/пр.
(введено Изменением N 1, утв. Приказом
Минстроя России от 30.12.2015 N 984/пр)
Раздел утратил силу с 28.08.2017. - Приказ Минстроя России от 27.02.2017 N 126/пр.
Вернуться в "Каталог нормативных документов"
Источник информации: https://internet-law.ru/documents/prod/metodika/2/sp_16.html
На правах рекламы:
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||