ДБН В.2.6-198:2014 Сталеві конструкції. Норми проектування

ДЕРЖАВНІ БУДІВЕЛЬНІ НОРМИ УКРАЇНИ

СТАЛЕВІ КОНСТРУКЦІЇ

Норми проектування

ДБН В.2.6-198:2014

Київ

Мінрегіон України

Право власності на цей документ належить державі.

Цей документ не може бути повністю чи частково відтворений, тиражований і розповсюджений як офіційне видання без дозволу Міністерства регіонального розвитку, будівництва та житлово-комунального господарства України.

© Мінрегіон України, 2014

Видавець нормативних документів у галузі будівництва і промисловості будівельних матеріалів Мінрегіону України

Державне підприємство "Укрархбудінформ" II

ДЕРЖАВНІ БУДІВЕЛЬНІ НОРМИ УКРАЇНИ

СТАЛЕВІ КОНСТРУКЦІЇ

Норми проектування

СТАЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ

Нормы проектирования

STEEL STRUCTURES

Design code

Чинні від 2015-01-01

1 СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ

Ці будівельні норми поширюються на проектування сталевих конструкцій будинків, будівель і споруд (далі – споруди) різного призначення, що працюють за температури навколишнього середовища не вище ніж 100 °С і можливого короткочасного підвищення температури до 150 °С без ознак надзвичайної ситуації.

Норми встановлюють вимоги до проектування сталевих конструкцій, у тому числі при їх зведенні, реконструкції та ремонті, а також при визначенні придатності до експлуатації існуючих конструкцій.

При проектуванні сталевих конструкцій, що знаходяться в особливих умовах експлуатації (наприклад, конструкції доменних печей, магістральних і технологічних трубопроводів, резервуарів спеціального призначення, конструкцій споруд, що підлягають сейсмічним, інтенсивним температурним впливам або впливам агресивних середовищ, конструкцій гідротехнічних споруд), конструкцій унікальних споруд, а також спеціальних видів конструкцій (попередньо напружених, трансформованих, мобільних) необхідно дотримуватись додаткових вимог, які відображають особливості роботи цих конструкцій та передбачені відповідними будівельними нормами та нормативними документами.

Норми не розповсюджуються на проектування сталевих конструкцій мостів, транспортних тунелів і труб під насипами.

Норми не поширюються на вибір технічних рішень та роботи щодо спеціального захисту сталевих конструкцій (вогнезахист, вторинний протикорозійний захист, вибухозахищеність тощо).

2 НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ

ДБН 362-92 Оцінка технічного стану сталевих конструкцій виробничих будівель і споруд, що знаходяться в експлуатації

ДБН А.2.2-3:2012 Склад та зміст проектної документації на будівництво

ДБН В.1.1-7-2002 Пожежна безпека об’єктів будівництва

ДБН В.1.1-12:2006 Захист від небезпечних геологічних процесів, шкідливих експлуатаційних впливів, від пожежі. Будівництво у сейсмічних районах України

ДБН В.1.2-2:2006 Навантаження і впливи. Норми проектування

ДБН В.1.2-7-2008 Основні вимоги до будівель і споруд. Пожежна безпека

ДБН В.1.2-14-2008 Загальні принципи забезпечення надійності та конструктивної безпеки будівель, споруд, будівельних конструкцій та основ

ДБН В.2.4-3:2010 Гідротехнічні, енергетичні та меліоративні системи і споруди, підземні гірничі виробки. Гідротехнічні споруди. Основні положення

СНиП 2.09.03-85 Сооружения промышленных предприятий (Споруди промислових підприємств)

ДСТУ-Н Б А.1.2-6:2010 Оцінювання відповідності у будівництві згідно з Технічним регламентом будівельних виробів, будівель і споруд. Настанова з порядку проведення оцінки відповідності із застосуванням розрахункового методу підтвердження відповідності

ДСТУ Б А.2.4-4:2009 Основні вимоги до проектної та робочої документації

ДСТУ Б А.2.4-7:2009 Правила виконання архітектурно-будівельних робочих креслень

ДСТУ Б А.2.4-43:2009 Правила виконання проектної та робочої документації металевих конструкцій (ГОСТ 21.502-2007, MOD)

ДСТУ Б В.1.1-17:2007 Вогнезахисні покриття для будівельних несучих металевих конструкцій. Метод визначення вогнезахисної здатності (ENV13381-4:2002, NEQ)

ДСТУ-Н Б В.1.1-27:2010 Захист від небезпечних геологічних процесів, шкідливих експлуатаційних впливів, від пожежі. Будівельна кліматологія

ДСТУ Б В.1.2-3:2006 Прогини і переміщення. Вимоги проектування

ДСТУ-Н Б В.1.3-1:2009 Виконання вимірювань, розрахунок та контроль точності геометричних параметрів. Настанова

ДСТУ Б В.2.6-9:2008 Профілі сталеві листові гнуті з трапецієподібними гофрами для будівництва. Технічні умови

ДСТУ-Н Б В.2.6-87:2009 Настанова з проектування конструкцій будинків із застосуванням сталевих тонкостінних профілів

ДСТУ Б В.2.6-193:2013 Захист металевих конструкцій від корозії. Вимоги до проектування

ДСТУ Б В.2.6-199:2014 Конструкції сталеві будівельні. Вимоги до виготовлення

ДСТУ Б В.2.6-200:2014 Конструкції металеві будівельні. Вимоги до монтажу

ДСТУ 2651:2005/ГОСТ 380-2005 Сталь вуглецева звичайної якості. Марки

ДСТУ 2774-94 (ГОСТ 21437-95) Сплави цинкові антифрикційні. Марки, технічні вимоги та методи випробувань

ДСТУ 2834-94 (ГОСТ 16523-97) Прокат тонколистовий з вуглецевої сталі якісної та звичайної якості загального призначення. Технічні умови

ДСТУ 4484:2005/ГОСТ 535-2005 Прокат сортовий і фасонний із сталі вуглецевої звичайної якості. Загальні технічні умови

ДСТУ 4817:2007 Діоксид вуглецю газоподібний і скраплений. Технічні умови

ДСТУ ГОСТ 5915:2008 Гайки шестигранные класса точности В. Конструкция и размеры (Гайки шестигранні класу точності В. Конструкція і розміри)

ДСТУ ГОСТ 7795:2008 Болты с шестигранной уменьшенной головкой и направляющим подголовком класса точности В. Конструкция и размеры (Болти з шестигранною зменшеною головкою і напрямним підголовком класу точності В. Конструкція і розміри)

ДСТУ ГОСТ 7796:2008 Болты с шестигранной уменьшенной головкой класса точности В. Конструкция и размеры (Болти з шестигранною зменшеною головкою класу точності В. Конструкція і розміри)

ДСТУ ГОСТ 7798:2008 Болты с шестигранной головкой класса точности В. Конструкция и размеры (Болти з шестигранною головкою класу точності В. Конструкція і розміри)

ДСТУ ГОСТ 7805:2008 Болты с шестигранной головкой класса точности А. Конструкция и размеры (Болти з шестигранною головкою класу точності А. Конструкція і розміри)

ДСТУ ГОСТ 15589:2008 Болты с шестигранной головкой класса точности С. Конструкция и размеры (Болти з шестигранною головкою класу точності С. Конструкція і розміри)

ДСТУ ГОСТ 15590:2008 Болты с шестигранной уменьшенной головкой и направляющим подголовком класса точности С. Конструкция и размеры (Болти з шестигранною зменшеною головкою і напрямним підголовком класу точності С. Конструкція і розміри)

ДСТУ ГОСТ 15591:2008 Болты с шестигранной уменьшенной головкой класса точности С. Конструкция и размеры (Болти з шестигранною зменшеною головкою класу точності С. Конструкція і розміри)

ДСТУ ГОСТ 22353:2008 Болты высокопрочные класса точности В. Конструкция и размеры (Болти високоміцні класу точності В. Конструкція і розміри)

ДСТУ ГОСТ 22354:2008 Гайки высокопрочные класса точности В. Конструкция и размеры (Гайки високоміцні класу точності В. Конструкція і розміри)

ДСТУ ГОСТ 22355:2008 Шайбы класса точности С к высокопрочным болтам. Конструкция и размеры (Шайби класу точності С до високоміцних болтів. Конструкція і розміри)

ДСТУ ГОСТ 24379.1:2008 Болты фундаментные. Конструкция и размеры (Болти фундаментні. Конструкція и розміри)

ДСТУ EN 10025-1:2007 Вироби гарячекатані з конструкційної сталі. Частина 1. Загальні технічні умови постачання (EN10025-1:2004, IDT)

ДСТУ EN 10025-2:2007 Вироби гарячекатані з конструкційної сталі. Частина 2. Технічні умови постачання нелегованих конструкційних сталей (EN10025-2:2004, IDT)

ДСТУ EN 10025-3:2007 Вироби гарячекатані з конструкційної сталі. Частина 3. Технічні умови постачання зварювальних дрібнозернистих конструкційних сталей, підданих нормалізації або нормалізувальному прокатуванню (EN10025-3:2004, IDT)

ДСТУ EN 10025-4:2007 Вироби гарячекатані з конструкційної сталі. Частина 4. Технічні умови постачання термомеханічно оброблених зварювальних дрібнозернистих сталей (EN10025-4:2004, IDT)

ДСТУ EN 10025-6:2007 Вироби гарячекатані з конструкційної сталі. Частина 6. Технічні умови постачання плоских виробів з конструкційної сталі з високою границею текучості в загартованому та відпущеному стані (EN10025-6:2004, IDT)

ГОСТ 839-80 Провода неизолированные для воздушных линий электропередачи. Технические условия (Дроти неізольовані для повітряних ліній електропередавання. Технічні умови)

ГОСТ 977-88 Отливки стальные. Общие технические условия (Відливки сталеві. Загальні технічні умови)

ГОСТ 1412-85 Чугун с пластинчатым графитом для отливок. Марки (Чавун з пластинчастим графітом для відливок. Марки)

ГОСТ 1497-84 (ИСО 6892-84) Металлы. Методы испытания на растяжение (Метали. Методи випробування на розтягування)

ГОСТ 1759.0-87 Болты, винты, шпильки и гайки. Технические условия (Болти, гвинти, шпильки і гайки. Технічні умови)

ГОСТ 1759.4-87 (ИСО 898-1-78) Болты, винты и шпильки. Механические свойства и методы испытаний (Болти, гвинти та шпильки. Механічні властивості та методи випробувань)

ГОСТ 1759.5-87 (ИСО 898-2-80) Гайки. Механические свойства и методы испытаний (Гайки. Механічні властивості і методи випробувань)

ГОСТ 2246-70 Проволока стальная сварочная. Технические условия (Дріт сталевий зварювальний. Технічні умови)

ГОСТ 3062-80 Канат одинарной свивки типа ЛК-0 конструкции 1 × 7 (1+6). Сортамент (Канат одинарного звивання типу ЛК-0 конструкції 1 × 7 (1+6). Сортамент)

ГОСТ 3063-80 Канат одинарной свивки типа ТК конструкции 1 × 19 (1+6+12). Сортамент (Канат одинарного звивання типу ТК конструкції 1 × 19 (1+6+12). Сортамент)

ГОСТ 3064-80 Канат одинарной свивки типа ТК конструкции 1 × 37 (1+6+12+18). Сортамент (Канат одинарного звивання типу ТК конструкції 1 × 37 (1+6+12+18). Сортамент)

ГОСТ 3066-80 Канат двойной свивки типа ЛК-0 конструкции 6 × 7 (1+6) +1 × 7 (1+6). Сортамент (Канат подвійного звивання типу ЛК-0 конструкції 6 × 7 (1+6) + 1x7 (1+6). Сортамент)

ГОСТ 3067-88 Канат стальной двойной свивки типа ТК конструкции 6 × 19 (1+6+12) +1 × 19 (1+6+12). Сортамент (Канат сталевий подвійного звивання типу ТК конструкції 6 × 19 (1+6+12)+ 1 × 19 (1+6+12). Сортамент)

ГОСТ 3068-88 Канат стальной двойной свивки типа ТК конструкции 6 × 37 (1+6+12+18) +1 × 37 (1+6+12+18). Сортамент (Канат сталевий подвійного звивання типу ТК конструкції 6 × 37 (1+6+12+18) +1 × 37 (1+6+12+18). Сортамент)

ГОСТ 3081-80 Канат двойной свивки типа ЛК-О конструкции 6 × 19 (1+9+9) + 7 × 7 (1+6). Сортамент

(Канат подвійного звивання типу ЛК-О конструкції 6 × 19(1+9+9) + 7 × 7(1+6). Сортамент)

ГОСТ 3090-73 Канаты стальные. Канат закрытый несущий с одним слоем зетообразной проволоки и сердечником типа ТК. Сортамент (Канати сталеві. Канат закритий несучий з одним шаром зетоподібного дроту і осердям типу ТК. Сортамент)

ГОСТ 3822-79 Проволока биметаллическая сталемедная. Технические условия (Дріт біметалічний сталемідний. Технічні умови)

ГОСТ 5264-80 Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры (Ручне дугове зварювання. З’єднання зварні. Основні типи, конструктивні елементи і розміри)

ГОСТ 5521-93 Прокат стальной для судостроения. Технические условия (Прокат сталевий для суднобудування. Технічні умови)

ГОСТ 5639-82 Стали и сплавы. Методы выявления и определения величины зерна (Сталі і сплави. Методи виявлення і визначення величини зерна)

ГОСТ 6402-70 Шайбы пружинные. Технические условия (Шайби пружинні. Технічні умови)

ГОСТ 6713-91 Прокат низколегированный конструкционный для мостостроения. Технические условия (Прокат низьколегований конструкційний для мостобудування. Технічні умови)

ГОСТ 7372-79 Проволока стальная канатная. Технические условия (Дріт сталевий канатний. Технічні умови)

ГОСТ 7564-97 Прокат. Общие правила отбора проб, заготовок и образцов для механических и технологических испытаний (Прокат. Загальні правила відбору проб, заготовок і зразків для механічних і технологічних випробувань)

ГОСТ 7669-80 Канат двойной свивки типа ЛК-РО конструкции 6 × 36 (1+7+7/7+14) + 7 × 7 (1+6). Сортамент (Канат подвійного звивання типу ЛК-РО конструкції 6 × 36 (1+7+7/7+14) + 7 × 7 (1+6). Сортамент)

ГОСТ 7675-73 Канаты стальные. Канат закрытый несущий с одним слоем клиновидной и одним слоем зетообразной проволоки и сердечником типа ТК. Сортамент (Канати сталеві. Канат закритий несучий з одним шаром клиноподібного і одним шаром зетоподібного дроту і осердям типу ТК. Сортамент)

ГОСТ 7676-73 Канаты стальные. Канат закрытый несущий с двумя слоями клиновидной и одним слоем зетообразной проволоки и сердечником типа ТК. Сортамент (Канати сталеві. Канат закритий несучий з двома шарами клиноподібного і одним шаром зетоподібного дроту і осердям типу ТК. Сортамент)

ГОСТ 8713-79 Сварка под флюсом. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры (Зварювання під флюсом. З’єднання зварні. Основні типи, конструктивні елементи і розміри)

ГОСТ 8724-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Диаметры и шаги (Основні норми взаємозамінності. Різь метрична. Діаметри та кроки)

ГОСТ 8731-74 Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Технические условия (Труби сталеві безшовні гарячедеформовані. Технічні умови)

ГОСТ 9087-81 Флюсы сварочные плавленые. Технические условия (Флюси зварювальні плавлені. Технічні умови)

ГОСТ 9150-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Профиль (Основні норми взаємозамінності. Різь метрична. Профіль)

ГОСТ 9454-78 Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах (Метали. Метод випробування на ударний вигин при знижених, кімнатній і підвищених температурах)

ГОСТ 9467-75 Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки конструкционных и теплоустойчивых сталей. Типы (Електроди покриті металеві для ручного дугового зварювання конструкційних і теплостійких сталей. Типи)

ГОСТ 10157-79 Аргон газообразный и жидкий. Технические условия (Аргон газоподібний та рідкий. Технічні умови)

ГОСТ 10243-75 Сталь. Методы испытаний и оценки макроструктуры (Сталь. Методи випробувань і оцінки макроструктури)

ГОСТ 10605-94 (ИСО 4032-86) Гайки шестигранные с диаметром резьбы свыше 48 мм класса точности В. Технические условия (Гайки шестигранні з діаметром різьблення понад 48 мм класу точності В. Технічні умови)

ГОСТ 10705-80 Трубы стальные электросварные. Технические условия (Труби сталеві електрозварювальні. Технічні умови)

ГОСТ 10706-76 Трубы стальные электросварные прямошовные. Технические требования (Труби сталеві електрозварювальні прямошовні. Технічні вимоги)

ГОСТ 10906-78 Шайбы косые. Технические условия (Шайби косі. Технічні умови)

ГОСТ 11371-78 Шайбы. Технические условия (Шайби. Технічні умови)

ГОСТ 11533-75 Автоматическая и полуавтоматическая дуговая сварка под флюсом. Соединения сварные под острыми и тупыми углами. Основные типы, конструктивные элементы и размеры (Автоматичне і напівавтоматичне дугове зварювання під флюсом. З’єднання зварні під гострими і тупими кутами. Основні типи, конструктивні елементи і розміри)

ГОСТ 11534-75 Ручная дуговая сварка. Соединения сварные под острыми и тупыми углами. Основные типы, конструктивные элементы и размеры (Ручне дугове зварювання. З’єднання зварні під гострими і тупими кутами. Основні типи, конструктивні елементи і розміри)

ГОСТ 14637-89 (ИСО 4995-78) Прокат толстолистовой из углеродистой стали обыкновенного качества. Технические условия (Прокат товстолистовий з вуглецевої сталі звичайної якості. Технічні умови)

ГОСТ 14771-76 Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры (Дугове зварювання в захисному газі. З’єднання зварні. Основні типи, конструктивні елементи і розміри)

ГОСТ 14776-79 Дуговая сварка. Соединения сварные точечные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры (Дугове зварювання. З’єднання зварні точкові. Основні типи, конструктивні елементи і розміри)

ГОСТ 14954-80 Канат двойной свивки типа ЛК-Р конструкции 6 × 19 (1+6+6/6) + 7 × 7 (1+6). Сортамент (Канат подвійного звивання типу ЛК-Р конструкції 6 × 19 (1+6+6/6) + 7 × 7 (1+6). Сортамент)

ГОСТ 17066-80 Прокат тонколистовой из конструкционной низколегированной стали. Технические условия (Прокат тонколистовий з конструкційної низьколегованої сталі. Технічні умови)

ГОСТ 18123-82 Шайбы. Общие технические условия (Шайби. Загальні технічні умови)

ГОСТ 18126-94 Болты и гайки с диаметром резьбы свыше 48 мм. Общие технические условия (Болти і гайки з діаметром різьблення понад 48 мм. Загальні технічні умови)

ГОСТ 18899-73 Канаты стальные. Канаты закрытые несущие. Технические условия (Канати сталеві. Канати закриті несучі. Технічні умови)

ГОСТ 18901-73 Канаты стальные. Канат закрытый несущий с двумя слоями зетообразной проволоки и сердечником типа ТК. Сортамент (Канати сталеві. Канат закритий несучий з двома шарами зетоподібного дроту і осердям типу ТК. Сортамент)

ГОСТ 19281-89 (ИСО 4950-2-81, ИСО 4950-3-81, ИСО 4951-79, ИСО 4995-78, ИСО 4996-78, ИСО 5952-83) Прокат из стали повышенной прочности. Общие технические условия (Прокат із сталі підвищеної міцності. Загальні технічні умови)

ГОСТ 22356-77 Болты и гайки высокопрочные и шайбы. Общие технические условия (Болти і гайки високоміцні і шайби. Загальні технічні умови)

ГОСТ 22727-88 Прокат листовой. Методы ультразвукового контроля (Прокат листовий. Методи ультразвукового контролю)

ГОСТ 23518-79 Дуговая сварка в защитных газах. Соединения сварные под острыми и тупыми углами. Основные типы, конструктивные элементы и размеры (Дугове зварювання в захисних газах. З’єднання зварні під гострими і тупими кутами. Основні типи, конструктивні елементи і розміри)

ГОСТ 24379.0-80 Болты фундаментные. Общие технические условия (Болти фундаментні. Загальні технічні умови)

ГОСТ 24705-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Основные размеры (Основні норми взаємозамінності. Різь метрична. Основні розміри)

ГОСТ 25546-82 Краны грузоподъемные. Режимы работы (Крани вантажопідйомні. Режими роботи)

ГОСТ 26271-84 Проволока порошковая для дуговой сварки углеродистых и низколегированных сталей. Общие технические условия (Дріт порошковий для дугового зварювання вуглецевих і низьколегованих сталей. Загальні технічні умови)

ГОСТ 27772-88 Прокат для строительных стальных конструкций. Общие технические условия (Прокат для будівельних сталевих конструкцій. Загальні технічні умови)

ГОСТ 28870-90 Сталь. Методы испытания на растяжение толстолистового проката в направлении толщины (Сталь. Методи випробування на розтягування товстолистового прокату у напрямку товщини)

3 ТЕРМІНИ ТА ВИЗНАЧЕННЯ ПОНЯТЬ

Нижче подано терміни, вжиті в цих будівельних нормах, та визначення позначених ними понять.

3.1безпечність

Властивість об’єкта при експлуатації, а також у випадку порушення працездатності не створювати загрози для життя і здоров’я людей, а також загрози довкіллю

3.2геометрична нелінійність

Нелінійна або кусково-лінійна залежність між деформаціями і переміщеннями

3.3гнучкість пластинки [стінки], [пояса]

Відношення довжини пластинки [висоти стінки], [ширини пояса] до товщини

3.4гнучкість стрижня

Відношення розрахункової довжини стрижня до радіуса інерції його поперечного перерізу

3.5граничний стан

Стан, за якого подальша експлуатація конструкції або споруди недопустима, пов’язана з труднощами або недоцільна

3.6деформована схема

Розрахункова схема, в рівняннях рівноваги якої враховуються переміщення від початкового навантаженого стану та зміна розташування цих навантажень внаслідок деформації системи

3.7довговічність

Властивість об’єкта зберігати працездатний стан до настання граничного стану в умовах установленої системи технічного обслуговування та ремонту

3.8загальне складання

Складання відправних марок споруди чи її частини з метою контролю складальності і проектних геометричних розмірів

3.9історія навантаження (проектна)

Запис або/і у відповідному вигляді представлені коливання навантаження втоми, віднесені до часу, який описує зміну напружень від максимуму до мінімуму залежно від дії навантаження

3.10конструктивна нелінійність

Зміна розрахункової схеми конструкції у процесі навантаження

3.11контрольне складання

Складання відправних марок з метою контролю геометричних параметрів конструкції і сумісності укрупнювальних і монтажних стиків

3.12крихке руйнування

Руйнування (як правило, раптове), що супроводжується утворенням малих деформацій, яке виникає, зазвичай, за наявності концентраторів напружень, низьких температур і ударних впливів (дій)

3.13надійність

Властивість об’єкта виконувати задані функції протягом потрібного проміжку часу

3.14напружений стан (складний)

Напружений стан, за якого в розглядуваних точках поперечного перерізу виникають не менше двох компонент напружень

3.15несуча здатність

Здатність конструкції або її елементів чинити опір певному виду і рівню навантажень і впливів

3.16початкові недосконалості

Сукупність несприятливих факторів (відхилень форми або розмірів від номінальних, відступів від розрахункової схеми, власні початкові напруження тощо), які можуть виникати при виготовленні, транспортуванні та зведенні і знижувати несучу здатність конструкцій

3.17приведена гнучкість наскрізного стрижня

Гнучкість ідеально прямого пружного стрижня з абсолютно жорсткими з’єднувальними елементами, значення критичної сили якого є таким самим, як і для заданого наскрізного стрижня з піддатливими з’єднувальними елементами

3.18розрахункова довжина

Умовна довжина розглядуваного елемента (стрижня), для якого при шарнірному обпиранні кінців значення критичної сили є таким самим, як і для заданого елемента (стрижня)

3.19руйнування від утоми

Руйнування, яке супроводжується утворенням і розвитком тріщини внаслідок дії багатократно повторюваних навантажень і впливів

3.20фізична нелінійність

Нелінійна або кусково-лінійна залежність між деформаціями і напруженнями, обумовлена фізичними властивостями застосовуваних у конструкції матеріалів

3.21цикл навантаження

Одноразова зміна навантаження (напруження), що відповідає повному періоду його зміни

4 ПОЗНАКИ ТА СКОРОЧЕННЯ

4.1 Індекси у літерних познаках і пояснювальні слова

4.2Основні літерні познаки A – площа перерізу брутто; Аα – розрахунковий переріз з урахуванням сил тертя; Abn – площа перерізу болта нетто; Ad – площа перерізу решітки; Af – площа перерізу полиці (пояса); An – площа перерізу нетто; Aw – площа перерізу стінки; Awf – площа перерізу кутового шва у площині наплавленого металу; Awz – площа перерізу кутового шва у площині металу межі сплавлення; E – модуль пружності; F – сила, зосереджене навантаження; G – модуль зсуву; I – момент інерції перерізу брутто; Ib – момент інерції перерізу гілки; Im, Id – моменти інерції перерізів полиці і розкосів ферми відповідно; Ir – момент інерції перерізу ребра, планки; Irl – момент інерції перерізу подовжнього ребра; It – момент інерції при вільному крученні; Ix, Iy – моменти інерції перерізу брутто відносно головних осей інерції х – х, у – у відповідно; Ixn, Iyn – те саме перерізу нетто; Iω – секторіальний момент інерції перерізу; M – згинальний момент; Mx, My – згинальні моменти відносно головних осей інерції х – х, у – у відповідно; N – поздовжня сила; Nad – додаткове зусилля; Nbm – поздовжня сила, викликана дією згинального моменту в гілці колони; Q – поперечна сила, сила зсуву; Qfic – умовна поперечна сила для з’єднувальних елементів; Qs – умовна поперечна сила, що припадає на систему планок, які розташовані в одній площині; Rba – розрахунковий опір розтягу фундаментних болтів; Rbh – розрахунковий опір розтягу високоміцних болтів; Rbp – розрахунковий опір зминанню одноболтовогоз’єднання; Rbs – розрахунковий опір зрізу одноболтового з’єднання; Rbt – розрахунковий опір розтягу одноболтового з’єднання; Rbun – характеристичний опір сталі болтів, який приймається таким, що дорівнює тимчасовому опору σв згідно з державними стандартами і технічними умовами на болти; Rbu – розрахунковий опір розтягу U-подібних болтів;

Rbyn – характеристичний опір сталі болтів, який приймається таким, що дорівнює границі текучості σt згідно з державними стандартами і технічними умовами на болти; Rcd – розрахунковий опір діаметральному стиску (стисканню) котків при вільному дотиканні в конструкціях з обмеженою рухомістю; Rdh – розрахунковий опір розтягу високоміцного дроту; Rlp – розрахунковий опір місцевому зминанню у циліндричних шарнірах (цапфах) прищільному дотиканні; Rp – розрахунковий опір сталі зминанню торцевої поверхні (за наявності пригонки); Rs – розрахунковий опір сталі зсуву; Rth – розрахунковий опір розтягу у напрямку товщини прокату; Ru – розрахунковий опір сталі розтягу, стиску і згину за тимчасовим опором; Run – характеристичний опір прокату сталі, який приймається таким, що дорівнює мінімальному значенню σв згідно з державними стандартами і технічними умовами на сталь; Rwf – розрахунковий опір кутових швів зрізу (умовному) у площині наплавленого металу; Rwu – розрахунковий опір стикових зварних швів розтягу, стиску і згину за тимчасовим опором; Rwun – характеристичний опір металу шва розтягу, стиску і згину за тимчасовим опором; Rws – розрахунковий опір стикових зварних швів зсуву; Rwy – розрахунковий опір стикових зварних швів розтягу, стиску і згину за границею текучості; Rwz – розрахунковий опір кутових швів зрізу (умовному) у площині металу межі сплавлення; Ry – розрахунковий опір сталі розтягу, стиску і згину за границею текучості; Ryf – те саме для полиці (пояса); Ryw – те саме для стінки; Ryn – характеристичний опір прокату сталі, який приймається таким, що дорівнює значенню границі текучості σt згідно з державними стандартами і технічними умовами на сталь; S – статичний момент зсувної частини перерізу брутто відносно нейтральної осі; Wx, Wу – моменти опору перерізу брутто відносно головних осей інерції х – х, у – у відповідно; Wc, Wt – моменти опору перерізу, обчислені відповідно для найбільш стиснутого і розтягнутого волокна перерізу; Wхn, Wyn – моменти опору перерізу нетто відносно головних осей інерції х – х, у – у відповідно; b – геометричний розмір наскрізного стрижня; bef – розрахункова ширина; bf – ширина полиці (пояса); br – ширина виступної частини ребра, звис ребра; сх, су – коефіцієнти для розрахунку з урахуванням розвитку пластичних деформацій при згині відносно головних осей інерції х – х, у – у відповідно; d – діаметр отвору для болта; db – зовнішній діаметр стрижня болта; е – ексцентриситет сили; h – висота; hef – розрахункова висота стінки; hw – висота стінки; і – радіус інерції перерізу; іmіn – найменший радіус інерції перерізу; іх, іу – радіуси інерції перерізу відносно головних осей інерції х – х, у – у відповідно; kf – катет кутового шва; l – довжина, прогін; lс – геометрична довжина стояка, колони, розпірки; ld – довжина розкосу; lef – розрахункова довжина; lm – довжина панелі пояса ферми чи колони; ls – довжина планки; lw – розрахункова довжина зварного шва; lх, lу – розрахункові довжини елемента у площинах, перпендикулярних до осей х – х, у – у відповідно; т – відносний ексцентриситет (т = еА / Wc); r – радіус; s – відстань, крок; t – товщина оболонки; tf – товщина полиці(пояса); tw – товщина стінки; αf – відношення площ перерізів полиці (пояса) і стінки (αf = Аf / Аw); βf,βz – коефіцієнти переходу від катета кутового шва до розрахункової ширини перерізу кутового шва відповідно у площині наплавленого металу і у площині металу границі сплавлення; γb – коефіцієнт умов роботи болтового з’єднання; γc – коефіцієнт умов роботи; γf – коефіцієнт надійності за навантаженням; γn – коефіцієнт надійності за відповідальністю, визначається згідно з ДБН В.1.2-14; γm – коефіцієнт надійності за матеріалом; γu – коефіцієнт надійності в розрахунках за тимчасовим опором; η – коефіцієнт впливу форми перерізу; λ – гнучкість (λ = lef / і);  – умовна гнучкість (   R / E);

y λef – приведена гнучкість стрижня наскрізного перерізу;  ef – умовна приведена гнучкість стрижня наскрізного перерізу (   R / E);

ef ef y

 b  ef  f – умовна гнучкість звису пояса    R / E;

 f ef y  t

 f 

 b  ef,1  f,1 – умовна гнучкість поясного листа    R / E

 f,1 ef y  t

 f 

 h  ef  – умовна гнучкість стінки   R / E w  w y  t

 w   – гранична умовна гнучкість звису пояса (поясного листа); uf  – гранична умовна гнучкість стінки; uw λx, λy – розрахункові гнучкості елемента у площинах, перпендикулярних до осей х – х, у – у відповідно; μ – коефіцієнт розрахункової довжини; ν – коефіцієнт поперечної деформації сталі (Пуассона); σloc – місцеві нормальні напруження; σ – нормальне напруження; σx, σy – нормальні напруження, паралельні осям х, у відповідно; τ, τx, τy, τxy – дотичні напруження; φ, φx, φy – коефіцієнти стійкості при центральному стиску; φb – коефіцієнт стійкості при згині; φе – коефіцієнт стійкості при згині зі стиском.

Примітка. Для позначень фізичних величин одиниці виміру прийняті у наступній формі:

геометричний розмір, товщина, радіус інерції перерізу........................... мм;

згинальний момент...................................................................................... Н ∙ мм;

зосереджене навантаження, сила............................................................ Н;

модуль пружності, напруження.................................................................. Н/мм2;

момент інерції перерізу............................................................................... мм;

момент опору перерізу, статичний момент зсувної частини перерізу.... мм3;

площа перерізу............................................................................................ мм2.

У тексті документа окремі позначення наведені з поясненнями та одиницями виміру фізичних величин в іншій формі.

4.3У цих нормах використані такі скорочення:

AC – антенні споруди;

ВРП – відкриті розподільні пристрої;

ЕОМ – електронно-обчислювальні машини;

КМТ – контактні мережі транспорту;

НДС – напружено-деформований стан;

ПЛ – повітряні лінії електропередавання.

5 ОСНОВНІ ПРИНЦИПИ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ НАДІЙНОСТІ, БЕЗПЕКИ, ДОВГОВІЧНОСТІ ТА

ЕКОНОМІЧНОСТІ КОНСТРУКЦІЙ

5.1 Загальні вимоги

5.1.1Надійність конструкцій повинна бути забезпечена відповідно до вимог ДБН В.1.2-14.

5.1.2При проектуванні конструкцій повинні бути забезпечені експлуатаційна придатність і безпечність протягом строку експлуатації, визначеного у завданні на проектування.

Для цього необхідно:  забезпечувати надійність конструкцій за рахунок виконання вимог до вибору матеріалів, конструювання та розрахунків;  приймати конструктивні рішення, що забезпечують міцність, жорсткість, стійкість і просторову незмінюваність конструкцій споруд у цілому та їх окремих елементів під час транспортування, монтажу та експлуатації;  передбачати заходи щодо забезпечення довговічності конструкцій та захисту їх від корозії, впливу вогню і тепла, зносу та стирання;  враховувати вимоги ДБН В.1.1-7, ДБН В.1.2-7 та інших нормативних документів стосовно забезпечення вогнестійкості будівельних конструкцій;  передбачати технологічність виготовлення та монтажу конструкцій;  забезпечувати складальність конструкцій розрахунком точності геометричних параметрів згідно з

ДСТУ-Н Б.В.1.3-1 зі встановленням необхідності контрольного чи загального складання або використанням регулювальних пристроїв;  враховувати можливі відхилення від проектних розмірів і геометричної форми елементів конструкцій, які допускаються під час виготовлення та зведення;  встановлювати методи та обсяги контролю під час виготовлення та зведення конструкцій, а також у процесі їх експлуатації, включаючи, за необхідності, виконання випробувань окремих елементів, вузлів, з’єднань і конструкцій у цілому, а також, за необхідності, встановлення контрольно-сигнальних систем чи інших засобів моніторингу;  передбачати можливість огляду, обстеження і діагностики, а також проведення профілактичних і ремонтних робіт; за необхідності передбачати для цього ходові сходи та площадки, спеціальні пристосування (столики, провушини, фіксатори тощо) для забезпечення можливості кріплення постійних і тимчасових пристосувань, а також пристосувань для встановлення засобів діагностики технічного стану конструкцій у процесі експлуатації.

Окрім цього, проектування конструкцій слід виконувати з врахуванням вимог охорони довкілля, а також інших особливих умов, наведених у завданні на проектування.

5.1.3Проектну документацію на будівельні сталеві конструкції слід розробляти згідно з ДБН A.2.2-3, ДСТУ Б A.2.4-4, ДСТУ Б A.2.4-7 та ДСТУ Б A.2.4-43. У робочій документації (креслення КМ) слід наводити відомості про:  категорію конструкцій та їх елементів за призначенням та напруженим станом згідно з додатком A;  клас відповідальності та прийнятий коефіцієнт надійності уn споруди, що проектується, згідно з ДБН

В.1.2-14;  визначений у технічному завданні строк експлуатації споруди;  сталі та додаткові вимоги до них, передбачені нормативними документами і цими нормами;  типи, способи виконання та перерізи швів зварних з’єднань, клас міцності і точності болтів, спосіб підготовки (обробки) контактних поверхонь для фрикційних з’єднань, величину контрольованого натягу болтів при фрикційних та фланцевих з’єднаннях;  розміщення і розміри зварних, болтових і фрикційних з’єднань із вказівкою виконання їх у заводських чи монтажних умовах і, за необхідності, послідовність накладання швів і встановлення болтів, способи контролю якості;  ступінь агресивного впливу атмосферного повітря та корозійних середовищ, рекомендації до вибору системи захисного покриття, марок матеріалів та ступеня очищення поверхонь сталевих конструкцій, проектний рівень корозійної небезпеки для виконання вимог протикорозійного захисту згідно з ДСТУ

Б В.2.6-193 та ДСТУ Б В.2.6-186;  вид та спосіб виконання засобів вогнезахисту, які забезпечують нормований клас вогнестійкості будівельних конструкцій згідно з ДБН В.1.1-7, ДБН В.1.2-7 та іншими нормативними документами.

5.1.4У необхідних випадках при роботі прокату на розтяг у напрямку його товщини при замовленні сталі слід зазначати клас суцільності згідно з ГОСТ 22727.

З урахуванням особливостей конструкцій та їх вузлів рекомендується при замовленні сталі враховувати класифікацію листового прокату в залежності від значення відносного звуження згідно з ГОСТ 28870.

5.1.5Робоча документація (креслення КМ) сталевих конструкцій повинна розроблятись з урахуванням вимог щодо виготовлення і монтажу згідно з ДСТУ Б В.2.6-199 та ДСТУ Б В.2.6-200, а також виду (типу) вогнезахисного покриття (облицювання) та способу його нанесення.

У проектній документації слід указувати послідовність монтажу елементів і виконання вузлів, а також допустимі монтажні навантаження, якщо зазначені чинники враховувались під час визначення розрахункових зусиль.

5.1.6У проектній документації слід використовувати конструктивні рішення, що підвищують корозійну стійкість за рахунок раціонального вибору сталі, концентрації матеріалу в перерізах, вибору геометричної форми конструкції в цілому та її елементів зокрема, а також їх розташуванні в просторі, опору внутрішнім факторам корозії (місцевій, піттінговій, контактній, щілинній корозії, корозійному розтріскуванню, міжкристалевій корозії, корозійній утомі тощо).

Конструктивну пристосованість заходів захисту від корозії за рівнем корозійної небезпеки слід встановлювати згідно з ДСТУ Б В.2.6-193 з урахуванням показників якості первинного захисту (підвищення корозійної стійкості за рахунок раціональної конструктивної форми тощо) і вторинного захисту (підвищення довговічності за рахунок застосування відповідних засобів і методів протикорозійного захисту).

Конструкції повинні бути доступні для спостереження, очищення, фарбування та не затримувати вологу і не ускладнювати провітрювання. Замкнуті профілі повинні бути герметизовані.

За відсутності доступу для огляду і ремонту конструктивних елементів довговічність первинного і вторинного захисту повинна відповідати строку експлуатації конструкції без технічного обслуговування.

5.1.7При проектуванні сталевих конструкцій, що підлягають безпосередньому впливу рухомих, вібраційних та інших змінних навантажень, які викликають можливість руйнувань від утоми, слід враховувати спеціальні вимоги до вибору сталі, конструювання і технології виготовлення, а у випадках, указаних у цих нормах, виконувати розрахунок на витривалість.

5.1.8При конструюванні сталевих зварних конструкцій слід знижувати негативний вплив залишкових деформацій і напружень, у тому числі зварних, а також концентрації напружень, передбачати відповідні рішення (з найбільш рівномірним розподілом напружень в елементах і деталях, без вхідних кутів, різких перепадів перерізу та інших концентраторів напружень) і технологічні заходи (порядок складання і зварювання, попередній вигин, механічне оброблення відповідних зон струганням, фрезеруванням, зачисткою абразивним кругом тощо).

5.1.9Проектування конструкцій з тонкостінних холодногнутих профілів рекомендується виконувати за методиками згідно з ДСТУ Н Б В.2.6-87.

5.1.10При проектуванні сталевих конструкцій, до яких у ДБН В.1.1-7 та інших нормативних документах встановлені вимоги до значення класу вогнестійкості, слід враховувати результати випробувань згідно з ДСТУ Б В.1.1-17 та/або згідно з нормативними документами на методи випробувань на вогнестійкість будівельних конструкцій конкретних типів.

5.2 Рекомендації

5.2.1Рекомендується:  обирати оптимальні за техніко-економічними показниками конструктивні схеми споруд, а також перерізи елементів конструкцій з урахуванням їх призначення та умов експлуатації;  застосовувати економічні профілі прокату та ефективні сталі;  дотримуватися однотипності конструктивних елементів та вузлів, що досягається застосуванням уніфікованих рішень;  застосовувати прогресивні конструкції (просторові системи із стандартних елементів; конструкції, що поєднують несучі та огороджувальні функції; попередньо напружені, вантові, тонколистові та комбіновані конструкції зі сталей різної міцності);  передбачати технологічність і найменшу трудомісткість виготовлення конструкцій; враховувати виробничі можливості та потужність технологічного і кранового устаткування підприємств-виробників;

передбачати заводські з’єднання прогресивних типів (автоматичне та механізоване зварювання, з’єднання на болтах, у тому числі на високоміцних тощо); використовувати можливість фрезерування торців для потужних стояків і колон;  виконувати розділення конструкцій на відправні елементи з урахуванням виду транспорту та габаритів транспортних засобів, підіймально-транспортного та іншого устаткування монтажних організацій, раціонального та економічного транспортування конструкцій, а також виконання максимального обсягу робіт на підприємстві-виробнику;  застосовувати конструкції, що забезпечують технологічність і найменшу трудомісткість монтажу;

монтажні з’єднання на болтах, у тому числі фланцеві та фрикційні, зварні та з фрезерованими торцями; передбачати монтажні кріплення елементів (монтажні столики тощо).

5.2.2Для конструкцій, що знаходяться в умовах агресивних впливів, рекомендується застосовувати заходи довготривалого первинного та вторинного захисту від корозії, корозійно-захи-щений металопрокат та сталі з підвищеною корозійною стійкістю.

5.2.3Конструкції, які можуть підлягати впливу розплавленого металу (у вигляді бризок при розливанні металу, при прориві металу з печей чи ковшів), рекомендується захищати облицюванням або огороджувальними стінками, виконаними з вогнетривкої цегли або жаротривкого бетону, які захищені від механічних ушкоджень.

5.2.4Конструкції, що підлягають тривалому впливу променевої чи конвекційної теплоти або короткочасному впливу вогню під час аварій теплових агрегатів, рекомендується захищати металевими екранами чи футеруванням з цегли або жаротривкого бетону.

5.3 Основні розрахункові вимоги

5.3.1Архітектурно-будівельний кліматичний район будівництва слід приймати згідно з ДСТУ-Н Б В.1.1-27.

5.3.2Навантаження і впливи з урахуванням їх одночасної дії і найбільш несприятливих за експлуатаційними і монтажними станами сполучень слід приймати згідно з ДБН В.1.2-2, ДБН В.1.1-12, а також з іншими нормативними документами і завданням на проектування. Групи режимів роботи кранів слід приймати відповідно до ГОСТ 25546.

5.3.3Граничні значення прогинів і переміщень елементів конструкцій слід приймати відповідно до ДСТУ БВ.1.2-3.

5.3.4Допускається збільшення товщини прокату і стінок труб з урахуванням рівня корозійної небезпеки та підвищення класу вогнестійкості конструкції за результатами порівняльної оцінки переваг проектних рішень при забезпеченні надійності чи за вимогами замовника.

Збільшення товщини перерізів елементів визначається за показниками якості первинного захисту та ступеня агресивності впливу середовищ згідно з ДСТУ Б В.2.6-193. Врахування збільшення перерізів елементів для забезпечення прийнятої довговічності дозволяється тільки за умов оцінки відповідності сталевих конструкцій згідно з ДСТУ-Н Б А.1.2-6. Для оцінки несучої здатності конструкцій збільшення перерізів елементів враховувати не слід.

5.3.5Залежно від призначення конструкцій і можливих наслідків при досягненні ними граничних станів слід розрізняти три категорії конструкцій та їх елементів:

А – конструкції та елементи, відмова яких може призвести до повної непридатності до експлуатації споруди в цілому або значної її частини;

Б – конструкції та елементи, відмова яких може призвести до ускладнення нормальної експлуатації споруди або до відмови інших конструкцій, які не належать до категорії А;

В – конструкції, відмови яких не призводять до порушення функціонування інших конструкцій або їх елементів.

Залежно від можливості та причин досягнення граничних станів, а також виходячи з умов руйнування від утоми чи крихкого руйнування слід розрізняти три категорії конструкцій та їх елементів:

I – конструкції та елементи, досягнення граничних станів яких можливе в результаті безпосереднього впливу динамічного рухомого чи вібраційного навантаження;

II – конструкції та елементи, досягнення граничних станів яких можливе лише при поєднанні несприятливих чинників (динамічного чи вібраційного навантаження, концентраторів напружень, зон напружень розтягу тощо);

III – конструкції та елементи, досягнення граничних станів яких внаслідок утоми чи крихкого руйнування неможливо через відсутність несприятливих чинників.

Перелік конструкцій та елементів із вказівкою категорій за призначенням і за напруженим станом наведено в додатку A.

5.3.6Елементи і конструкції, що розглядаються в цих Нормах, поділяються на три класи залежно від виду напружено-деформованого стану (НДС) розрахункового перерізу, що допускається у розрахунку:

1-й клас – НДС, за якого нормальні напруження σна всіх ділянках розрахункового перерізу є меншими за розрахунковий опір сталі Rуі можуть досягнути його лише в найбільш напружених волокнах перерізу σ= Ry (пружна робота перерізу, рисунок 5.1, а);

2-й клас – НДС, за якого нормальні напруження σна деяких ділянках розрахункового перерізу є меншими за розрахунковий опір сталі Ry, а на іншихділянках – дорівнюють йому (пружно-пластична робота перерізу, рисунок 5.1, б);

3-й клас – НДС, за якого нормальні напруження о по всій площі розрахункового перерізу дорівнюють розрахунковому опору сталі Ry(пластифікація всього перерізу з утворенням пластичного шарніру, рисунок 5.1, в).

Розрахункові схеми та основні передумови розрахунку повинні відображати дійсні умови роботи сталевих конструкцій.

Сталеві конструкції необхідно, як правило, розраховувати як єдині просторові системи з урахуванням чинників, що визначають напружений і деформований стан, за потреби, з урахуванням нелінійних властивостей розрахункової схеми. У необхідних випадках розрахунок конструкції на різних етапах монтажу або експлуатації необхідно виконувати з урахуванням впливу чинників, що визначають її напружено-деформований стан на кожному з етапів.

При поділі єдиних просторових систем на окремі плоскі підсистеми слід враховувати взаємодію елементів між собою і основою.

Вибір розрахункових схем, а також методів розрахунку сталевих конструкцій рекомендується здійснювати з урахуванням використання ЕОМ.

При поділі системи на окремі елементи розрахункові зусилля (поздовжні і поперечні сили, згинальні та крутні моменти) в статично невизначуваних конструкціях допускається визначати за недеформованою схемою з припущенням пружної роботи сталі.

Розрахунок окремих елементів на дію цих зусиль слід виконувати за деформованою схемою, що враховує вплив переміщень під навантаженням.

Розрахунок статично невизначуваних конструкцій як єдиних систем допускається також виконувати за деформованою схемою в межах пружної роботи сталі.

Рисунок 5.1 – Класифікація перерізів за видом НДС

5.3.7Вимоги цих Норм передбачають такі розрахункові моделі несучих конструкцій:  окремі конструктивні елементи (наприклад, розтягнуті і стиснуті стрижні, балки, стояки і колони суцільного перерізу тощо);  плоскі або просторові системи, закріплені від перекосу (рисунок 5.2, а); розрахунок таких конструкцій може бути виконаний шляхом розрахунку окремих елементів з урахуванням їх взаємодії між собою і з основою;  плоскі або просторові системи, не закріплені від перекосу (рисунок 5.2, б); при розрахунку таких конструкцій поряд із перевіркою окремих елементів слід враховувати можливість досягнення граничного стану системи в цілому;  листові конструкції (оболонки обертання), що знаходяться у безмоментному напруженому стані.

а б а – системи, закріплені від перекосу; б – системи, не закріплені від перекосу

Рисунок 5.2 – Розрахункові моделі несучих конструкцій у вигляді стрижневих систем

При спеціальному обґрунтуванні допускається використовувати більш точні розрахункові моделі (наприклад, геометрично чи фізично нелінійні, чи моделі, які враховують моментну роботу оболонкових конструкцій).

Для розрахункових моделей у формі окремих конструктивних елементів чи систем, закріплених від перекосу, перевірка стійкості виконується як для окремих стрижневих елементів на основірозгляду їх розрахункових довжин, визначених без урахування рівня навантаженості сусідніх елементів.

Для систем, не закріплених від перекосу, поряд із перевіркою стійкості окремих елементів повинна бути виконана перевірка загальної стійкості. При перевірці загальної стійкості коефіцієнт надійності за загальною стійкістю γs не повинен бути менше ніж 1,3.

5.3.8Для елементів, ослаблених у розрахунковому перерізі отворами для болтових з’єднань, окрім фрикційних, при розрахунках на міцність і витривалість слід приймати площу перерізу нетто Аn, на стійкість і жорсткість – площу перерізу брутто А.

5.4 Врахування призначення та умов роботи конструкцій

5.4.1При розрахунку конструкцій і з’єднань слід враховувати:  коефіцієнт надійності за відповідальністю (коефіцієнт відповідальності) γn відповідно до ДБН В.1.2-14;  додатковий коефіцієнт надійності за матеріалом γu= 1,3 для елементів конструкцій, які розраховуються на міцність із використанням розрахункових опорів Ru, що визначаються за тимчасовим опором при розтягу;  коефіцієнти умов роботи елементів конструкцій γc, що приймаються згідно з таблицею 5.1 та розділами 17-21 цих Норм;  коефіцієнти умов роботи болтових з’єднань γb – згідно з розділами 16, 19.

Примітка 1. Коефіцієнти γc<1,0 при розрахунку не слід враховувати сумісно, за винятком розрахунків, вказаних у примітках 2, 3.

Примітка 2. При розрахунку на міцність у перерізі, послабленому отворами для болтів, коефіцієнти, наведені в позиції 6 і 1, 6 і 2, 6 і 5, слід враховувати сумісно.

Примітка 3. При розрахунку опорних плит коефіцієнти, наведені в позиції 9 і 2, 9 і 3, слід враховувати сумісно.

Примітка 4. При розрахунку з’єднань коефіцієнти γсдля елементів, які наведені в позиції 1 і 2, слід враховувати разом із коефіцієнтом умов роботи з’єднання γb.

Примітка 5. У випадках, не обумовлених цими Нормами, у розрахункових формулах приймають γc= 1,0.

6 МАТЕРІАЛИ ДЛЯ КОНСТРУКЦІЙ І З’ЄДНАНЬ

6.1 Загальні вимоги

6.1.1Для сталевих будівельних конструкцій слід застосовувати сталевий прокат (листовий, фасонний, широкосмуговий універсальний, сортовий), гнуті профілі і труби з низьковуглецевої і низьколегованої сталі, а також сталеві канати.

Застосовується прокат загального призначення, прокат для зварних конструкцій та сталевий прокат, виготовлений за технологією гарячої прокатки, термомеханічної прокатки та після термічної обробки (відпал, нормалізація, гартування з відпуском, відпуск тощо).

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

6.1.2В окремих випадках, наприклад, для опорних вузлів, допускається застосування відливок і поковок із вуглецевої і легованої сталі, а також відливок з чавуну.

6.1.3За показниками корозійної стійкості сталі поділяються на три групи:

I група – сталі звичайної корозійної стійкості, а саме вуглецеві сталі згідно з ГОСТ 27772 (клас С235 та інші), ДСТУ 4484/ГОСТ 535, ГОСТ 14637 (сталь марки Ст3пс5 та інші), ДСТУ EN10025-2 (сталь марки S235JRта інші), а також низьколеговані сталі згідно з ГОСТ 27772 (клас С345 та інші), ГОСТ 19281 (сталь марки 09Г2С та інші), ДСТУ EN10025-3 (клас S355 та інші) та ДСТУ EN10025-4 (сталь марки S460M).

II група – сталі підвищеної корозійної стійкості згідно з ГОСТ 19281 (сталь марки 09Г2Д та інші) з масовою часткою міді 0,15-0,30 %.

III група – з підвищеною стійкістю до атмосферної корозії сталі згідно з ГОСТ 19281 (сталь марки 10ХНДП та інші).

6.1.4Основні фізичні властивості матеріалів для конструкцій слід приймати згідно з додатком Б.

6.1.5Прокат листовий, фасонний і широкосмуговий універсальний слід поділяти на:  прокат звичайної міцності з вуглецевих сталей з характеристичним опором прокату сталі Ryn< 290

Н/мм2, які розрізняються за ступенем розкислення на киплячі, напівспокійні та спокійні, а також без урахування граничних відхилень задовольняють такі вимоги (за масовою часткою елементів): вміст вуглецю не повинен перевищувати 0,22 %, вміст сірки – 0,05 % і вміст фосфору – 0,04 %; відносне видовження круглих зразків з робочою довжиною, що дорівнює п’яти діаметрам зразка, не повинне бути менше за 18 %;  прокат підвищеної міцності, як правило, з низьколегованих сталей з характеристичним опором прокату сталі 290 Н/мм2≤Ryn≤ 390 Н/мм2 при товщині прокату до 50 мм, із відносним видовженням круглих зразків при їх робочій довжині, що дорівнює п’яти діаметрам зразка, не менше за 18 %;  прокат високої міцності, як правило, зі сталей після термічної обробки або термомеханічної прокатки, з характеристичним опором прокату сталі 390 Н/мм2<Ryn≤ 590 Н/мм2, із тимчасовим видовженням круглих зразків при їх робочій довжині, що дорівнює п’яти діаметрам зразка, не менше за 16 %;  прокат високої міцності, як правило, з термооброблених сталей з характеристичним опором прокату сталі Ryn> 590 Н/мм2, із тимчасовим видовженням круглих зразків при їх робочій довжині, що дорівнює п’яти діаметрам зразка, не менше за 14 %.

Сталевий прокат повинен задовольняти вимоги щодо ударної в’язкості відповідно до додатка В.

Вимоги до застосування сталевого прокату наведені у додатку Г (таблиця Г.1).

6.1.6Вимоги до вмісту вуглецю, фосфору і сірки в сталях для будівельних конструкцій та рекомендації щодо показників вуглецевого еквівалента наведені у додатку В.

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

6.1.7Листовий прокат завтовшки 25 мм і більше для елементів, що працюють у напрямку товщини прокату, а також прокат завтовшки 40 мм і більше у зварних з’єднаннях в залежності від групи конструкцій повинні відповідати наступним вимогам:  для групи конструкцій 1 – мати клас суцільності 0 відповідно до ГОСТ 22727 та групу якості не менше ніж Z35 відповідно до ГОСТ 28870;  для групи конструкцій 2 – мати клас суцільності не більше ніж 1 відповідно до ГОСТ 22727 та групу якості не менше ніж Z25 відповідно до ГОСТ 28870;  для груп конструкцій 3,4- мати клас суцільності не більше ніж 2 відповідно до ГОСТ 22727 та групу якості не менше ніж Z15 відповідно до ГОСТ 28870.

6.1.8При виборі сталі для конструкцій слід враховувати:  клас відповідальності споруд згідно з ДБН В.1.2-14;  призначення конструкцій та елементів і категорію їх відповідальності згідно з ДБН В.1.2-14;  можливі наслідки досягнення граничних станів;  характер діючих напружень (статичне, динамічне) та їх рівень;  вид напруженого стану (одноосьовий, плоский чи об’ємний, розтяг або стиск);  наявність зварних з’єднань (рівень залишкових напружень, ступінь концентрації напружень, властивості сталі в зоні зварювання);  ступінь агресивності впливів;  товщину прокату;  особливості конструктивної форми і технології виготовлення (концентратори напружень, гільйотинне різання, наклеп тощо).

Залежно від наведених чинників та згідно з 6.1.7 і з урахуванням категорій конструкцій згідно з 5.3.5 конструкції та елементи поділяються на чотири групи згідно з вказівками таблиці А.1.

При виборі сталі архітектурно-будівельний кліматичний район будівництва і розрахункову температуру експлуатації слід приймати згідно з ДСТУ-Н Б В.1.1-27.

За розрахункову мінімальну температуру слід приймати температуру найхолоднішої п’яти-денки в районі будівництва згідно з ДСТУ-Н Б В.1.1-27 з забезпеченістю:

0,92 – для конструкцій, що експлуатуються в опалюваних приміщеннях;

0,98 – для конструкцій, що експлуатуються в неопалюваних приміщеннях і за температури зовнішнього повітря.

6.1.9Вибір сталей для груп конструкцій слід виконувати згідно з додатком Г.

6.2 Матеріали масового застосування

При використанні матеріалів, що виготовляються за нормативними документами, на які є посилання в даних Нормах, слід виконувати вимоги 6.2.1 – 6.2.10.

Може бути використаний також прокат та вироби, що випускаються за іншими нормативними документами, якщо їх властивості відповідають вимогам щодо ударної в’язкості і хімічного складу відповідно до додатка В, використання матеріалів для з’єднання сталевих конструкцій згідно з додатком Д.

6.2.1Для конструкцій із фасонного (кутики, двотаври, швелери), листового, широкосмугового універсального прокату і гнутих профілів згідно з ГОСТ 27772, ГОСТ 14637; ДСТУ 4485/ГОСТ535, ДСТУ EN10025-2, ДСТУ EN10025-3, ДСТУ EN10025-4, ДСТУ EN10025-6 та іншими чинними нормативними документами [1] – [6], сортового прокату (круг, квадрат, смуга) згідно з ГОСТ 19281, ДСТУ 4484/ГОСТ 535, електрозварних труб згідно з ГОСТ 10705 та ГОСТ 10706, гарячекатаних труб згідно з ГОСТ 8731, як правило, слід приймати сталі відповідно до додатка Г.

Тонколистовий прокат слід застосовувати з вуглецевої сталі згідно з ДСТУ 2834 та із сталі підвищеної міцності згідно з ГОСТ 17066.

Профільований настил слід застосовувати згідно з ДСТУ Б В.2.6-9. Допускається застосовувати профільований настил за іншими нормативними документами.

6.2.2Для зварних з’єднань елементів сталевих конструкцій із сталей згідно з 6.2.1 слід застосовувати електроди для ручного дугового зварювання згідно з ГОСТ 9467, зварювальний дріт згідно з ГОСТ 2246, флюси згідно з ГОСТ 9087, порошковий дріт згідно з ГОСТ 26271 та [7], вуглекислий газ згідно з ДСТУ 4817, аргон згідно з ГОСТ 10157 відповідно до таблиці Д.1.

Прийняті до застосування зварювальні матеріали і технологія зварювання повинні забезпечувати значення тимчасового опору металу шва не нижче від характеристичного значення опору Runосновного металу, ударну в’язкість і відносне видовження залежно від вимог, які висуваються до матеріалу конкретних конструкцій.

6.2.3Для болтових з’єднань елементів сталевих конструкцій із сталей згідно з 6.2.1 слід застосовувати: сталеві болти і гайки, що задовольняють вимоги ГОСТ 1759.0, ГОСТ 1759.4, ГОСТ 1759.5; шайби, що задовольняють вимоги ГОСТ 18123; високоміцні болти, зазначені у 6.2.6, без попереднього натягу згідно з даними таблиць Д.3, Д.4.

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

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

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

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

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

6.2.4Для фундаментних болтів, як правило, слід застосовувати сталі згідно з ДСТУ 4484/ ГОСТ 535, ГОСТ 19281, а їх конструкцію і розміри приймати згідно з ДСТУ ГОСТ 24379.1.

Болти U-подібні для кріплення відтяжок антенних споруд зв’язку, опор повітряних ліній електропередавання і відкритих розподільних пристроїв слід застосовувати, як правило, зі сталей згідно з ДСТУ 4484/ГОСТ 535, які наведені у таблиці Д.6, окрім сталі марки Ст3кп2-И.

6.2.5Гайки для фундаментних та U-подібних болтів діаметром до 48 мм включно слід застосовувати згідно з ДСТУ ГОСТ 5915, для болтів діаметром понад 48 мм – згідно з ГОСТ 10605.

Для вказаних болтів із сталі марок Ст3кп2-1, Ст3пс2-1, Ст3пс4-1, Ст3сп2-1, Ст3сп4-1 діаметром до 48 мм включно слід застосовувати гайки класу міцності 5 згідно з ГОСТ 1759.5, діаметром понад 48 мм – з матеріалу групи 02 згідно з ГОСТ 18126.

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

Допускається застосовувати гайки з марок сталі, прийнятої для болтів.

6.2.6Для фрикційних з’єднань елементів сталевих конструкцій слід застосовувати високоміцні болти із сталі 40Х "селект", що задовольняють вимоги ГОСТ 22356 та інших нормативних документів, а їх конструкцію і розміри приймати згідно з ДСТУ ГОСТ 22353; гайки і шайби до них приймати згідно з ДСТУ ГОСТ 22354 і ДСТУ ГОСТ 22355 відповідно.

Допускається застосовувати болти та гайки за іншими нормативними документами при забезпеченні вимог до прийнятого класу міцності згідно з ГОСТ 22356.

6.2.7Для фланцевих з’єднань елементів сталевих конструкцій рекомендується застосовувати високоміцні болти із сталі 40Х "селект" з тимчасовим опором не менше ніж 1100 Н/мм2 у виконанні ХЛ згідно з ГОСТ 22356; гайки і шайби до них обирати згідно з ДСТУ ГОСТ 22354 і ДСТУ ГОСТ 22355 відповідно.

Допускається застосовувати болти та гайки за іншими стандартами та нормативними документами при забезпеченні вимог до прийнятого класу міцності згідно з ГОСТ 22356.

6.2.8Для відливок (опорних частин тощо) слід застосовувати сталь марок 15Л, 25Л, 35Л і 45Л згідно з ГОСТ 977 для груп II (відливки відповідального призначення для деталей, що працюють при статичних і змінних навантаженнях) або III (відливки особливо відповідального призначення для деталей, що працюють при динамічних навантаженнях), а також із сірого чавуну марок СЧ15, СЧ20, СЧ25 і СЧ30, що задовольняє вимоги відповідно до ГОСТ 1412.

6.2.9Для несучих елементів висячих покриттів, відтяжок опор ПЛ та ВРП, контактних мереж транспорту, щогл і башт, а також напружених елементів у попередньо напружених конструкціях слід застосовувати:

- канати спіральні згідно з ГОСТ 3062, ГОСТ 3063 та ГОСТ 3064;  канати подвійного звивання згідно з ГОСТ 3066, ГОСТ 3067, ГОСТ 3068, ГОСТ 3081, ГОСТ 7669 та

ГОСТ 14954;  канати закриті несучі згідно з ГОСТ 3090, ГОСТ 7675, ГОСТ 7676, ГОСТ 18899 та ГОСТ 18901;  пучки і пасма паралельних дротів, які формуються з канатного дроту, що задовольняє вимоги згідно з

ГОСТ 7372.

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

У разі потреби допускається застосування прокатних профілів, стрічок, арматурних стрижнів.

7 РОЗРАХУНКОВІ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРІАЛІВ І З’ЄДНАНЬ

7.1Розрахункові опори прокату і труб слід визначати за формулами, наведеними у таблиці 7.1, де характеристичні опори Rуnі Run слід приймати такими, що дорівнюють гарантованому значенню границі текучості і тимчасового опору відповідно, які встановлені нормативними документами.

*) Стосується сталей, які задовольняють вимоги за властивостями у напрямку товщини прокату згідно з ГОСТ 28870.

7.2Можливі відхилення в несприятливий бік фактичних значень границі текучості і тимчасового опору від характеристичних значень, а також розмірів перерізу прокатних профілів від номінальних розмірів слід враховувати за допомогою коефіцієнта надійності за матеріалом γm. При визначенні коефіцієнтів γm слід виходити з того, що забезпеченість значень розрахункових опорів повинна бути не меншою за 0,998. Для матеріалів масового застосування згідно з 6.2.1 коефіцієнти надійності за матеріалом γm приймаються згідно з таблицею 7.2.

Розрахункові опори листового, широкосмугового універсального, фасонного прокату і труб масового застосування наведені в таблицях Г.2 і Г.3.

7.3Розрахункові опори гнутих профілів слід приймати такими, що дорівнюють, як правило, розрахунковим опорам листового прокату, з якого вони виготовлені; допускається враховувати зміцнення сталі листового прокату в зоні гнуття.

7.4Розрахункові опори круглого, квадратного та смугового прокату слід визначати за формулами, наведеними у таблиці 7.1, де значення Ryn і Run слід приймати відповідно за границею текучості та тимчасовим опором сталі згідно з ДСТУ 4484/ГОСТ 535 і ГОСТ 19281.

Розрахункові опори прокату зминанню торцевої поверхні, місцевому зминанню у циліндричних шарнірах, діаметральному стисканню котків наведені в таблиці Г.4.

Розрахункові опори відливок з вуглецевої сталі та сірого чавуну необхідно приймати згідно з таблицями Г.6 і Г.7.

7.5Розрахункові опори зварних з’єднань слід визначати за формулами, наведеними в таблиці 7.3, а формули для визначення розрахункових опорів болтових з’єднань наведені в таблиці 7.4.

Примітка. Значення коефіцієнта надійності за матеріалом шва γwm приймається таким, що дорівнює:1,25 – при

Rwun ≤ 490 Н/мм2; 1,35 – при 490 Н/мм2<Rwun ≤ 620 Н/мм2.

Розрахункові опори зварних стикових з’єднань із сталей із різними характеристичними опорами слід приймати як для стикових з’єднань із сталі з меншим значенням характеристичного опору.

Для кутових швів характеристичні опори металу швів Rwun і розрахункові опори металу швів Rwf наведені в таблиці Д.2.

7.6Характеристичні опори сталі болтів Rbun і Rbyn та розрахункові опори одноболтових з’єднань зрізу Rbs та розтягу Rbtнаведені у таблиці Д.4, а зминанню елементів, що з’єднуються болтами у одноболтових з’єднаннях, наведені у таблиці Д.5.

1)

Значення Rbsі Rbtдля болтів класів міцності 8.8 і 10.9 та із сталі марки 40Х "селект" наведені для болтів без покриття (наприклад, без оцинкування, алюмінування). 2)

Значення Rbt вказано для болтів з додатковим подальшим відпуском за температури 650*С. 3) 2

Значення Rbp вказано для з’єднуваних елементів із сталі з границею текучості до 440 Н/мм і при Rbun>Run.

7.7Розрахунковий опір розтягу фундаментних болтів Rba слід визначати за формулою:

Rba= 0,80 Ryn. (7.1)

Розрахункові опори розтягу фундаментних болтів наведені у таблиці Д.6.

Розрахунковий опір розтягу U-подібних болтів слід визначати за формулою:

Rbu= 0,85 Ryn. (7.2)

7.8Розрахунковий опір розтягу болтів Rbhу фрикційному з’єднанні слід визначати за формулою:

Rbh= 0,7 Rbun, (7.3) де Rbun – найменший характеристичний опір сталі болта на розтяг, що приймається відповідно до таблиць Д.4, Д.7.

7.9Розрахунковий опір розтягу високоміцного сталевого дроту Rdh, Н/мм2, який використовується як пасма або у вигляді пучків, слід визначати за формулою:

Rdh= 0,63 Run. (7.4)

7.10Значення розрахункового опору (зусилля) розтягу сталевого канату слід приймати таким, що дорівнює значенню розривного зусилля для каната в цілому, встановленому стандартами або технічними умовами на сталеві канати, поділеному на коефіцієнт надійності γm = 1,6.

8 РОЗРАХУНОК ЕЛЕМЕНТІВ СТАЛЕВИХ КОНСТРУКЦІЙ ПРИ ЦЕНТРАЛЬНОМУ РОЗТЯГУ І

СТИСКУ

8.1 Розрахунок елементів суцільного перерізу

8.1.1Розрахунок на міцність елементів зі сталі з характеристичним опором Ryn≤ 440 Н/мм2 при центральному розтягу і стиску слід виконувати за формулою:

N n

1. (8.1)

A R  n y c

Розрахунок на міцність розтягнутих елементів зі сталі з відношенням Ru/γu>Ry, експлуатація яких можлива і після досягнення металом границі текучості, а також елементів зі сталі з характеристичним опором Ryn> 440 Н/мм слід виконувати за формулою (8.1) із заміною значення Rуна Ru / γu.

Розрахунок на міцність елементів у перерізі з нарізкою для гайки слід виконувати як розрахунок болта на розтяг; при цьому значення Rbtслід обчислювати за таблицею 7.4 із заміною Rbunна Run.

8.1.2Розрахунок на міцність перерізу у місцях кріплення розтягнутих елементів, виконаних з одиночних кутиків, що приєднуються однією полицею болтами, слід виконувати за формулою (8.1) і за формулою:

N  n u

1, (8.2)

A R  n y c1 де γc1 – коефіцієнт умов роботи, що визначається згідно з додатком Е.

8.1.3Розрахунок на стійкість елементів суцільного перерізу при центральному стиску і при виконанні вимог 8.3.2 – 8.3.8 слід виконувати за формулою:

N n

1, (8.3)

 AR  y c де φ – коефіцієнт стійкості при центральному стиску, значення якого при λ ≥ 0,4 необхідно обчислювати за формулою:

0 5, 2 2

  –  – 39 48, . (8.4)

2  

 Значення коефіцієнта δ у формулі (8.4) слід обчислювати за формулою:

 9 87 1,  –     2, (8.5) де α і β – коефіцієнти, що характеризують початкові неправильності форми та залишкові напруження і визначаються за таблицею 8.1 залежно від типу поперечного перерізу стрижня та типу кривої стійкості а, b та с, які наведені на рисунку Ж.1;

Значення коефіцієнтів φ, які обчислюються за формулою (8.4), слід приймати не більше ніж7,6/ 2 для типу:  кривої стійкості а при  > 3,8;  кривої стійкості b при  > 4,4;  кривої стійкості відповідно с при  > 5,8.

При значеннях  < 0,4 для всіх типів кривої стійкості допускається приймати φ = 1,0.

Значення коефіцієнтів наведені у додатку Ж.

Примітка. Для прокатних двотаврів заввишки понад 500 мм у разі розрахунку на стійкість у площині стінки приймається тип кривої стійкості а.

8.1.4Розрахунок на стійкість стрижнів з одиночних кутиків слід виконувати з урахуванням вимог згідно з 8.1.3. При визначенні гнучкості цих стрижнів радіус інерції перерізу кутика і розрахункову довжину стрижня необхідно приймати відповідно до 13.1.4, 13.1.5, 13.2.1.

8.1.5Стиснуті елементи з суцільними стінками відкритого перерізу згідно з рисунком 8.1 рекомендується укріплювати планками чи решітками, при цьому повинні бути виконані вимоги 8.2.1 - 8.2.9.

За відсутності планок чи решіток такі елементи, окрім розрахунку за формулою (8.3) відносно головних площин інерції х – х і у – у, необхідно перевіряти на стійкість при згинально-крутильній формі втрати стійкості за формулою:

N n

1. (8.6)

 AR  c y c де φс – коефіцієнт, який дорівнює:

φс =φ1 при φ1≤0,85, φс= 0,68 + 0,21φ1≤1,0 при φ1>0,85.

Тут значення φ1 слід обчислювати за формулою:

c max

  7 6,. (8.7)

1 2

 x У формулі (8.7) коефіцієнт сmахнеобхідно визначати відповідно до додатка К.

а – відкритий переріз; б, в – перерізи, укріплені планками чи решітками

Рисунок 8.1 – Схеми перерізів стрижнів

8.1.6З’єднання пояса зі стінкою у центрально-стиснутому елементі складеного суцільного перерізу слід розраховувати на зсув від умовної поперечної сили Qfісза формулами, наведеними у таблиці 16.6. При цьому значення Qfіснеобхідно визначати за формулою (8.14), а коефіцієнт φслід приймати у площині стінки.

8.2 Розрахунок елементів наскрізного перерізу

8.2.1Розрахунок на міцність елементів наскрізного перерізу при центральному розтягу і стиску слід виконувати за формулою (8.1), де An – площа розрахункового перерізу наскрізного стрижня нетто.

8.2.2Розрахунок на стійкість стиснутих стрижнів наскрізного перерізу, гілки яких з’єднані планками чи решітками, слід виконувати за формулою (8.3); при цьому коефіцієнти φ відносно вільної осі (перпендикулярної до площини планок чи решіток) слід визначати за формулами (8.4) і (8.5) для кривої стійкості типу b із заміною в цих формулах  на . Значення умовної приведеної гнучкості  ef ef необхідно обчислювати залежно від значень приведеної гнучкості λef, які наведені у таблиці 8.2 для стрижнів з кількістю панелей, як правило, не меншою за шість. Розрахунок на стійкість наскрізних стрижнів з кількістю панелей, що не перевищує шести, допускається виконувати: за наявності планок – як для рамних систем; за наявності решіток – згідно з 8.2.5.

Примітка 1. λy – гнучкість наскрізного стрижня у площині, перпендикулярній до осі y – y;

λmax – найбільша з гнучкостей наскрізного стрижня у площинах, перпендикулярних до осей x – x або y – y, що дорівнюють відповідно λx= lx/ іхабо λy = ly/ iy (де ix, iy– радіуси інерції перерізу наскрізного стрижня в цілому);

λb1, λb2, λb3 – гнучкості окремих гілок при згині у площинах, перпендикулярних до осей відповідно 1 –

1,2 – 2 і 3 – 3 на ділянках проміж в’язями (зварними швами або крайніми болтами, що прикріплюють планки);

b, ld, lb – геометричні розміри наскрізного стрижня, що визначаються за рисунками 8.2 і 8.3;

А – площа поперечного перерізу всього стрижня;

Ad1, Аd2, Аd3 – площі поперечних перерізів розкосів решіток (при хрестовій решітці – двох розкосів), розміщених відповідно в площинах, перпендикулярних до осей 1 – 1, 2 – 2 і паралельних до осі 3-3;

Ib1, Іbз – моменти інерції перерізу гілок відносно осей відповідно 1-1 і 3 – 3 (для перерізів типів 1 і 3);

Ib1, Ib2- те саме, двох кутиків відносно осей відповідно 1 – 1 і 2 – 2 (для перерізу типу 2);

Is – момент інерції поперечного перерізу однієї планки відносно власної осі у – у (рисунок 8.3); для перерізів типів 1 і 3;

Is1, Is2 – моменти інерції перерізу однієї з планок, розміщених у площинах відповідно 1 – 1 і 2 – 2

(для перерізу типу 2).

Примітка 2. До типу перерізу 1 слід відносити також перерізи, у яких замість швелерів використовуються двотаври, трубчасті та інші профілі для однієї або обох гілок, при цьому осі y – уі 1 – 1 повинні проходити через центри ваги відповідно до перерізу в цілому і окремої гілки, а значення nі λb1 у формулі (8.8) повинні забезпечити найбільше значення приведеної гнучкості λef.

8.2.3У наскрізних стрижнях з планками гнучкість окремої гілки λb1, λb2 або λb3 (таблиця 8.2) на ділянці між зварними швами або крайніми болтами, що прикріплюють планки, не повинна перевищувати 40.

За наявності водній із площин суцільного листа замість планок (рисунок 8.1, б, в) гнучкість гілки слід обчислювати за радіусом інерції півперерізу відносно його центральної осі, перпендикулярної до площини планок.

8.2.4У наскрізних стрижнях із решітками окрім розрахунку на стійкість стрижня в цілому слід перевіряти стійкість окремих гілок на ділянках між вузлами кріплення решітки. За необхідності слід враховувати вплив моментів, що виникають у цих вузлах, наприклад, внаслідок розцентрування елементів решітки.

У наскрізних стрижнях з решітками гнучкість окремих гілок λb між вузлами кріплення решітки, як правило, не повинна бути більшою за 80 і не повинна перевищувати значення приведеної гнучкості λef стрижня в цілому.

У випадку, коли розрахунок таких стрижнів виконаний відповідно до вимог 8.2.5, допускається приймати більші значення гнучкості гілок (λb>80; λb>λef), проте не більшими за 120.

8.2.5Розрахунок наскрізних стрижнів з решітками на стійкість в цілому з урахуванням вимог згідно з

8.2.2і 8.2.4 слід виконувати згідно з 8.1.3, приймаючи у формулах Ry= Ryd, де Ryd= Ryφ1. При цьому коефіцієнт стійкості φ1, при Xb<2,7 необхідно приймати таким, що дорівнює 1,0, а при  b≥ 3,2 визначати за значенням розрахункового опору Rута значенням розрахункової довжини lef= 0,7lb, де lb – довжина гілки згідно з рисунком 8.2,б,в,г (для решітки за рисунком 8.2,а розрахункова довжина приймається lef= 1,4lb).

При умовній гнучкості гілки  bвід 2,7 до 3,2 значення коефіцієнта стійкості φ1 допускається визначати за допомогою лінійної інтерполяції між 1,0 та значенням коефіцієнта φ1, обчисленим залежно від умовної гнучкості гілки  b= 3,2.

а – трикутна; б – трикутна з розпірками; в – хрестова; г – хрестова з розпірками

Рисунок 8.2 – Схеми розкісних решіток стрижнів наскрізного перерізу

8.2.6Розрахунок складених елементів із кутиків, швелерів тощо, з’єднаних щільно або через прокладки, слід виконувати, як суцільностінчастих стрижнів за умови, що довжина ділянки елемента між проміжними в’язями (зварними швами чи центрами крайніх болтів) не перевищує 40ідля стиснутих елементів та 80і для розтягнутих. При цьому радіус інерції перерізу одного кутика чи швелера і слід приймати для таврових або двотаврових перерізів відносно осі, паралельної площині розміщення прокладок, а для хрестових перерізів – мінімальний. При цьому в межах загальної довжини стиснутого елемента необхідно передбачати не менше ніж дві проміжні в’язі (прокладки).

8.2.7Розрахунок з’єднувальних планок і елементів решіток стиснутих стрижнів наскрізного перерізу слід виконувати на дію умовної поперечної сили Qfic, Н, значення якої приймається постійним по всій довжині стрижня і визначається за формулою:

  N

6 E f

Q  7 15 10,   2330 – , (8.14) fic

  

R

 y  де Nf –розрахункове поздовжнє зусилля у складеному стрижні; φ –коефіцієнт стійкості при центральному стиску, що приймається при розрахунку наскрізного стрижня у площині планок чи решіток.

Умовну поперечну силу Qfic слід приймати такою, що:

- за наявності тільки з’єднувальних планок (решіток) – порівну розподіляється між планками

(решітками), що лежать у площинах, перпендикулярних до осі, відносно якої виконується перевірка стійкості;

- за наявності суцільного листа і з’єднувальних планок (решіток) – порівну розподіляється між суцільним листом і планками (решітками), що лежать у площинах, паралельних листу;

- при розрахунку рівносторонніх тригранних наскрізних стрижнів – дорівнює 0,8Qfісдля кожної системи з’єднувальних планок (решіток), розміщеної в площині однієї грані.

8.2.8Розрахунок з’єднувальних планок та їх прикріплень (рисунок 8.3) необхідно виконувати як для елементів безрозкісних ферм на сумісну дію перерізувальної сили Fs, що зрізує планку, і згинального моменту Ms, що згинає планку в її площині. Значення розрахункових зусиль Fsі Ms слід визначати за формулами:

Q l s b

F , (8.15) s b

Q l s b

M , (8.16) s де Qs – умовна поперечна сила, що припадає на з’єднувальну планку однієї грані.

8.2.9Розрахунок елементів з’єднувальних решіток стрижнів складеного перерізу необхідно виконувати як для елементів решітки плоских ферм; для решіток за рисунком 8.2 зусилля в розкосі Nрслід визначати за формулою:

 Q l d s b

N , (8.17) p b де βd –коефіцієнт, який приймається таким, що дорівнює: 1,0 – для решітки за рисунком 8.2, а, б і 0,5 – для решітки за рисунком 8.2, в, г; Qd – умовна поперечна сила, що припадає на одну площину решітки.

При розрахунку розкосів хрестової решітки з розпірками (рисунок 8.2, г) слід враховувати додаткове зусилля Nad, яке виникає у кожному розкосі від обтискання гілок і визначається за формулою:

A d

N   N, (8.18) ad ad b

A b l2 l b d де   – коефіцієнт, що обчислюється за геометричними розмірами b, ld, lb наскрізного ad

A

3 3 d l  2b d

A s стрижня, вказаними на рисунку 8.2; Nb – розрахункове поздовжнє зусилля, що діє в одній гілці наскрізного стрижня; Ad, Ab, As – площа поперечного перерізу відповідно решітки, гілки і розпірки.

Рисунок 8.3 – Наскрізний стрижень

8.2.10Розрахунок стрижнів, призначених для зменшення розрахункової довжини стиснутих елементів, слід виконувати на дію фактичного поздовжнього зусилля, значення якого приймається не меншим за значення умовної поперечної сили, обчисленої для основного стиснутого елемента згідно з формулою (8.14).

Розрахунок розпірок, призначених для зменшення розрахункової довжини колон у площині, перпендикулярній до площини поперечних рам, за наявності навантажень від мостових чи підвісних опорних кранів слід виконувати на дію умовної поперечної сили, значення якої обчислюється згідно з формулою (8.14), в якій Nf приймається таким, що дорівнює сумі поздовжніх сил у двох колонах, з’єднаних між собою розпіркою.

8.3Перевірка місцевої стійкості стінок і поясних листів центрально-стиснутих елементів суцільного перерізу

8.3.1При перевірці місцевої стійкості стінок розрахункову висоту стінки hеfслід приймати (рисунок 8.4) як повну висоту стінки (відстань між внутрішніми гранями полиць перерізу) за вирахуванням:  двох катетів поясних швів – у зварних елементах із поясними з’єднаннями на кутових зварних швах;  двох ширин полиць кутиків, спрямованих паралельно площині стінки – для елементів з болтовими

(фрикційними) з’єднаннями полиць зі стінкою;  двох радіусів сполучення полиць зі стінкою – у прокатних профілях;  двох внутрішніх радіусів сполучення полиць зі стінкою – у гнутих профілях.

Рисунок 8.4 – Розрахункові розміри елементів перерізів

8.3.2Місцеву стійкість стінки центрально-стиснутого елемента суцільного перерізу слід вважати h R ef y забезпеченою, якщо значення умовної гнучкості стінки   не перевищує значення граничної w t E w умовної гнучкості стінки  uw, що визначається за формулами таблиці 8.3.

1)

 – умовна гнучкість стрижневого елемента, що приймається в розрахунку на загальну стійкість при центральному стиску.

Примітка 1. У коробчастому перерізі значення граничної умовної гнучкості стінки  uwвизначається для пластинок, розміщених паралельно площині, у якій перевіряється стійкість елемента в цілому.

Q x

Примітка 2. У тавровому перерізі додатково повинна виконуватись умова  1. Окрім цього, при

A R  w s c значеннях умовної гнучкості елемента  < 0,8 або  > 4,0 у формулі (8.25) необхідно приймати відповідно  = 0,8 або  = 4,0.

8.3.3Стінки центрально-стиснутих елементів суцільного перерізу (колон, стояків, опор тощо) при значеннях умовної гнучкості стінки  w≥2,3, як правило, слід укріплювати основними поперечними ребрами жорсткості з кроком від 2,5 hef до 3,0 hef; окрім цього, на кожному відправному елементі повинно бути не менше ніж два ребра жорсткості.

У суцільностінчастих гілках колон наскрізного перерізу ребра жорсткості допускається встановлювати лише у вузлах кріплення з’єднувальних решіток (планок).

У стінці, підкріпленій тільки основними поперечними ребрами жорсткості, ширина їх виступної частини brповинна бути не менше ніж hef / 30 + 40 мм для парного симетричного ребра і не менше ніж hef/ 20 + 50 мм для одностороннього ребра; товщина ребра trповинна бути не менше ніж 2b R / E.

r y

Стінки допускається підкріплювати односторонніми поперечними ребрами жорсткості, виконаними з одиночних кутиків, що приварюються до стінки по перу. Момент інерції такого ребра, який обчислюють відносно осі, що збігається з найближчою до ребра гранню стінки, повинен бути не меншим за момент інерції парного симетричного ребра.

8.3.4Для центрально-стиснутих елементів двотаврового перерізу з розрахунковою висотою стінки hеfу випадку її укріплення парним поздовжнім ребром жорсткості, що розміщене посередині висоти стінки l r1 і має момент інерції перерізу Ir1, при ≤6,0 значення граничної умовної гнучкостістінки  uw, h t3 ef w встановлене відповідно до таблиці 8.3, необхідно множити на коефіцієнт βuw, щовизначається за формулою:

l  l  r1 r1

  1 0,  0 4, 1 0,  0 1, . (8.26) uw 3 3

  h t h t ef w  ef w 

У разі розміщення ребра жорсткості лише з одного боку стінки його момент інерції слід обчислювати відносно осі, що збігається з найближчою гранню стінки.

У разі виконання повздовжнього ребра у вигляді гофри стінки при обчисленні розрахункової висоти стінки hef слід враховувати розгорнуту довжину гофри.

До розрахункового перерізу елемента, який підкріплюється поздовжніми ребрами жорсткості, необхідно включати поперечний переріз цих ребер.

Мінімальні розміри виступної частини поздовжніх ребер жорсткості необхідно приймати як для основних поперечних ребер жорсткості відповідно до вимог 8.3.3.

8.3.5У випадках, коли фактичне значення умовної гнучкості стінки  wперевищує значення граничної умовної гнучкості  uw, обчислене за формулами (8.19) – (8.25) таблиці 8.3, перевірку загальної стійкості елемента за формулою (8.3) допускається виконувати з урахуванням розрахункової зменшеної площі перерізу Ad, обчисленої згідно з додатком Л.

8.3.6При перевірці місцевої стійкості поясних листів (полиць) за розрахункову ширину звису bef слід приймати відстань від краю полиці (рисунок 8.4) до:  найближчої грані стінки за вирахуванням катета поясного шва – у зварних елементах з поясними з’єднаннями на кутових зварних швах;  осі найближчого болта у поясі – в елементах з болтовими (фрикційними) поясними з’єднаннями;

 найближчої грані стінки за вирахуванням радіуса сполучення полиць зі стінкою – у прокатних профілях;  краю викружки – у гнутих профілях.

8.3.7Місцеву стійкість поясного листа (полиці) центрально-стиснутих елементів суцільного перерізу b R ef y слід вважати забезпеченою, якщо значення умовної гнучкості звису пояса (полиці)   не f t E f перевищує значення граничної умовної гнучкості звису  uf, що визначається за формулами таблиці 8.4.

8.3.8У центрально-стиснутих елементах коробчастого перерізу граничну умовну гнучкість поясного b R ef,1 y листа   (рисунок 8.4) необхідно приймати за таблицею 8.3, як для стінок елементів uf,1 t E f коробчастого перерізу.

8.3.9Висота ребра або відгину aef(рисунок 8.4), який обрамлює звис поясного листа (полиці), виміряна від його осі, повинна бути не меншою за 0,3bef – для елементів, не підсилених планками, та 0,2 bef– для елементів, підсилених планками (таблиця 8.4); при цьому товщина ребра повинна бути не меншою за 2a R / E.

ef y

1)  – умовна гнучкість елемента, що приймається в розрахунку на загальну стійкість при центральному стиску.

Примітка 1. При значеннях умовної гнучкості елемента  < 0,8 або  > 4,0 в формулах цієї таблиці необхідно приймати відповідно  = 0,8 або  = 4,0.

Примітка 2. Для звисів поясних листів (полиць), підсилених ребрами або відгинами висотою aef(рисунок 8.4), значення граничної умовної гнучкості  uf, що визначається за формулами (8.27) і (8.28), слід множити на коефіцієнт 1,5, а за формулою (8.29) – на коефіцієнт 1,6.

9 РОЗРАХУНОК ЕЛЕМЕНТІВ СТАЛЕВИХ КОНСТРУКЦІЙ ПРИ ЗГИНІ

9.1 Класифікація згинальних елементів

Залежно від призначення, умов експлуатації і техніко-економічного обґрунтування розрахунок згинальних елементів (балок) слід виконувати без урахування чи з урахуванням розвитку обмежених пластичних деформацій згідно з поділом поперечних перерізів елементів на три класи відповідно до

5.3.6Допускається, що балка має той самий клас, який має її розрахунковий переріз.

Балки 1-го класу слід застосовувати для всіх видів навантажень і розраховувати у межах пружних деформацій; балки 2-го і 3-го класів рекомендується застосовувати при дії статичних навантажень і розраховувати з урахуванням розвитку обмежених пластичних деформацій.

Бісталеві балки рекомендується відносити до 2-го класу і розраховувати з урахуванням розвитку обмежених пластичних деформацій у стінці при досягненні в поясах балки, виконаних з більш міцної сталі, розрахункового опору Ryf.

9.2 Розрахунок на міцність згинальних елементів суцільного перерізу

9.2.1Розрахунок на міцність балок у розрахункових перерізах 1-го класу необхідно виконувати за формулами:  при дії згинального моменту М в одній з головних площин

M n

 1; (9.1)

M R  n,min y c  при дії поперечної сили Q, що спрямована паралельно серединній площині стінки

QS  x n

 1; (9.2) l t R  x w s c  при дії згинальних моментів МхіМуу двох головних площинах

M  M  x n y n y  x  1; (9.3)

I R  I R  xn y c yn y c де x і у – відстані від головних осей інерції до точки перерізу, яка розглядається;

– у загальному випадку

0 87,  n 2 2 2

 –      3  1, (9.4) x x y y xy

R  y c

M x де   y – нормальні напруження у серединній площині стінки, спрямовані паралельно поздовжній x

I xn осі балки; σу – те саме, спрямовані перпендикулярно до поздовжньої осі балки, у тому числі σloc, які обчислюються за формулою (9.7);

Q S y x

  дотичні напруження у точцістінки балки, яка розглядається.

xy

I t x w

Напруження σхі σу приймаються у формулі (9.4) зі своїми знаками. Усі складові напруженого стану (σx, σу і τxy) необхідно визначати для однієї розглядуваної точки поперечного перерізу стінки балки.

У разі послаблення стінки отворами для болтів ліву частину формули (9.4), а також значення τxy у формулі (9.4) слід множити на коефіцієнт:

s o

 , (9.5) s – d o де SO – крок отворів.

У балках, що розраховуються за формулою (9.3), значення напружень у стінці балки повинні бути перевірені за формулою (9.4).

9.2.2Розрахунок на міцність стінки балки, не укріпленої поперечними ребрами жорсткості, в яких виникають нормальні місцеві напруження σlосу місцях прикладання зосередженого навантаження до пояса, а також в опорних перерізах балки, слід виконувати за формулою:

  loc n

 1, (9.6)

R  y c де

F

 , (9.7) loc l t ef1 w тут F – зосереджене навантаження; lef1 –розрахункова довжина умовної площадки, через яку передається зосереджене навантаження, яка визначається за такими формулами:  при передачі зосередженого навантаження на стінку балки у вузлах поверхового зварного з’єднання балок за рисунком 9.1, а, б

(9.8) lef1 =b+ 2 h, де h – розмір, що дорівнює сумі товщини верхнього пояса балки і катета поясного шва, якщо балка, яка розглядається, є зварною (рисунок 9.1, а), або сумі товщини верхнього пояса балки і радіуса з’єднання стінки з полицями балки, якщо балка, яка розглядається, є прокатною

(рисунок 9.1, б);  при русі колеса крана вздовж кранових рейок, що лежать на верхньому поясі підкранової балки за рисунком 9.1, в, г l

1f l  3, (9.9) ef1 t w де ψ – коефіцієнт, який приймається таким, що дорівнює: 3,25 – для зварних і прокатних балок; 4,5 – для балок з болтовими фрикційними поясними з’єднаннями; l1f – сума власних моментів інерції перерізів верхнього пояса балки і кранової рейки або момент інерції перерізу, що складається з перерізу верхнього пояса балки і перерізу рейки у випадку, коли кранова рейка приварюється до верхнього пояса балки зварними кутовими швами, що забезпечують сумісну роботу пояса і рейки. Для балок із болтовими фрикційними поясними з’єднаннями до складу поперечного перерізу верхнього пояса необхідно включати поясні листи і кутики, а значення lef 1 і σloc визначати біля розрахункової межі стінки (у стінці балки в точці, де стінка не підкріплена поясними кутиками біля країв полиць кутиків).

При дії у стінці балки місцевих нормальних напружень σloc міцність стінки повинна бути також перевірена за формулою (9.4) для розрахункової точки стінки, розташованої у місці зварного з’єднання з полицею балки, при цьому у формулу (9.4) замість σунеобхідно підставляти σloc.

а-зварної; б-прокатної; в-зварної або прокатної від колеса крана; г-з болтовими фрикційними поясними з’єднаннями від колеса крана

Рисунок 9.1 - Схема передачі зосередженого навантаження на стінку балки

9.2.3Розрахунок на міцність розрізних балок 2-го і 3-го класів двотаврового і коробчастого перерізу (рисунок 9.2), виконаних зі сталі з характеристичним опором Ryn≤440 H/мм при значеннях дотичних напружень τy= | Qy|/Aw≤ 0,9Rs (окрім опорних перерізів), слід виконувати за формулами:

- при згині у площині найбільшої жорсткості (Ix>Iy)

M  x n

 1; (9.10) c  W R  x r xn,min y c  при згині у двох головних площинах і значеннях дотичних напружень τx=|Qx|/(2Af) ≤0,5Rs (окрім опорних перерізів)

M  M  x n y n

  1; (9.11) c  W R  c  W R  x r xn,min y c y r yn,min y c  при τy≤0,5Rs приймається βr = 1;  при0,5RS<τy≤0,9Rs

0 20.    y

  1 0, , (9.12) r  

  0 25, R f  s  де αf = AfIAw – відношення площ поперечних перерізів пояса і стінки (для несиметричного перерізу Af– площа перерізу меншого пояса балки; для коробчастого перерізу Aw – сумарна площа перерізу двох стінок); сх, су – коефіцієнти, значення яких приймаються згідно з додатком М (таблиця М.2).

При дії у розрахунковому перерізі балки згинального моменту за відсутності поперечної сили (у зоні чистого згину) у формулах (9.10) і (9.11) приймають βr= 1, а замість коефіцієнтів сх і су відповідно:

Схт = 0,5 (1,0 + сх); сут = 0,5 (1,0 + су). (9.13)

Розрахунок на міцність в опорному перерізі балок (при Mx= 0 і Му =0) слід виконувати за формулами:

Q  Q  y n x n

 1 та  1. (9.14)

A R  2A R  w s c f s c

У разі послаблення стінки отворами для болтів ліву частину формул (9.14) слід множити на коефіцієнт α0, що визначається за формулою (9.5).

У зонах пружних деформацій перевірку міцності балок 2-го і 3-го класів слід виконувати, як для балок 1-го класу.

а – двотавровий переріз; б – коробчастий переріз

Рисунок 9.2 – Схеми перерізів і діючі внутрішні зусилля

9.2.4Розрахунок на міцність розрізних балок змінного по довжині перерізу необхідно виконувати, як для балок 1-го чи 2-го класу.

9.2.5Розрахунок на міцність нерозрізних балок постійного за довжиною двотаврового і коробчастого перерізів з двома осями симетрії, що згинаються у площині найбільшої жорсткості, з суміжними прогонами, що відрізняються за довжиною не більше ніж на 20 %, при виконанні вимог 9.4.6, 9.5.8, 9.5.9 і 9.5.14, як правило, слід виконувати за формулою (9.10), як для перерізів 2-го класу з урахуванням часткового перерозподілу опорних і прогінних моментів.

Розрахункове значення згинального моменту необхідно визначати за формулою:

M= 0,5 (Mmax + Mef), (9.15) де Mmax – найбільший згинальний момент у прогоні чи на опорі, що визначається з розрахунку нерозрізної балки за умови пружної роботи сталі; Mef – умовний згинальний момент, що дорівнює:

а) у нерозрізних балках із вільно обпертими кінцями більшому із значень, одержаних за формулами:

 

 M 

M max  , (9.16) ef a

1 

 l 

Mef= 0,5M2, (9.17) де символ mахперед фігурними дужками означає, що слід знайти максимум виразу, наведеного у дужках; M1 – згинальний момент у крайньому прогоні, обчислений як для вільно обпертої однопрогінної балки; А – відстань від перерізу, у якому діє згинальний момент M1, до крайньої опори; l – довжина крайнього прогону; M2 – максимальний згинальний момент у проміжному прогоні, обчислений як для вільнообпертої однопрогінної балки;

б) в однопрогінних і нерозрізних балках із защемленими кінцями Mef= 0,5 M3, де M3 – найбільший з моментів, обчислених як для балок із шарнірами на опорах;

в) у балці з одним защемленим і другим вільно обпертим кінцем значення Меfслід визначати за формулою (9.16).

9.2.6Розрахунок на міцність нерозрізних і защемлених балок, що задовольняють вимоги 9.2.5, у випадку згину в двох головних площинах слід виконувати за формулою (9.11) з урахуванням часткового перерозподілу опорних і прогінних моментів у двох головних площинах відповідно до вимог 9.2.5.

9.2.7Розрахунок на міцність нерозрізних і защемлених балок, що задовольняють вимоги 9.2.5, 9.4.6, 9.5.8, 9.5.9 і 9.5.14, допускається виконувати за формулою (9.10) як розрахунок перерізів 3-го класу (з урахуванням перерозподілу згинальних моментів і утворенням пластичних шарнірів, а також впливу дотичних напружень τхзгідно з 9.2.3) у розрахункових перерізах, де діє максимальний згинальний момент.

9.2.8Розрахунок на міцність бісталевих розрізних балок двотаврового і коробчастого перерізів з двома осями симетрії при значеннях дотичних напружень τy≤ 0,9 Rs, τx≤ 0,5Rs(окрім опорних перерізів) необхідно виконувати як розрахунок перерізів 2-го класу за формулами:

- при згині в площині найбільшої жорсткості (Ix>Iy)

M  x n

 1; (9.18) c  W R  x r1 xn yw c

- при згині у двох головних площинах

M  M  x n y n

  1. (9.19) c  W R  c W R  xr r1 xn yw c yr yn yf c

У формулах (9.18) і (9.19) позначено:

 r  0 25,  0 0833, / r2 f c . (9.20) xr

  0 167, f тут αf = Af/Aw; r = RyfIRyw; βr1 – коефіцієнт, який приймається таким, що дорівнює:

– при τy≤0,5 Rs приймається βr 1 = 1,0; -при 0,5 Rs<τy<0,9R4:

0 2.    y

  1, (9.20) r1  

 r  0 25, R f  sw  cyr – коефіцієнт, який приймається таким, що дорівнює 1,15, – для двотаврового перерізуі 1,05 / r – для коробчастого перерізу;

Mx, My – абсолютні значення згинальних моментів у розрахунковому перерізі.

Розрахунок бісталевих балок за наявності зони чистого згину і в опорному перерізі, а також з урахуванням ослаблення перерізу слід виконувати згідно з 9.2.3.

У зонах пружних деформацій перевірку міцності бісталевих балок 2-го класу слід виконувати як для балок 1-го класу.

При визначенні прогину бісталевих балок момент інерції поперечного перерізу брутто балки необхідно множити на коефіцієнт 0,95.

9.3 Розрахунок на міцність балок суцільного перерізу для кранових колій

9.3.1Розрахунок на міцність балок кранових колій, як правило, слід виконувати відповідно до 9.2 на дію вертикальних і горизонтальних навантажень, визначених згідно з ДБН В.1.2-2.

Для балок двотаврового перерізу без гальмових конструкцій згинальний момент Муу горизонтальній площині повинен бути повністю сприйнятий перерізом верхнього пояса балки.

9.3.2Розрахунок на міцність стінок балок кранових колій (за винятком балок, що розраховуються на втому, для кранів груп режимів роботи 7К у цехах металургійних виробництв і 8К згідно з ГОСТ 25546) необхідно виконувати за формулою (9.4). При цьому, у розрахунковому перерізі, розташованому на опорах нерозрізних балок, у формулі (9.4) замість коефіцієнта 0,87 слід приймати коефіцієнт 0,77.

9.3.3Міцність стиснутої зони стінок балок кранових колій, що розраховуються на втому, для кранів груп режимів роботи 7К (у цехах металургійних виробництв) і 8К згідно з ГОСТ 25546, виконаних зі сталі з границею текучості до 440 Н/мм2, слід виконувати за формулами:

  n k 2 2 2

(  )  ( )    3 (  )  1, (9.22) x loc x, x loc x, loc y, loc y, xy loc xy,

R y

 n

(  )  1, (9.23) x loc x,

R y

 n

(  )  1, (9.24) loc y, fy

R y

 n

(    )  1, (9.25) xy loc xy, f xy,

R y де βk – коефіцієнт, який приймається таким, що дорівнює 0,77 – при розрахунку перерізів,розташованих на опорах нерозрізних балок, та 0,87 – при розрахунку розрізних балок у прогоні;

M   F 2M t Q x f f1 k t w y

  y,   0 25, ,  ,  ;  , (9.26) x loc x, loc y, loc y, fy xy l l t l t h xn ef1 w f w w

  0 3, ,   0 25,  loc xy, loc y, f xy, fy тут Мхі Qy – відповідно згинальний момент і поперечна сила у перерізі балки від розрахункового навантаження, що визначається згідно з ДБН В.1.2-2; y – відстань до розглядуваної точки стінки балки, що дорівнює половині її висоти; γf1 – коефіцієнт збільшення зосередженого вертикального навантаження від одногоколеса крана, що приймається згідно з ДБН В.1.2-2; Fk – розрахункове експлуатаційне значення зосередженого вертикального навантаженнявід одного колеса крана; lef1 – розрахункова довжина умовної площадки, через яку передається зосереджене навантаження, що визначається згідно з вимогами 9.2.2; Mt – місцевий крутний момент, що визначається за формулою:

Mt= γfγf1Fke+ 0,75 Qthr, (9.27) де е – умовний ексцентриситет, що приймається 15 мм; Qt – розрахункове горизонтальне навантаження (бічна сила), яке спрямоване впоперекдо напрямку кранової колії, обумовлене перекосами мостових кранів і непаралель-ністю кранових колій, що приймається відповідно до ДБН В.1.2-2; hr – висота кранової рейки;

lΣf = lt+ lf= lt+ 0,33 b ti3 – сума моментів інерції при крученні відповідно рейки It і пояса If,

 і і де bj і tj – відповідно ширина і товщина листових елементів, що утворюють верхній пояс, у тому числі полиць і поясних кутиків.

Усі складові напруженого стану у формулах (9.22) – (9.26) слід приймати зі знаком "плюс". Окрім цього, при обчисленні значень напружень σхі τxy необхідно враховувати вимоги 9.2.2.

9.3.4Розрахунок на міцність підвісних балок кранових колій (монорейок) слід виконувати з урахуванням місцевих нормальних напружень від тиску колеса крана, які спрямовані вздовж та впоперек осі балки та не діють одночасно.

9.3.5Розрахунок на міцність бісталевих балок кранових колій двотаврового перерізу з двома осями симетрії без гальмових конструкцій для кранів груп режимів роботи 1К – 5К згідно з ГОСТ 25546 при r= RyfIRyw≤1,5 допускається виконувати за формулою (9.19), у якій слід приймати: Му – згинальний момент у горизонтальній площині, що повністю передається на верхній пояс балки; Wyn= Wynf – момент опору перерізу верхнього пояса балки відносно осі y – y; cyr – коефіцієнт, який приймається таким, що дорівнює 1,15.

Розрахунок на міцність стінок бісталевих балок кранових колій слід виконувати відповідно до вимог 9.3.2.

9.4 Розрахунок на загальну стійкість згинальних елементів суцільного перерізу

9.4.1Розрахунок на загальну стійкість двотаврових балок 1-го класу, а також бісталевих балок 2-го класу при виконанні вимог 9.2.1 і 9.2.8 необхідно виконувати за формулами:

- при згині у площині стінки, що збігається з площиною симетрії перерізу

M  x n

 1; (9.28)

 W R  b cx y c

- при згині у двох головних площинах

M  M  x n y n

  1, (9.29)

 W R  W R  b cx y c y y c де φb – коефіцієнт стійкості при згині, що визначається за додатком Н; Wcx – момент опору перерізу відносно осі x – x(рисунок 9.2), обчислений для стиснутого пояса елемента; Wy – момент опору перерізу відносно осі y – y (рисунок 9.2), що збігається з площиною згину.

Для бісталевих балок у формулах (9.28) і (9.29), а також при визначенні φbслід замінити Rуна Ryf.

9.4.2При визначенні значення φb за розрахункову довжину балки lef слід приймати відстань між точками закріплення стиснутого пояса від горизонтальних переміщень, спрямованих перпендикулярно до площини згину (вузлами поздовжніх чи поперечних в’язей, вузлами кріплення жорсткого настилу), а за відсутності таких закріплень – геометричну довжину елемента (lef= l, де l – прогін балки). За розрахункову довжину консолі слід приймати: геометричну довжину елемента (lef = l, де l – довжина консолі) – за відсутності закріплення стиснутого пояса консолі на її вільному кінці від горизонтальних переміщень із площини згину; та відстань між точками закріплення стиснутого пояса – при розкріпленні стиснутого пояса консолі на вільному кінці та вздовж довжини.

9.4.3Розрахунок на загальну стійкість балок кранових колій двотаврового перерізу слід виконувати за формулою (9.29), у якій необхідно приймати: My – згинальний момент у горизонтальній площині, що повністю передається на верхній пояс балки; Wy= Wyf – момент опору перерізу верхнього пояса відносно осі y – y.

9.4.4Загальну стійкість балок 1-го класу, а також бісталевих балок 2-го класу слід вважати забезпеченою:

а) при передачі навантаження на балку через суцільний жорсткий настил (залізобетонні плити з важкого, легкого та ніздрюватого бетону, плоский і профільований металевий настил, хвилясту сталь тощо), що неперервно обпирається на стиснутий пояс балки та надійно з ним зв’язаний із застосуванням зварювання, болтів, самонарізних гвинтів тощо; при цьому сили тертя враховувати не слід;

l R ef yf б) при значеннях умовної гнучкості стиснутого пояса балки  , що не перевищують b b E значень граничної умовної гнучкості стиснутого пояса  ub, які визначаються за формулами таблиці 9.1 для балок симетричного і асиметричного двотаврового перерізів; при цьому, балки асиметричного перерізу з більш розвинутим стиснутим поясом повинні перевірятись за формулою (9.28) і мати відношення ширини розтягнутого пояса до ширини стиснутого пояса не менше ніж 0,75.

Для стиснутого пояса балки, обрамленого ребрами, значення граничної умовної гнучкості стиснутого пояса  ub, одержане за таблицею 9.1 як для балки зі стиснутим поясом без ребер, допускається збільшити шляхом множення на коефіцієнт μ = iyrIiy>1,0, де іуrі iy – радіуси інерції відносно осі y – y, мм, обчислені для розрахункових перерізів, які складаються з поперечних перерізів відповідно стиснутих поясів із ребрами Аfrта без них Af, а також з прилеглих до них ділянок стінок загальною площею відповідно Ar= Afr+ 0,25 Аwі А = Af+0,25 Aw.

Примітка 1. bf і tf– відповідно ширина і товщина стиснутого пояса;

h0 – відстань між осями (центрами мас) поясних листів.

Примітка 2. Значення  ub слід визначати при 1 ≤h0 / bf≤ 6 та 15 ≤bf/tf≤ 35; для балок з відношенням bf /tf< 15 у формулах цієї таблиці приймається bf /tf= 15.

Примітка 3. Для балок з болтовими фрикційними поясними з’єднаннями значення  ub слід множити на 1,2.

Примітка 4. Значення Xub допускається збільшити множенням на коефіцієнт R / , де σ = M /Wсγс.

yf

9.4.5Прикріплення до стиснутого пояса балки жорсткого настилу, елементів поздовжніх чи поперечних в’язей, які повинні забезпечувати загальну стійкість згинального елемента, необхідно розраховувати на дію фактичної чи умовної поперечної сили; при цьому умовну поперечну силу слід визначати:

- при розкріпленні стиснутого пояса балки в окремих вузлах – за формулою (8.14), у якій коефіцієнт ф необхідно визначати за кривою стійкості b при гнучкості λ = lef /іу (де іу-радіус інерції відносно осі у – у поперечного перерізу стиснутого пояса разом із прилеглою ділянкою стінки загальною площею А= Af+0,25 Aw, а N обчислювати за формулою:

N = AfRyf+0,25 AwRyw, (9.33) де Ryf і Ryw – розрахункові опори сталі стиснутого пояса і стінки відповідно;  при неперервному розкріпленні стиснутого пояса балки – за формулою:

3 Q fic q , (9.34) fic l де qfic – умовна поперечна сила, що припадає на одиницю довжини стиснутого пояса балки, Н/мм; Qfic – умовна поперечна сила, яка обчислюється за формулою (8.14), у якій приймають φ = 1, aN – обчислюють за формулою (9.33); l – довжина стиснутого пояса балки.

9.4.6Загальну стійкість балок із перерізами 2-го і 3-го класів слід вважати забезпеченою при виконанні вимог 9.4.4, а) або 9.4.4, б). В останньому випадку значення граничної умовної гнучкості стиснутого пояса  ub, що визначається за формулами таблиці 9.1, необхідно множити на коефіцієнт:

δ= 1 – 0,6(с1х – 1)/(сх – 1), (9.35) де с1х – коефіцієнт, який змінюється в межах 1,0<с1х<сх та в перевірках враховується за двома значеннями, які визначаються за формулами:

M x c  або с1x= βrcx, (9.36)

1x

W R  xn y c де Мх – згинальний момент у розрахунковому перерізі; βr – коефіцієнт, що визначається за формулою (9.12); cx – коефіцієнт, що приймається відповідно до таблиці М.1.

При цьому допускається приймати значення граничної умовної гнучкості стиснутого пояса балки:

δ  ub – у розрахункових перерізах балки, які перевіряються з врахуванням розвитку обмежених пластичних деформацій;

 ub – У розрахункових перерізах балки, де виникають нормальні напруження, що не перевищують границі пружності, а саме σ = M/ Wn,min≤Rуγс.

Врахування розвитку обмежених пластичних деформацій при розрахунку балок із стиснутим поясом, переріз якого є меншим за переріз розтягнутого пояса, допускається лише при виконанні вимог 9.4.4, а).

9.5Перевірка місцевої стійкості стінок і поясних листів згинальних елементів суцільного перерізу

9.5.1Місцеву стійкість стінок балок 1-го класу слід вважати забезпеченою, якщо виконанівимоги h R ef y

9.4.1– 9.4.5, 9.5.1, 9.5.3 – 9.5.5 і умовна гнучкість стінки   не перевищує значень:

w t E w

3,5 – за відсутності місцевого напруження у балках з двосторонніми поясними швами;

3,2 – те саме у балках з односторонніми поясними швами;

2,5 – за наявності місцевого напруження у балках з двосторонніми поясними швами.

При цьому необхідно влаштовувати основні поперечні ребра жорсткості та опорні ребра відповідно до 9.5.9, 9.5.11 і 9.5.13.

9.5.2Перевірку місцевої стійкості стінок балок 1-го класу слід виконувати для розрахункових перерізів, де діють найбільші стискальні напруження σ, середні дотичні напруження τта місцеві нормальні напруження σloc, обумовлені зосередженим навантаженням, прикладеним до пояса балки. При цьому нормальні стискальні напруження о необхідно визначати у небезпечних точках перерізу стінки і приймати в розрахунок зі знаком "плюс".

Складові напруженого стану σі τслід обчислювати за формулами:

M

  y, (9.37) l xn

Q

 , (9.38) h t w w де М і Q – середні значення відповідно згинального моменту і поперечної сили, що діють у межах відсіку. Якщо:

-довжина відсіку а перевищує його розрахункову висоту hef, тоді значення внутрішніх зусиль М і

Qнеобхідно обчислювати як середні для більш напруженої ділянки відсіку з довжиною, що дорівнює hef;

- у межах відсіку згинальний момент або поперечна сила змінюють свій знак, то їх середні значення слід обчислювати для такої ділянки відсіку, де діють відповідні внутрішні зусилля одного знака;

а – відстань між осями поперечних ребер жорсткості;

hef – розрахункова висота стінки, що приймається відповідно до вимог 8.3.1.

Місцеві нормальні напруження σloc(σloc,y), що виникають у стінці балки від зосередженого навантаження, прикладеного до пояса балки, слід визначати відповідно до 9.2.2 і 9.3.3.

Для тих відсіків стінки балки, в яких зосереджене навантаження прикладене до розтягнутого пояса, одночасно слід враховувати лише компоненти σі τ або σlосі τ.

9.5.3Місцеву стійкість стінок балок 1-го класу симетричного перерізу, укріплених лише основними поперечними ребрами жорсткості, при значеннях умовної гнучкості стінки   6 R /  слід вважати w y забезпеченою, якщо виконана умова:

    2   2 n loc

      1, (9.39)

 

 

    c  cr loc cr,   cr  де σ, σloc, τ– складові напруженого стану, які визначаються відповідно до 9.5.2;

σcr – критичне нормальне напруження, що обчислюється за формулою:

c R cr y

 , (9.40) cr 2

 w ccr – коефіцієнт, що визначається згідно з 9.5.4 – 9.5.6; σloccr – критичне місцеве нормальне напруження, що обчислюється за формулою:

c c R

1 2 y

 , (9.41) loc cr, 2

 w де c1і c2 – коефіцієнти, що визначаються згідно з 9.5.5;

τcr – критичне дотичне напруження, що обчислюється за формулою:

 0 76,  R s

  10 3 1,   , (9.42) cr 2 2

 

 w  d де μw – відношення більшої сторони відсіку стінки до меншої;

d R g y

 d – умовна гнучкість стінки  , d t E w тут dg – менша сторона відсіку стінки (hеfабо а).

9.5.4Для стінок балок, місцева стійкість яких перевіряється відповідно до вимог 9.5.3 за відсутності місцевих нормальних напружень (σloc= 0), коефіцієнт ccr у формулі (9.40) слід визначати за таблицею 9.2 залежно від виду поясних з’єднань і значення коефіцієнта δ, що обчислюється за формулою:

b  t 3 f f

  , (9.43) r 2   h t ef  w  де βr2 – коефіцієнт, значення якого приймається за таблицею 9.3; bf, ff – ширина і товщина стиснутого пояса балки.

Примітка. Для відсіків балок кранових колій, де зосереджене навантаження прикладене до розтягнутого пояса, коефіцієнт βr2 необхідно приймати таким, що дорівнює 0,8.

9.5.5Для стінок балок, місцева стійкість яких перевіряється відповідно до вимог 9.5.3 за наявності місцевих нормальних напружень (σloc≠ 0) (рисунок 9.3), перевірку стінки за формулою (9.39) слід виконувати залежно від відношення розмірів відсіку a / hef:

а) при відношенні a/hef≤0,8 значення критичних нормальних напружень σcr слід визначати за формулою (9.40) з урахуванням вимог 9.5.4.

Якщо зосереджене навантаження прикладене до розтягнутого пояса балки, тоді при перевірці місцевої стійкості стінки при одночасній дії місцевих нормальних σloc та дотичних т напружень (рисунок 9.3, б) при визначенні коефіцієнта δза формулою (9.43) значення bf і tf слід приймати як ширину і товщину розтягнутого пояса балки; а – при прикладенні зосередженого навантаження до стиснутого пояса; б – те саме до розтягнутого

Рисунок 9.3 – Схема ділянки балки, укріпленої поперечними ребрами жорсткості б) при відношенні a / hef> 0,8 перевірку місцевої стійкості стінки за формулою (9.39) слід виконувати двічі:  при значенні σcr, обчисленому за формулою (9.40) з урахуванням вимог 9.5.4 і при такому значенні σloc,cr, для обчислення якого за формулою (9.41) при визначенні коефіцієнтів c1 і c2 замість розміру а необхідно прийняти розмір а1 = 0,5а при 0,8 ≤a / hef≤ 1,33 та а1 = 0,67hef при a / hef> 1,33;  при значеннях σсrі σloc,cr, обчислених залежно від фактичного відношення a / hef (якщо a / hef> 2,0, у розрахунку слід приймати a / hef= 2,0)); при цьому коефіцієнт ссrу формулі (9.40) слід визначати за таблицею 9.4.

Значення критичних місцевих нормальних напружень σloc,cr слід визначати за формулою (9.41), де:

c1 – коефіцієнт, що приймається за таблицею 9.5 залежно від відношень a / hef (a1 / hef) і значення ρ = 1,04lef / hef (тут величину lef слід визначати відповідно до 9.2.2); c2 – коефіцієнт, що приймається за таблицею 9.6 залежно від відношень a / hef (a1 / hef) і значення δ, що обчислюється за формулою (9.43); для балок з болтовими фрикційними поясними з’єднаннями слід приймати δ= 10.

Значення критичних дотичних напружень τcr в усіх випадках слід обчислювати за фактичними геометричними розмірами відсіку.

Значення коефіцієнта c1 при відношенні a/ hef (a1 / hef), що дорівнює

Значення коефіцієнта c2 при відношенні a/ hef (a1 / hef), що дорівнює

9.5.6Місцеву стійкість стінок балок 1-го класу асиметричного двотаврового перерізу (з більш розвинутим стиснутим поясом), укріплених тільки основними поперечними ребрами жорсткості, слід вважати забезпеченою, якщо умова формули (9.39) буде виконана з урахуванням таких змін:  при визначенні значень критичних місцевих напружень σcr за формулою (9.40), у формулі (9.43) замість значення hef слід приймати подвоєну висоту стиснутої зони стінки 2hс;  при відношенні a / (2hc) >0,8 і наявності місцевих нормальних напружень (σloc≠ 0) необхідно виконувати дві перевірки, вказані у 9.5.5, приймаючи hef= 2hспри визначенні ссrза таблицею 9.4 і σcr за формулою

(9.40).

Значення критичних дотичних напружень τcr і критичних місцевих нормальних напружень σloc,сrслід визначати за фактичними геометричними розмірами відсіку стінки.

9.5.7Місцеву стійкість стінок балок 1-го класу асиметричного двотаврового перерізу (з більш розвинутим розтягнутим поясом), укріплених тільки основними поперечними ребрами жорсткості, при одночасній дії нормальних о і дотичних т напружень за відсутності місцевих нормальних напружень (σloc= 0) слід вважати забезпеченою, якщо виконується умова:

0 5,   n 1 2 2

2      4  1, (9.44)

 w w w 

  cr c де

        c R

1 2 cr cr y

 ,  ,  , w w    cr

   2

1  1  cr  w тут σ1 і σ2— нормальні напруження відповідно стиску і розтягу у небезпечних точках перерізу стінки, які визначаються за формулою (9.37) і приймаються в розрахунок зі своїми знаками; τ і τcr – відповідно дотичні і критичні дотичні напруження, що визначаються за формулами (9.38) і

(9.42); ccr – коефіцієнт, що визначається за таблицею 9.7 залежно від значення αw.

9.5.8Місцеву стійкість стінок балок 2-го і 3-го класів двотаврового і коробчастого перерізів, симетричних відносно обох головних осей, переріз яких виконаний зі сталі однієї марки, та бісталевих балок за відсутності у розрахунковому перерізі місцевого нормального напруження (σloc= 0) слід вважати забезпеченою, якщо значення умовної гнучкості стінки  wне перевищує значення граничної умовної гнучкості стінки  uw, яке визначається за таблицею 9.8. У таблиці 9.8 значення середніх дотичних напружень τслід приймати таким, що дорівнює τ = Q /Aw, а значенняε̄ необхідно обчислювати за формулами:

– для балки, переріз якої виконаний зі сталі однієї марки

0 29,

 , (9.45)

0 0833,  (c  1)(  0 167,)

1x f де c1x –коефіцієнт, який визначається за формулою (9.36); ε̄ –відносна лінійна деформація стиснутого пояса балки;

– для бісталевих балок

  1 (,1 3  0 2, )(c 1), (9.46) f 1r де c1r – коефіцієнт, що визначається за формулами:

M x c  або c1r = βrcrx, (9.46)

1r

W R  xn yw c де βr і crx– коефіцієнти, що визначаються відповідно до 9.2.8.

Значення  uwпри ε̄, що дорівнює

9.5.9Стінки балок слід укріплювати основними поперечними ребрами жорсткості:  у балках 1-го класу – на ділянці довжини балки, в розрахункових перерізах якої значення умовної гнучкості стінки  w перевищує 3,2 за відсутності рухомого навантаження, прикладеного до пояса балки, або 2,2 – за наявності такого навантаження;  у балках 2-го і 3-го класів – за будь-яких значень умовної гнучкості стінки на ділянці довжини балки, в розрахункових перерізах якої враховується розвиток обмежених пластичних деформацій, а на інших ділянках – як для балок 1-го класу.

Поперечні ребра жорсткості, як правило, слід встановлювати у місцях прикладення значних нерухомих зосереджених навантажень та в опорних перерізах балок.

Відстань між поперечними ребрами, як правило, не повинна перевищувати 2hef при  w> 3,2 і 2,5hef при  w<3,2.

Для балок 1-го класу допускається перевищувати ці відстані до значення 3hеfза умови, що забезпечена місцева стійкість стінки, а загальна стійкість балки є забезпеченою виконанням вимог 9.4.4, а) або 9.4.4, б). В останньому випадку значення  ub не повинно перевищувати значення, обчисленого за формулою (9.30).

У стінці балки, підкріпленій тільки основними поперечними ребрами жорсткості, ширина їхньої h

W виступної частини brповинна бути не меншою за плюс 25 мм – для двостороннього ребра жорсткості, h

W і не меншою за плюс 40 мм – для одностороннього; товщина ребра жорсткості trповинна бути не менше за 2b R / E.

r y

У разі підкріплення стінки балки односторонніми поперечними ребрами жорсткості, виконаними з одиночних кутиків, які приварюються до стінки по перу, момент інерції такого ребра, обчислений відносно осі, що збігається з найближчою до ребра гранню стінки, повинен бути не меншим ніж для двостороннього ребра.

9.5.10Поперечне ребро жорсткості, розміщене у місці прикладення до верхнього пояса зосередженого навантаження, слід перевіряти розрахунком на стійкість: двостороннє ребро – як центрально стиснутий стояк, а одностороннє – як стояк, стиснутий з ексцентриситетом, що дорівнює відстані від серединної площини стінки до центра ваги розрахункового перерізу стояка. При цьому у розрахунковий переріз стояка слід включати переріз ребра жорсткості і смуги стінки завширшки 0 65, t E / R з кожної сторони ребра, а розрахункову довжину стояка приймати такою, що дорівнює w y розрахунковій висоті стінки hef.

9.5.11Якщо місцева стійкість стінок балок 1-го класу при дії нормальних напружень σ від згину не забезпечена, а також при значеннях умовної гнучкості стінки  > 5 5, R /  (тут σ – нормальні w y напруження у стиснутому поясі балки), стінки таких балок допускається укріплювати поздовжнім ребром жорсткості, що встановлюється додатково до основних поперечних ребер відповідно до вимог додатка П, де наведені також вимоги щодо встановлення проміжних поперечних ребер жорсткості.

9.5.12При значеннях умовної гнучкості стінки  > 5 5, R /  балки симетричного двотаврового w y перерізу допускається проектувати як балки 2-го класу з гнучкими (нестійкими) стінками згідно з розділом 22.

9.5.13Ділянку стінки балки в опорному перерізі слід розраховувати на втрату загальної стійкості як центрально стиснутий стояк, навантажений опорною реакцією.

У разі підкріплення стінки балки опорними ребрами з шириною виступної частини brу розрахунковий переріз цього стояка слід включати переріз опорних ребер і смуги стінки завширшки не більше ніж 0 65, t E / R з кожної сторони ребра.

w y

За відсутності опорних ребер, як правило, у прокатних балках розрахунковим перерізом стояка є смуга стінки завширшки: b – при розрахунку на міцність; b+ 0,3h – при розрахунку на загальну стійкість

(рисунок 9.4, в).

Товщина опорного ребра trповинна бути не меншою 3b R / E, де br – ширина виступної частини.

r y

Розрахункову довжину стояка слід приймати такою, що дорівнює розрахунковій висоті стінки балки hef.

Нижні торці опорних ребер (рисунок 9.4) повинні бути фрезеровані або щільно пригнані чи приварені до нижнього пояса балки. Напруження в розрахунковому перерізі опорного ребра при дії опорної реакції не повинні перевищувати розрахункового опору прокатної сталі у випадках влаштування опорного ребра:  торці із застосуванням фрезерування (рисунок 9.4, а)-зминанню Rрпри а0≤1,5tі стиску Rупри а0>1,5t;  із зміщенням від торця із застосуванням щільної пригонки або приварювання (рисунок 9.4, б) – зминанню Rp.

Зварні шви, що прикріплюють опорне ребро до нижнього пояса, повинні бути розраховані на дію опорної реакції.

а б в а – з опорним ребром у торці при застосуванні фрезерування; б – з опорним ребром, зміщеним від торця із застосуванням щільної пригонки або приварювання; в – без опорного ребра з використанням прокладки

Рисунок 9.4 – Схема опорної ділянки балки

9.5.14Місцеву стійкість стиснутих поясів слід вважати забезпеченою, якщо умовна гнучкістьзвису b R b R ef yf f y пояса   або поясного листа   балок 1-го класу, а також бісталевих балок 2-го f f1 t E t E f f класу при виконанні вимог 8.3.1,9.2.1 і 9.2.8 не перевищує значень граничних умовних гнучкостей  uf,  uf1, що визначаються за формулами:

- для звисів поясів балок двотаврового перерізу, які не обрамлені ребрами (не підсиленівідгинами)

R yf

  0 5,; (9.48) uf

 c

- для поясних листів балок коробчастого перерізу

R y

  1 5,, (9.49) uf,1

 c де σc – нормальні напруження в стиснутому поясі, які обчислюються за формулами:

- для перерізу з однорідної сталі

M M M x x y

  або   ; (9.50) c c

W  W  W  xnc c xnc c ync c

- для бісталевого перерізу

M y

  R або   R , (9.51) c yw c yw

W  ync c де Wxnc і Wync – моменти опору поперечного перерізу відносно відповідних осей, обчислені для стиснутих волокон; ε̄ – параметр, що визначається за формулою (9.46).

9.5.15Місцеву стійкість стиснутих поясів слід вважати забезпеченою, якщо умовна гнучкість звису стиснутого пояса або поясного листа балок 2-го і 3-го класів з однорідної сталі при виконанні вимог 8.3.1,

9.2.3і 9.5.8 не перевищує значень граничних умовних гнучкостей  uf,  uf,1 що визначаються при 2,2 ≤  uw≤5,5 за формулами:

- для необрамлених звисів поясів балок двотаврового перерізу

 uf= 0,17 + 0,06  uw; (9.52)

- для поясних листів балок коробчастого перерізу

 uf,1= 0,675 + 0,15  uw. (9.53)

9.5.16У разі обрамлення звису стиснутого пояса ребром або підсилення звису відгином, що має

R yf розмір aef≥ 0,3bef (рисунок 8.4) і товщину t> 2a, значення  uf1, які обчислюються за формулами ef

E (9.49) і (9.53), допускається збільшувати множенням на коефіцієнт 1,5.

10 РОЗРАХУНОК ЕЛЕМЕНТІВ СТАЛЕВИХ КОНСТРУКЦІЙ НА ДІЮ ПОЗДОВЖНЬОЇ СИЛИ ТА

ЗГИНАЛЬНОГО МОМЕНТУ

10.1 Розрахунок на міцність

10.1.1Розрахунок на міцність позацентрово-стиснутих (стиснуто-зігнутих) і позацентрово-розтягнутих (розтягнуто-зігнутих) елементів, окрім елементів з круглих труб, виконаних із сталі з характеристичним опором Ryn≤ 440 Н/мм2, які не підлягають безпосередній дії динамічних навантажень, при значеннях напружень τ<0,5Rsі σ = N/ An>0,1Ry, слід виконувати за формулою:

n

 N  M  M  n x n y n

     1, (10.1)

 

A R  c W R  c W R 

 n y c  x xn,min y c y yn,min y c де N, Mx і My – абсолютні значення відповідно поздовжньої сили і згинальних моментів при найбільш несприятливій комбінації розрахункових навантажень; n, cx, cy – коефіцієнти, які приймаються згідно з таблицею М.1; Wxn,min – мінімальне з двох значень моментів опору поперечного перерізу елемента неттовідносно осі, обчислених відповідно для розтягнутого та стиснутого волокна; Wyn,min – те саме відносно осі y – y.

Якщо σ = N/ An≤0,1Ry, формулу (10.1) слід застосовувати у разі виконання вимог 9.5.8 і 9.5.14.

Розрахунок на міцність елементів із труб, які відповідають вимогам, наведеним у першому абзаці даного пункту, слід виконувати за формулою:

 32  M2  M2

N n x y n

    1, (10.2)

 

A R  1 26, W R 

 n y c  n,min y c де Wn,min – момент опору поперечного перерізу, обчислений для найнебезпечнішої точки перерізу.

Розрахунок на міцність елементів у випадках, що не передбачені розрахунком за формулами (10.1) та (10.2), слід виконувати за формулою:

N M  M  n x n y n

 y  x  1, (10.3)

A R  l R  l R  n y c xn y c yn y c де x, y – відстані від головних осей до точки перерізу, яка розглядається.

10.1.2Розрахунок на міцність позацентрово-стиснутих(стиснуто-зігнутих) елементів за формулою (10.1) виконувати не потрібно при значенні приведеного відносного ексцентриситету mef≤ 20, за відсутності послаблення розрахункового перерізу та однакових значеннях згинальних моментів, що приймаються в розрахунок на міцність і стійкість.

10.1.3Позацентрово-стиснуті елементи, виконані зі сталі з характеристичним опором Ryn> 440 Н/мм2, що мають несиметричні перерізи відносно осі, перпендикулярної до площини згину x – хабо y – y(наприклад, перерізи типу 8, 10, 12, і 13 згідно з таблицею Ж.2), слід перевіряти на міцність у площині дії моменту за значеннями нормальних напружень у розтягнутому волокні за формулою:

N  N  m1 n m1 n

  1, (10.4)

A R  W R  n y c tn u c де Wtn – момент опору перерізу нетто, обчислений для розтягнутого волокна; δ – коефіцієнт, що визначається за формулою:

N2

  1 0 1,. (10.5)

AR y

10.2 Розрахунок загальної стійкості елементів суцільного перерізу

10.2.1Розрахунок на стійкість позацентрово-стиснутих (стиснуто-зігнутих) елементів при дії згинального моменту в одній з головних площин слід виконувати для плоскої форми втрати стійкості (в площині дії згинального моменту) згідно з 10.2.2 і 10.2.3 та для згинально-крутильної форми втрати стійкості (з площини дії моменту) відповідно до 10.2.6 – 10.2.8.

10.2.2Розрахунок на стійкість позацентрово-стиснутих (стиснуто-зігнутих) елементів постійного по довжині перерізу в площині дії згинального моменту, що збігається з площиною симетрії, слід виконувати за формулою:

N  n

 1. (10.6)

 AR  e y c

У формулі (10.6) коефіцієнт стійкості при позацентровому стиску φеслід визначати згідно з таблицею Ж.3 залежно від значень умовної гнучкості  та приведеного відносного ексцентриситету mef, який обчислюється за формулою:

mef= ηm, (10.7) де η –коефіцієнт впливу форми перерізу, що визначається за таблицею Ж.2;

eA m  – відносний ексцентриситет,

W c де е = M / N – ексцентриситет, при обчисленні якого розрахункові значення внутрішніх зусиль M і Nслід приймати відповідно до вимог 10.2.3; Wc – момент опору перерізу, обчислений для найбільш стиснутого волокна.

При значеннях mef> 20 розрахунок слід виконувати як для згинальних елементів за формулами (9.28) і (9.29).

10.2.3Розрахункові значення повздовжньої сили Nі згинального моменту М у розрахунковому перерізі елемента слід приймати для одного і того ж сполучення навантажень з розрахунку системи за недеформованою схемою за умови пружних деформацій сталі.

При цьому значення згинального моменту М слід приймати таким, що дорівнює значенню:  найбільшого згинального моменту для колони рамної системи постійного за довжиною перерізу, що виникає у межах геометричної довжини колони;  найбільшого згинального моменту для ступінчастої колони, що виникає у межах ділянки колони постійного за довжиною перерізу;

 згинального моменту в опорному перерізі для колони, защемленої в опорному перерізі та з вільним іншим кінцем, але не менше за значення моменту у перерізі, віддаленому на третину геометричної довжини від опори;  найбільшого згинального моменту для стиснутих поясів ферм і структурних плит, які сприймають позавузлове поперечне навантаження, що виникає у межах середньої третини довжини панелі пояса, який обчислюється з розрахунку пояса як пружної нерозрізної балки;  згинального моменту для стиснутого елемента з шарнірно обпертими кінцями і перерізом, площина симетрії якого збігається з площиною згину, який визначається за формулами таблиці 10.1

M A max залежно від значення відносного ексцентриситету m  і приймається не меншим за0,5 Мmах.

max

N W c

Примітка 1. Mmax – найбільший згинальний момент, що діє у межах геометричної довжини стрижня;

M1 – найбільший згинальний момент, що діє у межах середньої третини геометричної довжини стрижня і приймається не меншим за 0,5Mmax;

M2 – згинальний момент, який приймається таким, що дорівнює значенню Мпри mmax≤ 3,0 і  < 4, 0, але не меншим за 0,5Mmax.

Примітка 2. У формулах таблиці 10.1 значення mmax і  слід визначати відповідно до площини згину, що збігається з площиною симетрії x – хабо y – y.

Примітка 3. Для стиснутих стрижнів з шарнірно обпертими кінцями, що мають суцільний переріз симетричний відносно двох головних осей і на які діють згинальні моменти, значення приведеного відносного ексцентриситету mef, що використовується при визначенні коефіцієнта стійкості φe, необхідно приймати згідно з таблицею Ж.5.

10.2.4Розрахунок на стійкість позацентрово-стиснутих суцільностінчастих елементів постійного за довжиною перерізу (окрім коробчастого) за згинально-крутильною формою втрати стійкості (із площини дії моменту Mx) при згині їх у площині найбільшої жорсткості (Ix>Iy), яка збігається з площиною симетрії, слід виконувати за формулою:

 N n

 1, (10.8) c AR  y y c де с – коефіцієнт, що визначається згідно з 10.2.5; φy – коефіцієнт стійкості при центральному стиску, що визначається відповідно до 8.1.3.

10.2.5Коефіцієнт c у формулі (10.8) слід визначати:

- при значеннях mx≤5 за формулою:

 c c   1, (10.9)

1  m c x де αc, βсі ν – коефіцієнти, що визначаються за таблицею 10.2;

- при значеннях mx≥10 за формулою:

c , (10.10)

1 m  /  x y b де φb – коефіцієнт стійкості при згині, що визначається відповідно до 9.4.1 і додатка Н, як длябалки з двома і більше закріпленнями стиснутого пояса;

- при значеннях 5 <mx< 10 за формулою:

c= c5(2 – 0,2mx) + c10(0,2mx – 1), (10.11) де коефіцієнт c5 необхідно визначати за формулою (10.9) при mx5, а коефіцієнт c10 – за формулою (10.10) при mx≥10;

M A x m  – відноснийексцентриситет, при обчисленні якого значення МхСЛІД прийматизгідно з x

N W c 10.2.6.

При значеннях умовної гнучкості  >3,14 коефіцієнт c не повинен перевищувати максимального значення cmax, що визначається згідно з додатком К; у випадку, коли c>cmax, у формулах (10.8) і (10.13) замість c слід приймати cmax.

)

Примітка 1. l1 і І2 – моменти інерції поперечного перерізу відповідно більшої і меншої полиць відносно осі симетрії y – y;

φc – значення коефіцієнта стійкості φупри значенні умовної гнучкості X = 3,14.

Примітка 2. При значеннях b/h< 0,3 приймається b/h= 0,3.

10.2.6При визначенні відносного ексцентриситету mху формулах (10.7), (10.9) за розрахункове значення згинального моменту Mx слід приймати значення:  максимального згинального моменту для елементів з кінцями, закріпленими від горизонтальних переміщень, спрямованих перпендикулярно до площини дії моменту, який виникає в межах середньої третини геометричної довжини елемента, але не менше половини значення найбільшого згинального моменту, що діє по всій довжині;  згинального моменту в опорному перерізі для елементів, защемлених в опорному перерізі та іншим вільним кінцем, але не менше за значення моменту в перерізі, віддаленому на третину довжини елемента від опори.

10.2.7Розрахунок на стійкість позацентрово-стиснутих елементів двотаврового перерізу, стиснута полиця яких неперервно розкріплена по довжині, слід виконувати згідно з додатком Н.

10.2.8Позацентрово стиснуті елементи постійного по довжині перерізу, що згинаються у площині найменшої жорсткості (Iy<Іхі ey≠0), слід розраховувати за формулою (10.4), а при значеннях гнучкості λx>λy додатково перевіряти на втрату загальної стійкості із площини дії моменту як центрально-стиснуті елементи за формулою:

N n

 1, (10.12)

 AR  x y c де φx – коефіцієнт стійкості при центральному стиску, що визначається відповідно до вимог 8.1.3 залежно від значення гнучкості  x.

При виконанні умови λx≤λy загальну стійкість із площини дії моменту перевіряти не потрібно.

10.2.9Розрахунок на стійкість суцільностінчастих стрижнів постійного за довжиною перерізу (окрім коробчастого) при стиску та згині у двох головних площинах, коли площина найбільшої жорсткості (Iy>Ix) збігається з площиною симетрії, а також для перерізу 3-го типу за таблицею 10.2 слід виконувати за формулою:

N n

 1, (10.12)

3 4

 0 6, c  0 4, c  AR  ey y c де φey – коефіцієнт, що визначається відповідно до вимог 10.2.2, приймаючи при цьомуm = my і λx = λy; с – коефіцієнт, що визначається згідно з 10.2.5.

При обчисленні значення приведеного відносного ексцентриситету mef,y=ηmудля стрижнів двотаврового перерізу з неоднаковими розмірами полиць коефіцієнт слід визначати як для перерізу 11-го типу згідно з таблицею Ж.2.

Окрім розрахунку за формулою (10.13), необхідно виконувати розрахунки за формулами (10.6) і (10.8), приймаючи ey= 0, а також за формулою (10.1) при Mx≠0 і My≠0.

Значення відносних ексцентриситетів слід обчислювати за формулами:

A A m  e та m  e, (10.14) x x y y

W W xc yc де Wxc, Wyc – моменти опору розрахункового перерізу відносно осей відповідно x – хі у – у, обчислені для найбільш стиснутого волокна.

Якщо площина найбільшої жорсткості перерізу елемента (Iy>Ix) не збігається з площиною симетрії, тоді розрахункове значення відносного ексцентриситету mx необхідно збільшити на 25 % (окрім перерізу 3-го типу за таблицею 10.2).

10.2.10Розрахунок на стійкість суцільностінчастих елементів постійного по довжині коробчастого перерізу (рисунок 9.2, б) при стиску зі згином у двох головних площинах слід виконувати за формулами:

N M  n x n

  1; (10.15)

 AR  c  W R  ey y c x x x,min y c

N M  n y n

  1, (10.16)

 AR  c  W R  ex y c y y y,min y c де φex, φey– коефіцієнти стійкості при стиску зі згином, які обчислюються відповідно до додатка Ж; сх, cy – коефіцієнти, що приймаються згідно з додатком М; δх, δy – коефіцієнти, які визначаються за формулами:

0 1, N2 0 1, N2 x y

  1 і   1 (10.17) x y

AR AR y y та приймаються такими, що дорівнюють 1,0 відповідно при λx≤1,0 і λy≤1,0.

Розрахунок на стійкість позацентрово-стиснутих елементів коробчастого перерізу при згині їх у площині найбільшої жорсткості (Ix>Iy; My= 0) слід виконувати згідно з формулою (10.15), при цьому замість φey приймають φе.

10.3 Розрахунок на загальну стійкість елементів наскрізного перерізу

10.3.1Розрахунок на загальну стійкість позацентрово-стиснутих елементів наскрізного перерізу зі з’єднувальними планками або решітками слід виконувати як для стрижня в цілому, так і для окремих його гілок.

10.3.2При розрахунку стрижня в цілому відносно вільної осі згідно з формулою (10.6), коли планки і решітки розміщені в площинах, паралельних площині дії моменту, коефіцієнт стійкості φе необхідно визначати за таблицею Ж.4 залежно від значення умовної приведеної гнучкості  ef(значення λеfвизначають згідно з таблицею 8.2) і відносного ексцентриситету m, що визначається за формулою:

Aa e m  e, (10.18) l де e = M / N – ексцентриситет, при обчисленні якого розрахункові значення внутрішніх зусиль M і N слід приймати згідно з 10.2.3; ае – відстань від головної осі перерізу, перпендикулярної до площини дії моменту, до осі найбільш стиснутої гілки, яка приймається не меншою за відстань від головної осі перерізу до осі стінки гілки; l – момент інерції поперечного перерізу наскрізного стрижня відносно вільної осі.

При значеннях відносного ексцентриситету m>20 перевірку загальної стійкості слід виконувати як для зігнутих елементів.

10.3.3При розрахунку окремих гілок наскрізних стрижнів із решітками згідно з формулою (8.3) поздовжню силу в кожній гілці слід визначати з урахуванням додаткового поздовжнього зусилля Nad, викликаного дією згинального моменту M, яку необхідно визначати за формулами:

Nad= My /b – при згині елемента у площині, перпендикулярній до осі y – y, для 1-го і 3-го типів перерізів (таблиця 8.2);

Nad= 0,5My /b1 – те саме для 2-го типу перерізу;

Nad= 1,16Mx/b – при згині елемента у площині, перпендикулярній до осі x – x, для 3-го типу перерізу;

Nad= 0,5Mx /b2 – те саме для 2-го типу перерізу; тут b, b1, b2 – відстані між осями гілок (таблиця 8.2).

Гнучкість окремих гілок між вузлами приймати згідно з 8.2.4.

При згині стрижня наскрізного перерізу 2-го типу (таблиця 8.2) у двох площинах додаткове поздовжнє зусилля Nаdслід визначати за формулою:

10.3.4При розрахунку окремих гілок наскрізного стрижня з планками у формулі (10.4) необхідно врахувати додаткове поздовжнє зусилля Nad, викликане дією згинального моменту М, а також місцевий згин гілок від фактичної чи умовної поперечної сили (як у поясах безрозкісної ферми).

10.3.5Для рівностороннього тригранного наскрізного стрижня з решітками постійного за довжиною перерізу відносний ексцентриситет mнеобхідно обчислювати за формулами:

- при згині у площині, перпендикулярній до однієї з граней

M m  3 46,; (10.20)

Nb

- при згині у площині, паралельній одній із граней

M m  3 0,, (10.20)

Nb де b – відстань між осями поясів у площині грані; β –коефіцієнт, який приймається у залежності від виду з’єднання решіток із гілками наскрізного стрижня і дорівнює 1,2 – для болтових з’єднань і 1,0 – для зварних з’єднань.

10.3.6Розрахунок на загальну стійкість наскрізних стрижнів із двома суцільностінчастими гілками, що є симетричними відносно осі х – х (рисунок 10.1), із решітками, розміщеними у двох паралельних площинах, при дії поздовжньої сили та згинальних моментів в обох головних площинах слід виконувати:  для стрижня в цілому – у площині, паралельній площині решіток, згідно з вимогами 10.2.2, приймаючи ех = 0;  для окремих гілок – як позацентрово-стиснутих елементів за формулами (10.6) і (10.8); при цьому поздовжню силу у кожній гілці слід визначати з урахуванням додаткового зусилля, спричиненого дією згинального моменту Му згідно з 10.3.3, а згинальний момент Мх розподілити між гілками пропорційножорсткостям (моментам інерції) гілок Ixb(рисунок 10.1); якщо згинальний момент Мх діє в площині однієї з гілок, то слід вважати його таким, що повністю передається на цю гілку. При розрахунку згідно з формулою (10.8) гнучкість окремої гілки слід визначити у залежності від максимальної відстані між вузлами решітки.

Рисунок 10.1 – Схема наскрізного перерізу стрижня з двома суцільностінчастими гілками

10.3.7Розрахунок з’єднувальних планок або решіток наскрізних позацентрово-стиснутих стрижнів слід виконувати згідно з вимогами 8.2.8 і 8.2.9 на дію поперечної сили, значення якої дорівнює більшому з двох значень: фактичної поперечної сили Qчи умовної поперечної сили Qfic, яка обчислюється відповідно до вимог 8.2.7.

У випадку, коли значення фактичної поперечної сили є більшим за значення умовної, сумісну роботу гілок наскрізних позацентрово-стиснутих елементів слід забезпечувати, як правило, за допомогою решіток.

10.4 Перевірка місцевої стійкості стінок і поясних листів

10.4.1Розрахункові розміри стінок і поясних листів (полиць), які розраховуються на втрату місцевої стійкості, слід визначати відповідно до вимог 8.3.1 і 8.3.6.

10.4.2Місцеву стійкість стінок позацентрово-стиснутих елементів слід вважати забезпеченою,якщо h R ef y значення умовної гнучкості стінки   не перевищують відповідних значень граничної умовної w t E w гнучкості стінки  uw, які обчислюються за формулами таблиці 10.3.

10.4.3Стінки позацентрово-стиснутих елементів суцільного перерізу (колон, стояків, опор тощо) при  w≥2,3, як правило, слід підкріплювати основними поперечними ребрами жорсткості згідно з 8.3.3.

10.4.4При підкріпленні стінок позацентрово-стиснутого елемента поздовжнім ребром жорсткості з моментом інерції l  6h t3,яке розміщують посередині стінки, найбільш навантажену (стиснуту) частину rl ef w стінки між поясом і віссю ребра жорсткості слід розглядати як окремий відсік стінки і перевіряти за формулами таблиці 10.3. При цьому розрахунок і проектування ребра жорсткості і елемента в цілому слід виконувати згідно з 8.3.4.

Примітка 1.  x– умовна гнучкість стрижня у площині дії моменту;

 uw1 і  uw2 – граничні умовні гнучкості стінки, обчислені для 1-го і 2-го типів перерізів;

ccr– коефіцієнт, що визначається за таблицею 9.7 залежно від значення αw= αw1;

αw1 = (σ1 – σ2)/σ1(тут σ1 – найбільше стискальне напруження біля розрахункової межі стінки, що приймається зі знаком "плюс" і обчислюється без урахування коефіцієнтів φe, сφу, φey, cφx, φex; σ2 – відповідне напруження біля протилежної розрахункової межі стінки зі своїм знаком);

βw1 = 0,15ccrτ/σ1 (тут τ = Q/(twhw) – усереднене дотичне напруження у розрахунковому перерізі; для коробчастого перерізу τ = Q/(2twhw));

bf – ширина полиці таврового перерізу 4-го типу.

Примітка 2. Для перерізів 1-го і 3-го типів при значеннях 0 <mx< 1 або 10 <mx< 20 значення  uwслід визначати лінійною інтерполяцією між значеннями  uw, обчисленими згідно з 8.3.2 (mx= 0) або 9.5.8 (mx= 20) і згідно з формулами (10.22) і (10.23) відповідно; при цьому значення Nприймається таким, що дорівнює нулю, і виконувати розрахунок відповідно до 9.5.8, де при c1x≤ 1,0 приймати  uw= 5, 5.

Примітка 3. При αw1≤ 0,5 значення  uwдля 2-го і 3-го типів перерізів слід визначити згідно з формулами (10.22) і

(10.23) при значенні mx = αw1/(2 – αw1) з урахуванням примітки 1 до цієї таблиці. При 0,5 <αw1< 1,0 значення  uwнеобхідно визначати лінійною інтерполяцією між значеннями  uw, обчисленими при αw1 = 0,5 і αw1 = 1,0.

Примітка 4. Для перерізів 4-го типу при  x< 0,8 або  x> 4,0 у формулі (10.26) приймається відповідно  x= 0,8 або  x= 4,0.

Примітка 5. Для перерізів 5-го типу при значеннях 0 <my< 1значення  uwнеобхідно визначати лінійною інтерполяцією між значеннями , обчисленими згідно з вимогами 8.3.2 (my= 0) і згідно з uw формулою (10.27) відповідно.

10.4.5У випадках, коли не виконуються вимоги згідно з 10.4.2 та відповідно до таблиці 10.3, допускається:

а) значення  uw, обчислені за формулами таблиці 10.3, окрім формул (10.22) і (10.23), збільшити множенням на коефіцієнт  AR  / N, але не більше ніж у 1,25 разів (тут φm – менше значення одного m y c з коефіцієнтів φе, cφy, φеу, cφx, φех, які використовувались при відповідній перевірці стійкості стрижня);

б) для перерізів 1-го і 3-го типів значення  uw, обчислені згідно з формулами (10.22), (10.23) і (10.24), збільшити множенням на коефіцієнт:

2N

  3  (10.28)

 AR  ex y c

Одержані при цьому значення ψ ,необхідно приймати не більшими за верхню межу значень , uw uw обчислених згідно з формулами (10.23) і (10.25) для розглядуваних значень mx і αw1;

в) для перерізів 1-го і 3-го типів, а також 2-го і 3-го типів при αw1≤0,5 виконувати перевірку стійкості стрижня згідно з формулами (10.6), (10.12), (10.13), (10.15) і (10.16), а також згідно з формулою (10.8) при αw1≤0,5 з урахуванням розрахункової зменшеної площі перерізу стінки Ad, визначеної відповідно до додатка Л.

10.4.6Місцеву стійкість стиснутих поясних листів (полиць) позацентрово-стиснутих стрижнів слід b R ef y вважати забезпеченою, якщо значення умовної гнучкості звису полиці   чи поясного f t E f b R f,1 y листа   не перевищує ВІДПОВІДНИХ значень граничної гнучкості  uf( uf1), які обчислюються за f,1 t E f формулами таблиці 10.4.

Примітка 1.  ufc – граничне значення умовної гнучкості звису пояса чи поясного листа центрально-стиснутого елемента, що визначається згідно з 8.3.7 або 8.3.8 відповідно.

Примітка 2. При значеннях 10 <mx≤ 20 значення  uf ( uf,1) слід визначати лінійною інтерполяцією між зна- ченнями  uf ( uf,1), обчисленими згідно з формулами, наведеними у таблиці 10.4, івідповідно до

9.5.14і 9.5.15 (при mx= 20), умовно приймаючи значення Nтаким, що дорівнює нулю.

Примітка 3. Для звисів поясних листів (полиць), обрамлених ребрами (рисунок 8.4), значення  uf, які об- числюють за формулами згідно з таблицею 10.4, слід збільшити множенням на коефіцієнт 1,5.

Примітка 4. При значеннях при  x< 0,8 або  x> 4,0 у формулах таблиці 10.4 приймається відповідно  x( y) =

0,8 або  x( y) = 4,0.

10.4.7У випадках, коли не виконуються вимоги згідно з 10.4.6 та відповідно до таблиці 10.4 допускається:

а) значення  uf і  uf,1, обчислені за формулами таблиці 10.4, збільшити множенням на коефіцієнт  AR  / N, але не більше ніж у 1,25 разів, як для  uw відповідно до 10.4.5, а);

m y c б) для двотаврового перерізу 1-го типу і перерізу 2-го типу значення  ufі  uf,1,обчислені згідно з формулами (10.30) і (10.31), збільшити множенням на коефіцієнт ψ, що визначається згідно з формулою (10.28); одержані при цьому значення у  uf і у  uf,1 необхідно приймати не більшими за значення відповідно 0,8 і 2,0;

в) для перерізів 4-го типу значення  uf, обчислені згідно з формулою (10.33), збільшити множенням на коефіцієнт:

2N ψ  2 , (10.29) φ AR γ ey y c одержані при цьому значення ψ1 λ необхідно приймати не більшими за 0,9.

uf,1

10.4.8При стиску зі згином стрижня у двох головних площинах перевірку місцевої стійкості стінок і поясних листів (полиць) допускається виконувати відповідно до 10.4.2 – 10.4.7 окремо для згину стрижня у кожній із площин. При цьому виконувати перевірку стійкості стрижня згідно з 10.4.5, в) не потрібно.

11 РОЗРАХУНОК ОПОРНИХ ПЛИТ

11.1Габаритні розміри в плані опорної плити мають визначатись за умовами розрахунку на міцність бетону фундаменту. Передача розрахункового зусилля на опорну плиту може здійснюватись через фрезерований торець колони, що обпирається на стругану поверхню опорної плити (в базах з фрезерованим торцем), або через зварні шви (у базах з траверсами і консольними ребрами).

11.2Товщину опорної плити слід визначати з умови міцності при згині за формулою:

6M γ max n t , (11.1)

R γ y c де γc – коефіцієнт умов роботи опорної плити, що визначається за таблицею 5.1; Мmах – найбільший із згинальних моментів М, що діють на різних ділянках опорної плити визначаються згідно з М.2.

12 РОЗРАХУНОК ОПОРНИХ ЧАСТИН

12.1Розрахунок на зминання в циліндричних шарнірах (цапфах) балансирних опор слід виконувати за формулою:

F γ n

 1, (12.1)

1,25r l R γ a a lp c де F – тиск (сила) на опору; ra, la – відповідно радіус і довжина шарніра; Rlp – розрахунковий опір місцевому зминанню при щільному дотиканні, що приймається за вимогами 7.1.

12.2Розрахунок на діаметральний стиск котків необхідно виконувати за формулою:

F γ n

 1, (12.2) n d l R γ x k cd c де n – кількість котків; ds, lk – відповідно діаметр і довжина котка; Rcd – розрахунковий опір діаметральному стиску при вільному дотиканні, що приймається згідно з

7.1.

13 РОЗРАХУНКОВІ ДОВЖИНИ І ГРАНИЧНІ ГНУЧКОСТІ ЕЛЕМЕНТІВ СТАЛЕВИХ КОНСТРУКЦІЙ

13.1Розрахункові довжини елементів плоских ферм, в’язей і структурних конструкцій

13.1.1Розрахункові довжини lef і lef,1 стиснутих елементів конструкцій плоских ферм і в’язей у їх площині та з площини (рисунок 13.1, а, б, в, г), за винятком елементів, зазначених у відповідності з 13.1.2 і 13.1.3, слід приймати згідно з таблицею 13.1.

а – трикутна зі стояками; б – розкісна; в – трикутна зі шпренгелями; г – напіврозкісна трикутна; д – хрестова

Рисунок 13.1 – Схеми решіток ферм для визначення розрахункових довжин стиснутих елементів

Примітка. l – геометрична довжина елемента (відстань між центрами найближчих вузлів) у площині ферми;

l1 – відстань між вузлами, закріпленими від зміщення із площини ферми (поясами ферм, спе- ціальними в’язями, жорсткими плитами покриттів, прикріпленими до пояса зварними швами або болтами тощо).

13.1.2Розрахункову довжинуlеf1 елемента ферми із площини конструкції, по довжині якого діють зусилля стиску N1 і N2 (N1>N2) (рисунок 13.2), необхідно визначати за формулою:

 N  l  0,75  0,252 l. (13.1) ef,1   1

N

 1 

При цьому розрахунок загальної стійкості елемента слід виконувати на дію поздовжнього зусилля N1.

Розрахункові довжини lеfі lef,1 елементів постійного за довжиною перерізу, розкріплених в’язями на ділянках однакової довжини, в яких діють різні поздовжні зусилля, допускається визначати згідно з таблицею Р.1.

а – схема ферми; б – схема поперечних горизонтальних в’язей між фермами (вид зверху)

Рисунок 13.2 – Схеми для визначення розрахункових довжин пояса ферми

13.1.3Розрахункові довжини lеfі lef,1 розкосів ферми із хрестовою решіткою за наявності з’єднань у вузлах перетину елементів решітки (рисунок 13.1, д) слід приймати:

 у площині ферми – такими, що дорівнюють відстані між центрами вузлів кріплення розкосу до пояса ферми і перетину елементів решітки (lef= l);  з площини ферми: для стиснутих елементів – згідно з таблицею 13.2; для розтягнутих елементів- такими, що дорівнюють відстані між вузлами кріплення елементів решітки до нижнього і до верхнього поясів ферми (lef,1= l1).

Примітка. l – відстань між центрами вузлів кріплення елемента решітки до пояса ферми і перетину елементів;

l1 – відстань між вузлами кріплення елемента решітки до нижнього і до верхнього пояса ферми.

13.1.4Радіус інерції і перерізів елементів із одиночних кутиків при визначенні гнучкості слід приймати таким, що дорівнює:  мінімальному радіусу інерції (і = imin) – при розрахунковій довжині елемента, не меншій за 0,85 l (де l – відстань між центрами найближчих вузлів);  радіусу інерції кутика відносно його осі, що проходить перпендикулярно або паралельно до площини ферми (і = іхабо і = iy) залежно від орієнтації площини згину ферми – у решті випадків.

13.1.5Розрахункові довжини lef елементів структурних конструкцій слід приймати згідно з таблицею 13.3.

Радіуси інерції перерізів і елементів структурних конструкцій при визначенні гнучкості слід приймати такими, що дорівнюють:  радіусу інерції кутика відносно його осі, що проходить перпендикулярно або паралельно до площини ферми (i= іхабо i= iy) – для стиснутих елементів, що сприймають позавузлове поперечне навантаження;  мінімальному радіусу інерції (i= imin) – у решті випадків.

1. Окрім зазначених у позиціях 2 і 3

Примітка. l – геометрична довжина елемента (відстань між центрами вузлів структурної конструкції).

13.2 Розрахункові довжини елементів просторових решітчастих конструкцій

13.2.1Розрахункові довжини і радіуси інерції перерізів стиснутих і ненавантажених елементів просторових конструкцій (рисунок 13.3), виконаних з одиночних рівнополичкових кутиків при визначенні гнучкості, слід приймати згідно з таблицею 13.4 та таблицями 13.5 і 13.6.

а, б, в – суміщені; г, д – не суміщені; е – частково суміщені (познаки – дивись у таблицях 13.4 і 13.5)

Рисунок 13.3 – Схеми просторових решітчастих конструкцій із вузлами в суміжних гранях

13.2.2Розрахункові довжини і радіуси інерції розтягнутих елементів, виконаних з одиничних рівнополичкових кутиків, при визначенні гнучкості слід приймати:  для поясів – згідно з таблицею 13.4;  для розкосів хрестової решітки за рисунком 13.3, а, д: у площині грані – такими, що дорівнюють довжині ld і радіусу інерції imin; з площини грані – такими, що дорівнюють повній довжині розкосу ld1 і радіусу інерції ix відносно осі, паралельної площині грані;  для розкосів (рисунок 13.3, б, в, г, е) - такими, що дорівнюють довжині ldі радіусу інерції imin.

Примітка 1. ldc – умовна довжина, що приймається згідно з таблицею 13.5;

μd – коефіцієнт розрахункової довжини, що приймається згідно з таблицею 13.6.

Примітка 2. Розкоси (рисунок 13.3, а, д) в точках перетину повинні бути скріплені між собою зварними або болтовими з’єднаннями.

l l m,min d

Примітка 1. n , де lm,min і ld,min – найменші моменти інерції поперечного перерізу відповідно поясаі l l d,min m розкосу.

Примітка 2. При n<1 або n> 3 у формулах таблиці приймається відповідно n= 1 або n= 3.

Примітка 1. n – дивись таблицю 13.5;

l– довжина, яка приймається такою, що дорівнює: ld– для розкосів за рисунком 13.3, б, в, г, е;

ldсзгідно з таблицею 13.5 – для розкосів (рисунки 13.3, а та 13.3, д).

Примітка 2. Значення коефіцієнта μdпри 2 ≤n≤ 6 слід визначати за допомогою лінійної інтерполяції.

Примітка 3. У випадку, коли один кінець розкосу прикріплюється до пояса без застосування фасонкиза допомогою зварних або болтових з’єднань, а другий кінець – через фасонку, коефіцієнт роз- рахункової довжини розкосу приймається таким, що дорівнює 0, 5(1 + μd); при прикріпленні обох кінців розкосу до поясів через фасонки – μd= 1,0.

Примітка 4. Кінці розкосів за рисунком 13.3, в слід прикріплювати, як правило, без застосування фасонок. У цьому випадку при їх прикріпленні до розпорки і пояса за допомогою зварних швів або не менше ніж двох болтів, розмішених вздовж довжини розкосу, значення коефіцієнта μdприймається як при n< 2.

У випадку прикріплення кінців розкосу одним болтом значення коефіцієнта μdприймають за цією таблицею, а при обчисленні значення lеfзгідно з таблицею 13.4 замість значення μdприймають значення 0, 5(1 + μd).

13.2.3Розрахункові довжини le f і радіуси інерції і елементів, виконаних із труб чи парних кутиків, слід приймати відповідно до 13.1.1 – 13.1.3.

13.3 Розрахункові довжини колон (стояків)

13.3.1Розрахункові довжини lef колон (стояків) постійного по довжині перерізу або окремих ділянок ступінчастих колон слід визначати за формулою lef = μlc, (13.2) де μ –коефіцієнт розрахункової довжини колони; lc – геометрична довжина колони, окремої її ділянки або висота поверху.

13.3.2При визначенні коефіцієнтів розрахункової довжини колон (стояків) значення поздовжніх сил в елементах системи слід приймати, як правило, для того ж самого сполучення розрахункових навантажень, для якого виконується перевірка стійкості колон (стояків) та елементів їх перерізів відповідно до вимог розділів 8 і 10.

Допускається визначати коефіцієнт розрахункової довжини колони постійного по довжині перерізу та окремої ділянки ступінчастої колони лише для такого сполучення розрахункових навантажень, яке характеризується найбільшим значенням поздовжнього стискального зусилля у колоні та на окремій її ділянці, і одержані значення коефіцієнта μвикористовувати для інших комбінацій навантажень.

При визначенні коефіцієнтів розрахункової довжини колон (стояків) рам необхідно розрізняти закріплені (не вільні) та не закріплені (вільні) рами від перекосу. У першому випадку вузли кріплення ригелів до колон закріплені від горизонтальних переміщень у площині рами; у другому випадку – не закріплені від таких переміщень.

Рами з жорстким зварним з’єднанням ригелів і колон та жорстким защемленням колон у фундаментах, такі що розкріплені у своїй площині елементами жорсткості (системою в’язей, стінками, жорсткими дисками покриттів і перекриттів та іншими конструкціями), слід вважати не вільними, якщо жорсткість на зсув розкріпленої елементами жорсткості рами не менше ніж у 6 разів перевищує відповідну жорсткість рами без розкріплювальних елементів жорсткості.

13.3.3Коефіцієнти розрахункової довжини р колон (стояків) постійного за довжиною перерізу слід визначати залежно від умов закріплення їх кінців і виду навантаження. Для деяких випадків опорного закріплення і виду навантаження значення коефіцієнта р наведені в таблиці 13.7.

Визначення розрахункових довжин колон (стояків) та коефіцієнтів розрахункової довжини р виконувати згідно з додатком Р.

Визначення розрахункової довжини елемента, розкріпленого в’язями в одній площині, виконувати згідно з таблицею Р.1.

Коефіцієнти розрахункової довжини колон (стояків) постійного по довжині перерізу з пружними закріпленнями кінців слід визначати за формулами, наведеними у таблицях Р.2, Р.3.

Схема опорного закріплення колон (стояків) і вид навантаження

13.3.4Коефіцієнти розрахункової довжини р колон постійного за довжиною перерізу у площині вільних і не вільних рам при жорсткому зварному з’єднанні ригелів з колонами і при однаковому завантаженні розміщених в одному рівні вузлів слід визначати за формулами таблиці 13.8.

13.3.5Коефіцієнти розрахункової довжини μколон (стояків) 1-го ярусу однопрогінних і багатопрогінних рам допускається визначати відповідно до таблиці Р.4.

13.3.6При відношенні H / B≥ 60 (де Н – повна висота вільної багато1поверхової рами, В – ширина або загальний прогін рами) повинна бути перевірена загальна стійкість рами в цілому як консольного стрижня наскрізного перерізу, защемленого на опорі.

13.3.7При нерівномірному навантаженні верхніх вузлів колон у вільній одноповерховій рамі і наявності жорсткого диска покриття або горизонтальних розпірок, розташованих по верху усіх колон і спрямованих із площини рами, коефіцієнти розрахункової довжини μdнайбільш навантаженої колони у площині рами слід визначати за формулою:

l cN і і μ  μ  0,7, (13.8) ef

N cl і і де μ – коефіцієнт розрахункової довжини колони, що перевіряється, обчислений за формулами таблиці 13.8; lc, Nc – відповідно момент інерції перерізу і поздовжнє стискальне зусилля у найбільш навантаженій колони розглядуваної рами; N, l, – відповідно сума розрахункових поздовжніх зусиль і моментів інерції перерізів усіх колон  і  і і і розглядуваної рами і не більш ніж чотирьох сусідніх рам (по дві з кожного боку розглядуваної рами); при цьому всі поздовжні зусилля слід визначати для тієї самої комбінації розрахункових навантажень, за якої в колоні, що перевіряється, виникає розрахункове поздовжнє зусилля Nc.

Вільні рами

Не вільні рами

Примітка 1. Is1, Is2, Ij 1, Ij2 – моменти інерції розрахункових перерізів ригелів, які прилягають відповідно до верхнього і нижнього кінців колони, що перевіряється;

Ic, lc – відповідно момент інерції розрахункового перерізу і геометрична довжина колони, яка перевіряється;

l1, l2 – прогони рами; k – кількість прогонів;

l l l l l l l l s1 c s2 c i1 c і 2 c n ; n ; p ; p .

1 2 1 2 l l l l l l l l c 1 c 2 c 1 c 2

Примітка 2. Для крайньої колони вільної багатопрогінної рами коефіцієнт μ слід визначати при значенняхрі n, прийнятих як для колон однопрогінної рами.

Примітка 3. Для однопрогінної багатоповерхової рами при обчисленні p2 і n2 у формулах (13.5) – (13.7) приймається p2 = n2 =0.

13.3.8Коефіцієнти розрахункової довжини μокремих ділянок ступінчастих колон у площині рами рекомендується визначати згідно з додатком С.

При визначенні коефіцієнтів розрахункової довжини μдля ступінчастих колон рам одноповерхових промислових споруд допускається:  не враховувати вплив ступеня завантаження і жорсткості сусідніх колон;  для багатопрогінних рам (з кількістю прогонів два і більше) за наявності жорсткого диска покриття або горизонтальних поздовжніх і поперечних в’язей із розпірками, розташованими по верху всіх колон, які забезпечують просторову роботу каркаса споруд, визначати розрахункові довжини колон як для стояків, нерухомо закріплених у рівні вузлів сполучення з ригелями рам.

13.3.9При визначенні коефіцієнтів розрахункової довжини колон рамних систем згідно з 13.3.3 –

13.3.8допускається враховувати вплив характеру деформування системи під навантаженням відповідно до Р.2.

13.3.10Розрахункові довжини колон у напрямку з площини рами рекомендується, як правило, приймати такими, що дорівнюють відстані між вузлами закріплення колон від горизонтальних переміщень із площини рами (опорами колон, підкранових балок і підкроквяних ферм, вузлами кріплення елементів в’язей і ригелів тощо). Розрахункові довжини допускається визначати на підставі розрахункової схеми, яка враховує фактичні умови закріплення колон.

13.3.11Розрахункову довжину гілок плоских опор транспортерних галерей рекомендується приймати такою, що дорівнює:  у поздовжньому напрямку галереї (з площини опори) – висоті опори (від низу бази до осі нижнього пояса ферми або балки), помноженій на коефіцієнт, визначений як для стояків постійного за довжиною перерізу залежно від умов закріплення їх кінців;  у поперечному напрямку галереї (в площині опори) – відстані між центрами вузлів решітки; при цьому повинна бути перевірена загальна стійкість опори в цілому як консольного стрижня наскрізного перерізу, защемленого в основі.

13.4 Граничні гнучкості елементів

13.4.1Гнучкість елемента λ = lef / і, як правило, не повинна перевищувати значення граничної гнучкості λu, які наводяться у таблиці 13.9 – для стиснутих елементів і в таблиці 13.10 – для розтягнутих елементів.

13.4.2Для елементів конструкцій, які відповідно до 5.3.5 відносяться до категорії за призначенням В згідно з таблицею А.1 у спорудах класів відповідальності СС3 та СС2 згідно з ДБН В.1.2-14, а також для всіх елементів конструкцій у спорудах класу відповідальності СС1 допускається збільшувати значення граничної гнучкості на 10 %.

Для елементів конструкцій повітряних ліній електропередавання, відкритих розподільних пристроїв та контактних мереж транспорту зазначене збільшення не допускається.

N

Примітка.   – коефіцієнт, який приймається не меншим 0,5 (у необхідних випадках замість φслід

AR  y c застосувати φe).

Примітка 1. У конструкціях, що не підлягають динамічним впливам, гнучкість розтягнутих елементів слід перевіряти лише у вертикальних площинах.

Примітка 2. Для елементів в’язей, у яких прогин під дією власної ваги не перевищує l / 150, при дії на конструкцію статичних навантажень допускається приймати λu= 500.

Примітка 3. Гнучкість розтягнутих попередньо напружених елементів не обмежується.

Примітка 4. Для розтягнутих елементів, в яких може змінюватись знак зусилля, гранична гнучкість приймаєтьсяякдля стиснутих елементів, при цьому з’єднувальні прокладки в елементах складеного перерізу необхідно встановлювати з кроком, що не перевищує 40і.

Примітка 5. За наявності мостових опорних кранів груп режимів роботи 7К (у цехах металургійних виробництв) і

8К значення граничної гнучкості приймається відповідно до ГОСТ 25546.

Примітка 6. Для нижніх поясів балок ферм кранових колій при кранах груп режимів роботи 1К – 6К допускається приймати λu= 200.

Примітка 7. До динамічних навантажень, прикладених безпосередньо до конструкції, належать навантаження, які приймаються в розрахунках на витривалість або з урахуванням коефіцієнтів динамічності.

14 РОЗРАХУНОК ЛИСТОВИХ КОНСТРУКЦІЙ

14.1 Розрахунок оболонок обертання на міцність

14.1.1Розрахунок на міцність листових конструкцій (оболонок обертання за рисунками 14.1;14.2 та 14.3), які знаходяться у безмоментному напруженому стані, слід виконувати за формулою:

 m 2 2 2

       3  1, (14.1) x x y y xy

R  y c де γc – коефіцієнт умов роботи конструкцій, який призначається згідно з таблицею 5.1. σхі σy – нормальні напруження у двох взаємно перпендикулярних напрямках; τxy – дотичні напруження у точці стінки оболонки, яка розглядається.

При цьому абсолютні значення головних напружень повинні бути не більшими за значення розрахункових опорів, помножених на γc.

14.1.2Напруження у безмоментних тонкостінних оболонках обертання (рисунок 14.1), які знаходяться під тиском рідини, газу або сипкого матеріалу, слід визначати за формулами:

F abc

 , (14.2)

2rtcos

   

1 1

   r, (14.3)

2   2 t r

 1  де σ1 і σ2 — відповідно меридіальне і кільцеве напруження; Fabc – проекція на вісь z – zоболонки повного розрахункового тиску, що діє на частинуоболонки abc(рисунок 14.1); r, θ – радіус і кут, показані на рисунку 14.1; t – товщина оболонки; ρ1 – розрахунковий тиск на одиницю поверхні оболонки, Н/мм2; r1, r2 – радіуси кривизни у головних напрямках середньої поверхні оболонки.

14.1.3Напруження у стиснутих безмоментних тонкостінних оболонках обертання, що знаходяться під внутрішнім рівномірним тиском, слід визначити за формулами:  для циліндричних

 r  r

 2;  2; (14.4)

1 2

2t t  для сферичних

 r

   2; (14.5)

1 2

2t  для конічних

 r  r

 2;  2, (14.6)

1 2

2 cost  t cos де ρ2 – розрахунковий внутрішній тиск на одиницю поверхні оболонки; r – радіус середньої поверхні оболонки; θ – кут між твірною конуса і його віссю z – z (рисунок 14.2).

14.1.4При перевірці міцності оболонок у місцях зміни їх форми чи товщини, а також зміни навантаження слід враховувати місцеві напруження (крайовий ефект).

14.2 Розрахунок оболонок обертання на стійкість

14.2.1Розрахунок на стійкість замкнутих кругових циліндричних оболонок обертання, рівномірно стиснутих у паралельному до твірної напрямку, слід виконувати за формулою:

 

1 n

 1, (14.7)

  cr,1 c де σ1 – розрахункове напруження в оболонці; σcr,1 – критичне напруження, що дорівнює:

при r / t≤300 – меншому із значень ψRy чи cEt / r;

при r / t>300 – σcr,1= cEt / r; тут r – радіус серединної поверхні оболонки; t – товщина оболонки.

Значення коефіцієнтів ψпри слід визначити за формулою

 R  r y

  0 97,  0 00025,  0 95, (14.8)

 

E t

 

Значення коефіцієнта c слід визначати згідно з таблицею 14.1.

У випадку позацентрового стиску у паралельному до твірної напрямку або в разі чистого згину в діаметральній площині при значеннях дотичних напружень у розрахунковому перерізі, де діє найбільший

3/2 згинальний момент, що не перевищують значення 0,07E(t / r), напруження σcr,1 повинно бути збільшене в (1,1 – 0,1σ'2/σ1) разів, де σ'2 – найменше напруження (при цьому напруження розтягу необхідно приймати зі знаком "мінус").

14.2.2У трубах, що розраховуються як стиснуті або позацентрово-стиснуті стрижні при умовній гнучкості  =  R / E  65, повинна бути виконана умова:

y r E

 . (14.9) t R y

Такі труби слід розраховувати на стійкість згідно з розділами 8 і 10 незалежно від розрахунку на стійкість їх стінок. У випадку, якщо r / t  0 5,  E / R, то розрахунок на стійкість стінок безшовних чи y електрозварних труб не потрібен.

14.2.3Циліндрична панель, обперта вздовж двох твірних і двох дугах напрямної, рівномірно стиснута вдовж твірних, при b2 / rt≤20 (де b – ширина панелі, виміряна вздовж дуги напрямної), повинна бути розрахована на стійкість як пластинка за формулами:  при розрахунковому напруженні σ≤0,8Ry b E

 1 9,; (14.10) t   при розрахунковому напруженні σ = Ry b 37

. (14.11) t R y

1 500

E

При 0,8Ry<σ<Rунайбільше відношення b/tслід визначати лінійною інтерполяцією.

Якщо b / rt>20, то панель слід розраховувати на стійкість як оболонку відповідно до 14.2.9.

14.2.4Розрахунок на стійкість замкнутої кругової циліндричної оболонки обертання при дії зовнішнього рівномірного тиску ρ, спрямованого нормально до бічної поверхні, слід виконувати за формулою:

 

2 n

 1, (14.12)

  cr,2 c де σ2=ρr / t – розрахункове кільцеве напруження в оболонці; σcr,2 – критичне напруження, що визначається за формулами:  при 0,5 ≤lc1/r≤10

3 2/ r  t 

  0 55, E, (14.13) cr,2   l  r  c1  при lc1 /r≥20

 t 2

  0 17, E, (14.14) cr,2  

 r 

 при 10 <lc1 / r<20напруження σcr,2слід визначати за лінійною інтерполяцією.

Тут lc1 – довжина циліндричної оболонки.

Та ж сама оболонка, але підкріплена кільцевими ребрами жорсткості, розміщеними з кроком s≥0,5rміж осями ребер, повинна бути розрахована на стійкість за формулами (14.12) – (14.14) із заміною в них значення lc1 на значення s.

У цьому випадку повинна задовольнятися перевірка загальної стійкості ребра у своїй площині, виконана як для центрально-стиснутого стрижня відповідно до 8.1.3 на дію поздовжнього зусилля N= ρrsпри розрахунковій довжині стрижня lef= 1,8r; при цьому у розрахунковий переріз ребра жорсткості слід включати ділянки оболонки завширшки 0 65, t E / R з кожного боку від осі ребра, а умовна гнучкість y стрижня    R / E не повинна перевищувати 6,5.

y

При використанні одностороннього ребра жорсткості його момент інерції слід обчислювати відносно осі, що збігається з найближчою поверхнею оболонки.

14.2.5Розрахунок на стійкість замкнутої кругової циліндричної оболонки обертання, яка підлягає одночасній дії зусиль, зазначених відповідно до 14.2.1 і 14.2.4, слід виконувати за формулою:

     n 1 2

    1, (14.15)

 

   c  cr,1 cr,2  де σcr,1обчислюють згідно з вимогами 14.2.1, а σcr,2 – відповідно до 14.2.4.

14.2.6Розрахунок на стійкість конічної оболонки обертання з кутом нахилу стінки θ≤60°, стиснутої поздовжньою силою N вдовж осі (рисунок 14.3), слід виконувати за формулою:

N n

 1, (14.16)

N  cr c де Ncr – критична сила, що визначається за формулою:

N  6 28, t r cos2, (14.17) cr cr,1 m тут t – товщина оболонки; σcr,1 – значення критичного напруження, обчислене згідно з 14.2.1, із заміною радіуса rна радіус rm, що дорівнює:

0 9, r  0 1, r

2 1 r . (14.18) m cos

14.2.7Розрахунок на стійкість конічної оболонки обертання при дії зовнішнього рівномірного тиску р, спрямованого нормально до бічної поверхні, слід виконувати за формулою:

 

2 n

 1 (14.19)

  cr,2 c де σ2= ρrm / t– розрахункове кільцеве напруження в оболонці; σcr,2 – критичне напруження, що визначається за формулою:

3 2/ r  t  m

  0 55,, (14.20) cr,2   h r m  m  де rm – радіус, що визначається за формулою (14.18); hm – висота конічної оболонки (між основами).

14.2.8Розрахунок на стійкість конічної оболонки обертання, що підлягає одночасній дії навантажень, зазначених в 14.2.6 і 14.2.7, слід виконувати за формулою:

  N   n 2

    1, (14.21)

 

 N  c  cr cr,2  де значення Nсrі σcr,2 слід обчислювати за формулами (14.17) і (14.20) відповідно

14.2.9Розрахунок на стійкість повної сферичної оболонки (чи її сегмента) при r/t≤ 750 і дії зовнішнього рівномірного тиску р, спрямованого нормально до її поверхні, слід виконувати за формулою:

  n

 1, (14.22)

  cr c де σ = ρr/2t – розрахункове напруження; σcr= 0,1 Et /r – критичне напруження, що приймається не більшим за значення Rу; тут r– радіус серединної поверхні сферичної оболонки.

14.3 Основні вимоги до розрахунку сталевих мембранних конструкцій

14.3.1Розрахунок мембранних конструкцій повинен виконуватися з урахуванням спільної роботи мембрани і елементів контуру, їх деформованого стану, геометричної і конструктивної нелінійності мембрани, а також зміни розрахункової схеми конструкції, що обумовлена прийнятою послідовністю монтажу, силових і температурних впливів.

14.3.2При розрахунку мембранних конструкцій обпирання кромок мембрани на пружні елементи контуру слід вважати шарнірним вздовж лінії обпирання і спроможним передавати зсув на елементи контуру.

14.3.3Нормальні і дотичні напруження, розподілені вздовж кромок мембрани, слід вважати урівноваженими стиском і згином опорного контуру в тангенціальній площині.

14.3.4Товщина мембрани визначається розрахунком відповідно до 14.1.1 з урахуванням можливих відхилень товщини і міцнісних характеристик тонколистового прокату від характеристичних значень, нормованих розмірів геометричних недосконалостей, обумовлених застосуванням прийнятого методу монтажу. При розрахунку прогонної частини покриття слід обмежуватися пружною стадією роботи матеріалу.

При розрахунку на міцність за формулою (14.1) коефіцієнт умов роботи γсконструкцій при врахуванні відхилення геометричних розмірів і міцнісних властивостей листового прокату, геометричних початкових недосконалостей може бути уточнений за формулою:

γc≈γc(t)γc(g), (14.23) де γc(t) – складова коефіцієнта умов роботи конструкцій γc, що враховує відхилення геометричних розмірів і міцнісних властивостей листового прокату від характеристичних значень, і приймається за таблицею 14.2; γc(g) – складова коефіцієнта умов роботи конструкцій γc, що враховує відхилення поверхні оболонки від проектної геометрії, і приймається за таблицею 14.3.

Примітка. Значення у дужках наведені для сталі класу міцності С345.

Примітка 1. z – середній розмір відхилень від проектної геометрії;

f – початкова стріла провисання (рисунок 14.4);

R – початковий радіус кривизни поверхні для покриттів на круглому плані, рисунок 14.4, а (для овального плану – Rmax, рисунок 14.4, б);

a – найбільший розмір плану мембранної оболонки (рисунок 14.4).

Примітка 2. Значення у дужках наведені для сталі класу міцності С345. а б в а – на круглому плані; б – на овальному плані; в – на прямокутному плані

Рисунок 14.4 – Геометрія поверхні оболонки позитивної гауссової кривизни

14.3.5При розрахунку опорних елементів контуру мембранних конструкцій слід враховувати:  згин у тангенціальній площині;  осьовий стиск в елементах контуру;  стиск, обумовлений дотичними напруженнями, спрямованими вздовж лінії контакту мембрани з елементами контуру;  вигин у вертикальній площині.

14.3.6При прикріпленні мембрани з ексцентриситетом відносно центра ваги перерізу елементів опорного контуру при розрахунку останнього, окрім факторів, зазначених у 14.3.5, необхідно враховувати кручення.

14.3.7При визначенні напружень у центрі круглих у плані плоских мембран, на які діє розподілене навантаження, допускається приймати, що опорний контур є недеформованим.

14.3.8Для визначення напружень у центрі еліптичної мембрани, закріпленої на деформованому контурі, допускається застосовувати вимоги відповідно до 14.3.4 за умови заміни значення радіуса значенням більшої головної півосі еліпса (при цьому відношення більшої півосі еліпса до меншої не повинно перевищувати 1,2).

15 ВИТРИВАЛІСТЬ

15.1Сталеві конструкції та елементи, які сприймають багатократно діючі рухомі, вібраційні чи іншого виду змінні навантаження з кількістю циклів навантажень 10 і більше, що можуть призвести до явища утоми, слід проектувати (з врахуванням вимог до матеріалу, технології виготовлення) із застосуванням конструктивних рішень, що не викликають значної концентрації напружень, і перевіряти розрахунком на витривалість.

До конструкцій такого типу слід відносити: балки кранових колій, балки робочих площадок, елементи конструкцій бункерних і розвантажувальних естакад, конструкції, на яких встановлені двигуни, конструкції висотних споруд (типу антен, димових труб, щогл, башт тощо), підйомно-транспортні споруди, інші конструкції, що сприймають динамічні змінні навантаження.

Кількість циклів навантажень слід приймати за технологічними вимогами експлуатації або існуючими даними з історії навантаження.

Для конструкцій висотних споруд (типу антен, димових труб, щогл, башт тощо) і підйомно-транспортних споруд, опор повітряних ліній електропередавання, відкритих розподільних пристроїв та контактних мереж транспорту, пасажирських та вантажних канатних доріг при розрахунку на витривалість слід враховувати зміну напружень, яка відбувається при коливаннях конструкції впоперек напрямку вітрового потоку в режимах вітрового резонансу.

Сталеві конструкції та їх елементи, які безпосередньо сприймають навантаження з кількістю циклів навантажень меншою за 10, слід проектувати із застосуванням конструктивних рішень, що виключають значну концентрацію напружень.

Розрахунок конструкцій на витривалість слід виконувати на дію навантажень, регламентованих згідно з ДБН В.1.2-2.

15.2Розрахунок сталевих конструкцій на витривалість виконується у формі оцінювання довговічності Т (строку експлуатації), за якої виконується умова міцності, записана у вигляді:

γnаТ≤1, (15.1) де аТ – накопичене пошкодження від утоми за строк експлуатації Т.

15.3Для характерних умов експлуатації конструкції виділяються типові проектні режими навантаження, які повинні відображати основні закономірності зміни рівня і повторюваності змінних напружень у її елементах.

Кожний і-й типовий проектний режим навантаження задається:  середнім значенням циклічних напружень з амплітудою σа,іу розрахунковому перерізі;  мінімальним σmi,іі максимальним σmax,ірівнями напружень у розрахунковому перерізі;  коефіцієнтом асиметрії напружень ρi= σmi,i / σmax,i;  кількістю циклів цих напружень ni.

Амплітудні напруження циклу зв’язані з мінімальними і максимальними напруженнями циклу співвідношенням 2 σа,i=σmax,i– σmi,i.

У випадку відсутності даних з проектної історії навантаження значення σа,ідопускається визначати за формулою:

(1 2) σа,i= Kσcm, 5. де К – коефіцієнт, що приймається згідно з додатком Т (таблиця Т.1); σcm – найбільше за абсолютним значенням статичне напруження у розрахунковому перерізі, обчислене за перерізом нетто і без урахування коефіцієнтів динамічності і коефіієнтів, які використовуються при розрахунках на стійкість.

15.4Накопичене пошкодження від утоми аТ за час Т визначається за формулою:

і n і a , (15.3)

T 

N і 1 і де j – кількість типових режимів; Ni – гранично-допустима кількість циклів при напруженнях з амплітудою σа,i, які обчислюються за формулою:

A 103

 3

N   B 10, (15.4) і 

 2  a j, ln

 

(1 )R

 і i  Aρ і Bρ –параметри, що визначаються згідно з таблицею Т.2; Rνi –розрахункова межа витривалості розрахункового перерізу і-го типового проектного режиму навантаження, Н/мм2, яка визначається згідно з 15.5.

В розрахунок приймаються всі значення напружень з амплітудою σа,i, які відповідають нерівності 2σа,i/ (1 – ρi) >Rνi.

15.5За конструктивно-технологічними ознаками основний метал, зварні з’єднання та з’єднання на високоміцних болтах між елементами і вузлами конструкцій з урахуванням дії зусиль відносно розрахункового перерізу поділяють на сім груп (таблиця Т.3).

Значення межі витривалості Rνідля груп елементів згідно з таблицею Т.3 визначається за формулою:

2  S 

1 1

R  11 63, , (15.5)

i

2  d (1 )  n і  1  де σ–1і dn – згідно з таблицею Т.4; Sσ–1 – згідно з таблицею Т.5.

16 ПРОЕКТУВАННЯ З’ЄДНАНЬ СТАЛЕВИХ КОНСТРУКЦІЙ

16.1 Зварні з’єднання

16.1.1При проектуванні сталевих конструкцій зі зварними з’єднаннями слід:  застосовувати мінімально необхідну кількість зварних швів і призначати їх мінімальні розміри;  забезпечувати вільний доступ до місць виконання зварних з’єднань з урахуванням вибраного виду і технології зварювання.

16.1.2Основні типи, конструктивні елементи і розміри зварних з’єднань слід приймати згідно з ГОСТ 5264, ГОСТ 8713, ГОСТ 11533, ГОСТ 11534, ГОСТ 14771, ГОСТ 14776 та ГОСТ 23518.

16.1.3При виборі зварювальних матеріалів рекомендується враховувати групи конструкцій, наведені у додатку А, та керуватися вимогами відповідно до 6.2.2 та додатка В.

16.1.4Зварні стикові з’єднання листових деталей рекомендується, як правило, проектувати прямими з повним проваром із застосуванням вивідних планок, які виготовляються з того самого прокату, що й основний метал. У монтажних умовах допускається одностороннє зварювання зі зворотнім формуванням шва. Зварювання на сталевій підкладці, що залишається, може бути застосоване для конструкцій 3-ї і 4-ї груп без обмежень, а для конструкцій 1-ї і 2-ї груп – у випадках, коли зворотне формування шва неможливе.

16.1.5Розміри зварних кутових швів і конструкція з’єднання повинні задовольняти такі вимоги:

а) катет кутового шва kf (рисунок 16.1) повинен задовольняти вимоги розрахунку і бути, як правило, не меншим за зазначений у таблиці 16.1;  катет шва у тавровому двосторонньому, а також у напустковому і кутовому з’єднаннях допускається приймати меншим за вказаний у таблиці 16.1, але не меншим 4 мм, при цьому розміри шва повинні забезпечувати його несучу здатність, що визначається розрахунком. Виробничим контролем повинна бути установлена відсутність дефектів, у тому числі технологічних тріщин;

б) катет кутового шва kf(рисунок 16.1, а) не повинен перевищувати 1,2 t, де t – найменша з товщин зварюваних елементів;  катет шва, прокладений вздовж закругленої кромки фасонного прокату товщиною t, як правило, не повинен перевищувати 0,9 t;

в) розрахункова довжина кутового шва повинна бути не менша ніж 4kfі не менша ніж 50 мм;

г) режим зварювання слід обирати так, щоб форма шва (рисунок 16.1, б, в) задовольняла такі умови: для кутового шва – b / h≥ 1,3; для стикового однопрохідного шва – b / h≥ 1,5;

д) розрахункова довжина флангового шва повинна бути не більшою ніж 85βfkfза винятком швів, у яких зусилля діє вздовж усієї довжини шва (тут βf – коефіцієнт, що приймається за таблицею 16.2);

е) розмір напустку повинен бути не менше ніж п’ять товщин найтоншого із зварюваних елементів;

ж) співвідношення розмірів катетів кутових швів слід приймати, як правило, 1:1; при різних товщинах зварюваних елементів допускається приймати шви з неоднаковими катетами; при цьому катети, що прилягають до тоншого елемента у з’єднанні, повинні задовольняти вимоги 16.1.5, б), а катети, що прилягають до товстішого елемента у з’єднанні, – вимоги 16.1.5, а);

з) у зварних стиках елементів, що перекриваються накладками, флангові кутові шви слід не доводити до осі стику не менше ніж на 25 мм;

и) у конструкціях 1-ї та 2-ї груп кутові шви, як правило, повинні мати увігнуту чи плоску поверхню з плавним переходом до основного металу;

к) зварні стики з накладками слід виконувати, як правило, згідно з рисунком 16.2, а;

л) відстань між паралельними зварними з’єднаннями елементів конструкцій слід встановлювати не меншою 10δі 100 мм, де δ–товщина деталі; приварювання ребер жорсткості і елементів решітчастих конструкцій необхідно виконувати відповідно до рисунка 16.2, б. в

Рисунок 16.1 – Розміри зварних швів а – монтажний стик з накладками; б – позначення товщин та вимоги до відстаней між зварними швами

Рисунок 16.2 – Розміщення зварних швів

16.1.6При проектуванні зварних з’єднань у конструкціях, що сприймають рухомі, динамічні чи вібраційні навантаження, поряд із урахуванням вимог згідно з 16.1.5, як правило, слід:  уникати перетинів зварних швів, розміщення їх у безпосередній близькості один від одного, від місцевої зміни форми і розмірів перерізу, від зон згину, продавлених отворів і вільних кромок, утворених гільйотинним різанням;  кутові шви виконувати з плавним переходом до основного металу;  флангові кутові шви, що прикріплюють елементи решітки до фасонок, слід виконувати з обварюванням торців кутиків.

16.1.7При проектуванні таврових і кутових зварних з’єднань елементів сталевих конструкцій за наявності напружень розтягу, орієнтованих в напрямку товщини прокату, з метою зниження небезпеки розшаровування металу під зварним швом, як правило, слід:  застосовувати сталі, рекомендовані для конструкцій 1-ї групи згідно з додатком А, з границею текучості до 390 Н/мм2, враховуючи вимоги 6.1.7;  використовувати технологічні прийоми зварювання, спрямовані на зменшення залишкових зварювальних напружень;  заміняти кутові з’єднання тавровими, а в останніх забезпечувати відношення ширини звису до товщини елементів не менше 2; застосовувати розроблення кромок, що забезпечує зменшення об’єму наплавленого металу;  відмовитись від використання однобічних кутових швів і перейти до двобічних.

16.1.8Для кутових швів, розміри яких визначені розрахунком, для елементів із сталі з границею текучості до 290 Н/мм2 слід, як правило, застосовувати електродні матеріали, що задовольняють умови: Rwf>Rwz – при механізованому зварюванні; 1,1Rwz≤Rwf≤Rwzβz/ βf – при ручному зварювані; для елементів із сталі з границею текучості понад 290 Н/мм допускається застосовувати електродні матеріали, що задовольняють умову Rwz<Rwf<Rwzβz / βf(тут βf, βz – коефіцієнти, що залежать від технології зварювання і катета шва і визначаються за таблицею 16.2).

16.1.9Односторонні кутові шви в таврових з’єднаннях елементів із сталі з границею текучості до 390 Н/мм слід, як правило, застосовувати в конструкціях, що експлуатуються в неагресивному або слабоагресивному середовищі (класифікація за ДСТУ Б В.2.6-193 в опалюваних приміщеннях, окрім конструкцій у спорудах, що належать до 1-го класу відповідальності СС3 згідно з ДБН В.1.2-14, які зводяться в районах із сейсмічністю 8 балів і вище, а також конструкцій 1-, 2- і 3-ї груп у спорудах з мостовими опорними кранами режимів роботи 7К (у цехах металургійних виробництв) і 8К):  для кріплення проміжних ребер жорсткості і діафрагм – у конструкціях усіх груп, окрім конструкцій 1-ї групи, що розраховуються на витривалість;  для поясних кутових швів зварних двотаврів – у конструкціях 2- і 3-ї груп, окрім балок з умовною гнучкістю стінки  > 6 R / , при товщині стінки twу колонах і стояках до 12 мм і в балках до 10 мм, w y f при виконанні швів механізованим зварюванням з катетом шва kf≥ 0,8tw/βf;  для всіх конструктивних елементів – у конструкціях 4-ї групи.

Односторонні кутові шви не слід застосовувати у з’єднаннях, що сприймають згинальний момент відносно поздовжньої осі шва.

Катети односторонніх швів слід приймати за розрахунком, але не меншими за вказані в таблиці 16.1.

Примітка 1. У конструкціях із сталі з границею текучості понад 590 Н/мм2, а також з усіх сталей при товщині елементів у з’єднанні понад 80 мм мінімальний катет кутових швів приймається за спеціальними нормативними документами.

Примітка 2. У конструкціях 4-ї групи мінімальний катет односторонніх кутових швів слід зменшувати на 1 мм – при товщині товстішого елемента у з’єднанні до 40 мм і на 2 мм – при товщині товстішого елемента у з’єднанні понад 40 мм.

16.1.10Переривчасті кутові зварні шви допускається застосовувати у випадку надлишкової несучої здатності неперервного шва мінімального розміру при статичному навантаженні і розтягувальних напруженнях, що не перевищують 0,6 Ry, для з’єднань у конструкціях 4-ї групи, а також у конструкціях 3-ї групи, що реконструюються за умови їх експлуатації в неагресивних або слабоагресивних середовищах.

Розміри зварного шва повинні відповідати вимогам 16.1.5. Відстань s, мм, між ділянками переривчастого зварного шва (рисунок 16.3), як правило, не повинна перевищувати одного із значень: 150 мм, 10tmin – у стиснутому елементі, 16tmin – у розтягнутому елементі (tmin – товщина найтоншого елемента у з’єднанні). У конструкціях 4-ї групи відстань допускається збільшувати в 1,5 раза.

При накладенні переривчастого кутового шва необхідно передбачити ділянку шва на кінцях з’єднуваних елементів (рисунок 16.3); довжина такої ділянки шва в елементах складеного перерізу повинна бути не меншою за 0,75b, де b – ширина вужчої із з’єднуваних пластин, мм.

а – у напустковому з’єднанні; б – у тавровому з’єднанні

Рисунок 16.3 – Схема переривчастих кутових зварних швів

16.1.11Кутові зварні шви, розміщені вздовж периметрів отворів чи прорізів, допускається застосовувати у напусткових з’єднаннях у випадках, передбачених 16.1.10, для передачі зусиль у площині напустку, запобігання втраті стійкості елементів напустку чи конструктивних з’єднань елементів.

16.1.12Пробкові шви, що заповнюють наплавленим металом усю площину круглих або щілинних отворів, допускається застосовувати у напусткових з’єднаннях у випадках, передбачених 16.1.10, лише для запобігання втраті стійкості елементів напустку або для конструктивних з’єднань елементів.

Товщина пробкового шва повинна бути: не меншою за товщину tпросвердленого або прорізаного елемента, але не більшою за 16 мм; не меншою 0,1/0,45d чи 0,45b, де d – діаметр отвору, мм, lі b – довжина і ширина прорізу, мм. При цьому діаметр отвору dі ширина прорізу bповинні задовольняти нерівності відповідно d≥t + 8 мм і b≥t + 8 мм. Відстань між центрами отворів чи поздовжніми осями прорізів повинна бути не меншою за 4d або 4b. Розрахунковий переріз шва допускається приймати таким, що дорівнює площі отвору чи прорізу.

16.1.13Застосування комбінованих з’єднань, у яких частина зсувного зусилля сприймається фрикційним з’єднанням, а частина – зварними швами, допускається при спеціальному обґрунтуванні та за умови забезпечення передачі частини зсувного зусилля через тертя, що виникає на дотичних площинах з’єднуваних елементів від натягу високоміцних болтів, для чого зварювання повинно бути виконане після остаточного затягування болтів.

Розподіл розрахункового зусилля, що діє у комбінованому з’єднанні, між фрикційним і зварним з’єднаннями допускається приймати пропорційно до їх несучої здатності або приймати, що фрикційне з’єднання сприймає частку зусилля, обумовлену дією постійного навантаження, а зварне – змінного. Застосування інших болтових з’єднань у комбінованих з’єднаннях не допускається.

16.1.14Розрахунок зварних стикових з’єднань при дії поздовжньої сили N, що проходить через центр ваги з’єднання, слід виконувати за формулою:

N  n

 1, (16.1) t l R  min w wy c де tmin – найменша з товщин елементів у з’єднанні; lw – розрахункова довжина стикового шва, що дорівнює його геометричній довжині завирахуванням 2t. У випадку, коли кінці шва виведені за межі стика, розрахункова довжина шва приймається такою, що дорівнює його геометричній довжині.

При розрахунку зварних стикових з’єднань елементів із сталі з відношенням Ru/γu>Ry, експлуатація яких можлива і після досягнення металом границі текучості, а також із сталі з характеристичним опором прокату Ryn> 440 Н/мм2 у формулі (16.1) замість Rwуслід приймати Rwu/γu.

Розрахунок зварних стикових з’єднань виконувати не потрібно за умов застосування зварювальних матеріалів відповідно до додатка Д, забезпечення повного провару з’єднуваних елементів та виконання контролю якості з’єднань при розтягу фізичними методами.

16.1.15Зварні стикові з’єднання, виконані без контролю їх якості фізичними методами, при одночасній дії в розрахунковому перерізі шва нормальних σwхі σwуі дотичних напружень слід перевіряти за формулою (9.4), приймаючи в ній σx= σwx, σy= σwy, τxy= τwxy, Ry= Rwy.

16.1.16Розрахунок зварного з’єднання з кутовими швами при дії поздовжньої сили N, що проходить через центр ваги з’єднання, слід виконувати на зріз (умовний) в одній з двох розрахункових площин (рисунок 16.4) за формулами:

 R f wf

– при  1 – у площині наплавленого металу

0 45,  R z un

N n

 1; (16.2)

 k l R  f f w wf c

 R f wf

– при >1 – у площині металу межі сплавлення

0 45,  R z un

N n

 1, (16.3)

 k l R  z f w wz c де lw – розрахункова довжина кутового шва, що дорівнює його сумарній геометричнійдовжині за вирахуванням двох катетів шва 2 kfабо 1 см на кожну неперервну ділянку шва; βf і βz – коефіцієнти, значення яких приймаються за таблицею 16.2.

1 – площина наплавленого металу (металу шва); 2 – площина металу межі сплавлення

Рисунок 16.4 – Поперечний розріз кутового шва із зазначенням умовних площин руйнування

16.1.17Розрахунок зварних з’єднань з кутовими швами при дії згинального моменту М у площині, перпендикулярній до площини розташування швів, слід виконувати на зріз (умовний) в одній з двох умовних площин (рисунок 16.4) за формулами:

– у площині наплавленого металу

M n

 1; (16.4)

W R  f wf c

– у площині металу межі сплавлення

M n

 1, (16.5)

W R  z wz c де Wfі Wz– моменти опору розрахункових перерізів кутових швів у зварному з’єднанні відповідно за металом шва і за металом межі сплавлення.

16.1.18Розрахунок зварних з’єднань з кутовими швами при дії згинального моменту М у площині розташування цих швів слід виконувати на зріз (умовний) в одній з двох умовних площин (рисунок 16.4) за формулами:

– у площині наплавленого металу

M n 2 2 x  y  1; (16.6)

(l  l)R  fx fy wf c

– у площині металу межі сплавлення

M x2  y2 n

 1, (16.7)

(l  l)  R   zx zy wz c де х і у – координати точки зварного з’єднання, яка найбільш віддалена від центра ваги 0 цього з’єднання (рисунок 16.5); lfx, lfy – моменти інерції розрахункового перерізу кутового шва у зварному з’єднанні за металом шва відносно його головних осей х – х і у – у; lfz, lfz – те саме за металом межі сплавлення.

16.1.19При розрахунку зварного з’єднання з кутовими швами на одночасну дію поздовжньої Nі поперечної Qсил, а також згинального моменту М (рисунок 16.5) повинні бути виконані такі умови

    f n z n

 1i  1, (16.8)

R  R  wf c wz c де τf і τz – дотичні напруження в небезпечній точці розрахункового перерізу кутового шва у зварному з’єднанні відповідно у площині наплавленого металу і у площині металу межі сплавлення, що визначаються за формулою

  (  )2  ( )2. (16.9)

N Mx Q My

Рисунок 16.5 – Розрахункова схема зварного з’єднання з кутовими швами

16.1.20Напусткові зварні з’єднання елементів завтовшки до 4 мм допускається здійснювати точковим швом дуговим зварюванням з наскрізним проплавленням; при цьому несучу здатність однієї точки слід приймати такою, що дорівнює меншому з двох граничних значень:  при зрізі

Ns= 0,28d2Rwun; (16.10)  при вириві

Nt= βdtRun, (16.11) де d – діаметр точкового шва у площині з’єднуваних елементів, що приймається згідно з ГОСТ

14776; при застосуванні способу зварювання, який не регламентований ГОСТ 14776, значення d слід узгоджувати і приймати в установленому порядку; β = 1,1 – при зварюванні елементів однакової товщини; β = 1,9 – при зварюванні елементів з різними товщинами, що відрізняються у два і більше разів (при меншій різниці у товщинах значення коефіцієнта необхідно приймати за лінійною інтерполяцією); t – товщина найтоншого елемента у з’єднанні.

16.2 Болтові з’єднання

16.2.1Для болтових з’єднань елементів сталевих конструкцій слід застосовувати болти згідно з додатком Д.

16.2.2Болти слід розміщувати відповідно до вимог, наведених у таблиці 16.3; при цьому болти у з’єднаннях, що розраховуються, розміщують з використанням мінімальних відстаней, а з’єднувальні конструктивні болти влаштовують, як правило, з використанням максимальних відстаней. У разі прикріплення кутика однією полицею болтами, розміщеними в шаховому порядку, отвір, найбільш віддалений від його кінця, слід розміщувати на рисці, найближчій до обушка.

Допускається кріпити елементи одним болтом.

Примітка 1. d – діаметр отвору для болта;

t – товщина найтоншого зовнішнього елемента;

u – відстань між рядами отворів впоперек лінії дії зусилля.

Примітка 2. Діаметр отворів приймається: d= dbдля болтів класу точності А; d= db+ 1 мм для болтів класів точності В і С в конструкціях опор повітряних ліній електропередавання (ПЛ), відкритих роз- подільних пристроїв (ВРП) та контактних мереж транспорту (КМТ), у решті випадків d = db+ (1; 2 або

3 мм).

Примітка 3. В одноболтових з’єднаннях елементів решітки (розкосів, стояків і розпірок, окрім тих, що постійно працюють на розтяг), при товщині елемента до 6 мм із сталі з границею текучості до 390 Н/мм2 і просвердлених отворах відстань l1 від краю елемента до центра отвору вздовж лінії дії зусилля допускається приймати від 1,5dдо 1,35dбез допуску в сторону зменшення при виготовленні елементів, про що необхідно зазначити у проекті.

Примітка 4. При розміщенні болтів у шаховому порядку на відстанях, не менших за вказані у поз. 3, площу поперечного перерізу елемента неттоАnслід визначати з урахуванням ослаблення його отворами, розміщеними у розрахунковому перерізі елемента, який орієнтується впоперек лінії дії зусилля. У з’єднаннях, в яких болти працюють переважно на розтяг, слід, як правило, застосовувати болти класів точності В і С або високоміцні.

16.2.3Болти класу точності А слід застосовувати для з’єднань, у яких отвори просвердлені на проектний діаметр у складених елементах або за кондукторами в окремих елементах і деталях, або просвердлені чи продавлені на менший діаметр в окремих деталях з подальшим розсвердлюванням до проектного діаметра у складених елементах.

Болти класів точності В і С у багатоболтових з’єднаннях слід застосовувати для конструкцій із сталі з границею текучості до 390 Н/мм2.

16.2.4Болти, що мають ділянки з різними діаметрами по довжині ненарізної частини, не допускається застосовувати у з’єднаннях, в яких болти працюють на зріз.

16.2.5Нарізка болта, що сприймає зсувне зусилля, в елементах структурних конструкцій, опор ліній електропередавання та відкритих розподільних пристроїв, а також у болтових з’єднаннях за наявності зовнішнього елемента товщиною до 8 мм, повинна знаходитись поза пакетом з’єднуваних елементів; у решті випадків нарізка болта не повинна заходити вглиб отвору більше ніж на половину товщини зовнішнього елемента з боку гайки або 5 мм.

16.2.6Влаштування шайб на болти слід виконувати згідно з ДСТУ Б В.2.6-200.

У розрахункових з’єднаннях з болтами класів точності А, В і С (за винятком болтових з’єднань у допоміжних конструкціях) слід передбачити заходи проти самовідгвинчування гайок (встановлення пружинних шайб, додаткових гайок тощо).

16.2.7На скошених поверхнях з’єднуваних деталей і елементів (внутрішні грані полиць дво-таврів і швелерів) під головки болтів і гайки слід додатково встановлювати косі шайби.

16.2.8Отвори в деталях і елементах сталевих конструкцій слід виконувати згідно з ДСТУ Б В.2.6-199.

16.2.9Розрахункове зусилля, яке може бути сприйняте одним болтом, слід визначати залежно від виду напруженого стану за формулами:  при зрізі (умовному) болта

Nbs= RbsAbnsγbγcγn; (16.12)  при зминанні металу з’єднуваних елементів в отворі

Nbp= RbpdbΣtminγbγcγn; (16.13)  при розтягу болта

Nbt = RbtAbnγcγn, (16.14) де Rbs, Rbp, Rbt – розрахункові опори одноболтових з’єднань; Ab= 0,78db2 – площа поперечного перерізу стрижня болта; ns – кількість розрахункових площин зрізу одного болта, шт.; γc – коефіцієнт умов роботи, який визначається за таблицею 5.1; γb – коефіцієнт умов роботи болтового з’єднання, який визначається за таблицею 16.4; db – зовнішній діаметр стрижня болта; Σtmin – найменша сумарна товщина елементів у з’єднанні, які зминаються в одному напрямку; Abn – площа поперечного перерізу нетто болта за різьбою, що приймається відповідно до таблиці

Д.8.

Примітка 1. a – відстань від краю елемента до центра найближчого отвору вздовж лінії дії зусилля;

d – діаметр отвору для болта;

s – відстань між центрами отворів вздовж лінії дії зусилля.

* Для розрахунку багатоболтового з’єднання на зріз і зминання при використанні болтів класів В і С, а також високоміцних болтів з нерегульованим натягом при всіх значеннях характеристичного опору

Rуnпрокату з’єднуваних елементів значення коефіцієнта γbслід множити на 0,9.

Примітка 2. Для розрахунку багатоболтового з’єднання на зминання значення коефіцієнта γbприймається як менше з обчислених при прийнятих значеннях a, d, s.

16.2.10При дії на болтове з’єднання поздовжньої сили N, що проходить через центр ваги з’єднання, слід приймати, що ця сила розподіляється між болтами рівномірно. У цьому разі необхідну кількість болтів у з’єднанні слід визначити за формулою:

N n n , (16.15)

N b,min де Nb,min – найменше із значень Nbs чи Nbp, або значення Nbt, обчислені відповідно до 16.2.9.

У випадках, коли в болтовому з’єднанні відстань lміж крайніми болтами вздовж лінії дії зсувного зусилля перевищує 16d, значення nу формулі (16.15) слід збільшити діленням на

 l  коефіцієнт   1 0 005, 16, що приймається не менше за 0,75. Цю вимогу не слід враховувати у

 

 d  випадку, коли болтове з’єднання влаштоване по всій довжині елемента конструкції (балки, колони) і розрахункове зусилля діє вздовж усієї довжини такого з’єднання (наприклад, у поясному з’єднанні балки).

16.2.11При дії на болтове з’єднання згинального моменту, який викликає зсув з’єднуваних елементів, слід приймати, що зусилля зрізу розподіляються між болтами з’єднання пропорційно до відстаней від центра ваги з’єднання до розглядуваного болта.

Зусилля в найбільш напруженому болті Nb,max не повинно перевищувати меншого із значень Nbsчи Nbp, обчислених згідно з 16.2.9.

16.2.12При одночасній дії на болтове з’єднання поздовжньої і поперечної сил та згинального моменту, що діють в одній площині і викликають зсув з’єднуваних елементів, слід визначити рівнодійне зусилля у найбільш напруженому болті, яке не повинно перевищувати меншого із значень Nbsчи Nbp, обчислених згідно з 16.2.9.

16.2.13При одночасній дії на болтове з’єднання зусиль, що викликають зріз і розтяг болтів, найбільш напружений болт поряд із розрахунком згідно з формулами (16.12) і (16.14) слід перевіряти за формулою:

 (N / N)2  (N / N)2  1, (16.16) n s bs t bt де Ns і Nt – розрахункові зусилля відповідно зрізу і розтягу, що припадають на один болт; Nbs, Nbt –розрахункові зусилля, які можуть бути сприйняті одним болтом і визначаються згідно з

16.2.9із зміною значення Abn на Ab.

16.2.14У болтових з’єднаннях одного елемента з іншим через прокладки чи інші проміжні елементи, а також в елементах з односторонньою накладкою кількість болтів, обчислену згідно з формулою (16.15), необхідно збільшити на 10 %.

У болтових з’єднаннях виступних полиць кутиків або швелерів за допомогою коротишів кількість болтів, що прикріплюють коротиш до цієї полиці, необхідно збільшити на 50 % порівняно з розрахунком.

16.2.15Фундаментні (анкерні) болти слід перевіряти згідно з вимогами СНиП 2.09.03.

16.3 Фрикційні з’єднання

16.3.1Фрикційні з’єднання, в яких розрахункове зусилля передається через тертя, що виникає на контактних поверхнях з’єднуваних елементів внаслідок натягу високоміцних болтів, слід застосовувати:  у конструкціях, що безпосередньо сприймають дію рухомих, вібраційних чи динамічних навантажень;  у болтових з’єднаннях, до яких висуваються підвищені вимоги щодо обмеження деформативності.

16.3.2У фрикційних з’єднаннях слід застосовувати болти, гайки і шайби відповідно до 6.2.6.

Болти слід розміщувати згідно з вимогами, наведеними у таблиці 16.3, при цьому залежно від умов складання з’єднання різниця між номінальними діаметрами болта та отвору може складати від 1 до 6 мм.

16.3.3Розрахункове зусилля, яке може бути сприйняте кожною площиною тертя елементів, затягнутих одним високоміцним болтом, слід визначати за формулою:

R A  bh bh s

Q , (16.17) bh

 h де Rbh – розрахунковий опір розтягу високоміцного болта, що визначається згідно з 7.8; Abn – площа поперечного перерізу болта за різьбою, що приймається згідно з таблицею Д.8 додатка

Д; μs – коефіцієнт тертя, що приймається за таблицею 16.5; γh – коефіцієнт надійності, що приймається за таблицею 16.5.

Примітка 1. При контролі натягу болтів за кутом повороту гайки значення коефіцієнта γhслід множити на 0,9.

Примітка 2. Допускаються інші способи обробки (очищення) контактних поверхонь, що забезпечують значення коефіцієнтів тертя не нижче тих, що наведені у таблиці.

16.3.4При дії на фрикційне з’єднання сили N,що викликає зсув з’єднуваних елементів і проходить через центр ваги з’єднання, слід приймати, що сила розподіляється між болтами рівномірно. В цьому випадку необхідну кількість болтів у з’єднанні слід визначати за формулою:

N n n , (16.18)

Q k  bh b c де Qb – розрахункове зусилля, що може бути сприйняте однією площиною тертя, яке обчислюється за формулою (16.17); k – кількість площин тертя з’єднуваних елементів; γc – коефіцієнт умов роботи, що приймається за таблицею 5.1; γb – коефіцієнт умов роботи фрикційного з’єднання, що залежить від кількості болтів уз’єднанні і приймається таким, що дорівнює: 0,8 при n< 5; 0,9 при 5 ≤n< 10; і 1,0 при n≥ 10.

16.3.5При дії на фрикційне з’єднання згинального моменту чи сили і згинального моменту, що викликають зсув з’єднуваних елементів, розподіл зусиль між болтами необхідно приймати відповідно до 16.2.11, 16.2.12.

При дії у з’єднанні лише згинального моменту розподіл зусилля між болтами допускається приймати рівномірним за прямокутною епюрою.

16.3.6При дії на фрикційне з’єднання поряд з силою N, що викликає зсув з’єднуваних елементів, сили F, що викликає розтяг у болтах, необхідно значення коефіцієнта Yb, що визначається згідно з 16.3.4, множити на коефіцієнт (1 – P / Pb), де Р – розрахункове зусилля розтягу, що припадає на один болт, Pb – зусилля натягу болта.

16.3.7Діаметр болта у фрикційному з’єднанні слід приймати, як правило, не меншим за товщину найтовстішого елемента у з’єднанні.

16.3.8У проекті повинні бути вказані марки сталі та механічні властивості болтів, гайок і шайб, а також стандарти, за якими слід виконувати натяг високоміцних болтів і який слід приймати таким, що дорівнює Pb= RbhAbh.

16.3.9При проектуванні фрикційних з’єднань слід забезпечувати вільний доступ для влаштування болтів, щільного стягування пакета болтами і закручування гайок із застосуванням динамометричних ключів, гайковертів тощо.

16.3.10Для високоміцних болтів згідно з ДСТУ ГОСТ 22353 зі збільшеними розмірами головок болтів і гайок при різниці між діаметром отвору і номінальним діаметром болта, що не перевищує 3 мм, а в конструкціях зі сталі з тимчасовим опором не менше ніж 440 НІмм – 4 мм, допускається влаштування однієї шайби під гайку.

16.3.11Розрахунок на міцність з’єднуваних елементів фрикційного з’єднання у розрахунковому перерізі, послабленому отворами, слід виконувати з урахуванням того, що половина зусилля, яке припадає на кожний болт з’єднання, передана силами тертя. При цьому перевірку послаблених перерізів слід виконувати: при рухомих, вібраційних і динамічних навантаженнях – за площею перерізу неттоАn; при статичних навантаженнях – за площею перерізу брутто А при An≥0,85А або за умовною площею Aef=1,18Аnпри An<0,85А.

16.4 Поясні з’єднання в балках

16.4.1Зварні і фрикційні поясні з’єднання двотаврової балки слід розраховувати за формулами, наведеними у таблиці 16.6.

При прикладанні нерухомого зосередженного навантаження до верхнього пояса балки завідсутності поперечних ребер жорсткості у місцях прикладення навантаження, а також при прикладанні нерухомого зосередженного навантаження до нижнього пояса незалежно від наявності ребер жорсткості в місцях прикладання навантаження поясні з’єднання слід розраховувати як для рухомого навантаження.

Зварні шви, виконані з проваром на всю товщину стінки, слід вважати рівномірними зі стінкою.

16.4.2У балках із фрикційними поясними з’єднаннями з багатолистовими поясними пакетами прикріплення кожного з листів у розрахунковому перерізі, розташованому за місцем свого теоретичного обриву, слід розраховувати на половину зусилля, яке може бути сприйняте поперечним перерізом листа. Прикріплення кожного листа у розрахунковому перерізі, розташованому на ділянці між дійсним місцем його обриву і місцем обриву попереднього листа, слід розраховувати на повне зусилля, яке може бути сприйняте поперечним перерізом листа.

QS

Примітка. T  – погонне зусилля зсуву пояса, Н/мм, викликане поперечною силою Q, Н (тут S – статичний момент l брутто пояса балки відносно нейтральної осі);

n – кількість кутових швів: при двосторонніх кутових швах у поясних з’єднаннях n= 2, при односторонніх n= 1;

Qbh, k – величини, що визначаються згідно з 16.3.4;

  F f f1 n

V  погонний тиск, Н/мм, від зосередженого навантаження Fn, що визначається зурахуванням вимог l ef згідно з 9.2.2 і 9.2.3;

γf, γf1 – коефіцієнти надійності за навантаженням, що приймаються згідно з ДБН В.1.2-2 (для нерухомих вантажів γf1 = 1);

s – крок поясних болтів;

α – коефіцієнт, який приймається таким, що дорівнює: α = 0,4 – за наявності навантаження, прикладеного до верхнього пояса балки, до якого пристругана стінка, і α = 1, 0 – за відсутності приструговування стінки або за наявності навантаження, прикладеного до верхнього пояса.

17 ДОДАТКОВІ ВИМОГИ ЩОДО ПРОЕКТУВАННЯ ЕЛЕМЕНТІВ БУДИНКІВ, БУДІВЕЛЬ

І СПОРУД РІЗНОГО ПРИЗНАЧЕННЯ

17.1 Загальні вимоги щодо проектування сталевих конструкцій

17.1.1При проектуванні сталевих конструкцій необхідно:  передбачати в’язі, що забезпечують у процесі монтажу та експлуатації стійкість і просторову геометричну незмінюваність споруди в цілому та окремих її елементів, призначаючи їх у залежності від основних параметрів споруди і режиму експлуатації (конструктивної схеми, прогонів, типів кранів і режимів їх роботи, температурних впливів тощо);  враховувати виробничі можливості і потужність технологічного і кранового обладнання під-приємств- виробників сталевих конструкцій, умови транспортування, а також підйомно-транспортне та інше обладнання монтажних організацій;  передбачати монтажні кріплення елементів (монтажні столики тощо) для забезпечення монтажної технологічності;  у болтових монтажних з’єднаннях застосовувати болти класу точності В і С, а також високоміцні, при цьому в з’єднаннях, що сприймають значні вертикальні зусилля (кріпленнях ферм, ригелів, рам тощо), слід передбачати столики; за наявності в з’єднаннях згинальних моментів слід застосовувати болти класу точності В і С, що працюють на розтяг;  передбачати поділ конструкцій і споруд на відправні марки з урахуванням способів транспортування, транспортних габаритів і методів монтажу конструкцій.

17.1.2При конструюванні сталевих зварних конструкцій слід виключати можливість шкідливого впливу залишкових деформацій і напружень, у тому числі зварювальних, а також концентрації напружень, передбачаючи відповідні конструктивні рішення (з найбільш рівномірним розподілом напружень в елементах і деталях, без вхідних кутів, різких змін форми перерізу та інших концентраторів напружень) і технологічні заходи (порядок складання і зварювання, попередні вигини, механічну обробку відповідних зон шляхом стругання, фрезерування, зачищення абразивним кругом тощо).

17.1.3У зварних з’єднаннях слід виключати можливість крихкого руйнування конструкцій у процесі їх монтажу і експлуатації в результаті несприятливого сполучення наступних факторів:  великих місцевих напружень, викликаних впливом зосереджених деформацій чи навантажень деталей з’єднань, а також залишкових напружень;  різких концентраторів напружень на ділянках з великими місцевими напруженнями, що орієнтовані впоперек напрямку діючих напружень розтягу.

При конструюванні зварних конструкцій слід враховувати, що конструкції із суцільною стінкою мають менше концентраторів напружень і менш чутливі до ексцентриситетів у порівнянні з решітчастими конструкціями.

17.1.4При проектуванні сталевих конструкцій слід застосовувати конструктивні заходи первинного захисту від корозії згідно з додатком У.

17.2 Відстань між температурними швами

17.2.1Відстань lt, м, між температурними швами сталевих каркасів одноповерхових споруд, як правило, не повинна перевищувати найбільших значень lu, м, наведених у таблиці 17.1.

17.2.2Значення найбільших відстаней lu, які наведені у таблиці 17.1 у спорудах з висотою колон h1 або h2 понад 12 м, допускається збільшувати множенням на коефіцієнт, який приймається таким, що дорівнює:

вздовж блока – h k   1 5,;

впоперек блока – h k 2  1 5,,

2 12 де h1 – висота колон у площині поздовжніх конструкцій каркаса (вздовж температурного блока), що дорівнює відстані від верху фундаменту до низу підкранової балки (при двоярусному розташуванні кранів – до низу підкранової балки нижнього ярусу) або до рівня обпирання несучої конструкції покриття (у спорудах без мостових опорних кранів), м; h2 – висота крайньої колони у площині поперечної конструкції каркаса (впоперек температурного блока), що дорівнює відстані від верху фундаменту до рівня обпирання несучої конструкції покриття, м.

17.2.3Вертикальні в’язі, влаштовані між колонами в межах висоти вздовж температурного блока, повинні задовольняти такі умови:  відстань від будь-якого торця температурного блока до осі найближчої в’язі не повинна перевищувати

0,5 luk1;  відстань між осями крайніх в’язей при їх влаштуванні в декількох місцях не повинна перевищувати

0,3lukІ, де luk1 – найбільша довжина блока відповідно до вимог 17.2.1 і 17.2.2.

17.2.4Найбільші відстані lu, що встановлюються згідно з 17.2.2 і 17.2.3, допускається збільшувати на підставі розрахунку на кліматичні температурні навантаження з урахуванням впливу стін або інших огороджувальних конструкцій, непружних деформацій конструкцій і піддатливості вузлів.

17.3 Ферми і структурні плити покриттів

17.3.1Осі стрижнів ферм і структур повинні бути, як правило, центрованими в усіх вузлах. Центрування стрижнів у фермах і структурних плитах слід виконувати: при зварних з’єднаннях у вузлах – за центрами ваги перерізів (із округленням до 5 мм); при болтових з’єднаннях – за рисками кутиків, найближчих до обушка.

Зміщення осей елементів поясів ферм при зміні їх перерізів по довжині допускається не враховувати, якщо воно не перевищує 1,5 % висоти елемента пояса меншого перерізу.

За наявності ексцентриситетів у вузлах елементи ферм і структур слід розраховувати з урахуванням дії відповідних згинальних моментів. У разі прикладення навантажень поза вузлами ферм пояси повинні бути розраховані на сумісну дію поздовжніх зусиль і згинальних моментів.

17.3.2При розрахунку плоских ферм з’єднання елементів решітки з поясом у вузлах ферм допускається приймати шарнірними при типах поперечних перерізів елементів:  з кутиків або таврів;

 двотаврових, Н-подібних і трубчастих, якщо відношення h / l≤ 0,1, де h – висота перерізу, l – геометрична довжина елемента (відстань між вузлами).

При перевищенні зазначених відношень h / lслід враховувати додаткові згинальні моменти, що виникають в елементах ферми від жорсткості вузлів; при цьому допускається враховувати жорсткості вузлів у фермах наближеними методами, а осьові зусилля визначати за шарнірною схемою.

17.3.3Відстань між краями елементів решітки і пояса у фермах зі зварними вузловими з’єднаннями на фасонкахслід приймати не меншою за a= 6t – 20 мм, але не більшою за 80 мм, де t – товщина фасонки.

Між торцями елементів поясів ферм, що стикуються і перекриваються накладками, слід залишати зазор величиною не менше ніж 50 мм.

Зварні шви, які прикріплюють елементи решітки ферм з кутиків до фасонок, слід виконувати з обварюванням торців кутиків.

17.3.4У вузлах ферм з поясами з таврів, двотаврів і одиночних кутиків кріплення фасонокдо полиць поясів встик слід здійснювати з проваром на всю товщину фасонки. В конструкціях 1-ї групи прилягання вузлових фасонокдо поясів необхідно виконувати згідно з позицією 7 таблиці T.3.

17.3.5При розрахунку вузлів ферм зі стрижнями трубчастого і двотаврового перерізів і прикріпленням елементів решітки безпосередньо до пояса (без фасонок) необхідно перевіряти несучу здатність:  стінки пояса при місцевому згинанні (продавлюванні) у місцях примикання елементів решітки (для стрижнів з круглих і прямокутних труб);  бічної стінки пояса в місці примикання стиснутого елемента решітки (для стрижнів з прямокутних труб);  полиць пояса на відгин (для стрижнів двотаврового перерізу);  стінки пояса (для стрижнів двотаврового перерізу);  елементів решітки в перерізі, що примикає до пояса;  зварних швів, які прикріпляють елементи решітки до пояса.

При перевірці міцності стінки необхідно враховувати сумісну дію зусиль у полиці і в прилеглому елементі решітки.

Рекомендації щодо перевірки несучої здатності означених вузлових з’єднань наведені у додатку Ф.

17.3.6При прогонах ферм покриттів, що складають понад 36 м, рекомендується передбачати будівельний підйом, що дорівнює теоретичному прогину конструкції від розрахункових експлуатаційних постійних і тривалих навантажень. При плоских покрівлях будівельний підйом слід передбачати незалежно від величини прогону, приймаючи його таким, що дорівнює прогину від суми розрахункових експлуатаційних постійних і тривалих змінних навантажень, збільшеному на 1/200 прогону.

17.4 Колони

17.4.1Відправні елементи наскрізних колон з решітками, розташованими у двох площинах, слід підкріплювати діафрагмами, розташованими біля кінців відправного елемента. Допускається не передбачати спеціальну діафрагму, якщо існує плита бази чи оголовок колони.

У наскрізних колонах зі з’єднувальною решіткою, розташованою в одній площині, діафрагми слід розташовувати не рідше ніж через 4 м.

17.4.2У колонах і стояках з односторонніми поясними швами згідно з 16.1.9 у вузлах кріплення в’язей, балок, розпірок та інших елементів у зоні передавання зусилля слід застосовувати двосторонні поясні шви, що виходять за контури прикріплюваного елемента (вузла) на довжину 30kfз кожного боку.

17.4.3Кутові шви, що прикріплюють фасонкиз’єднувальної решітки до гілок колони внапуск, слід призначати за розрахунком і розташовувати з двох боків фасонкивздовж гілки у вигляді окремих ділянок, розташованих у шаховому порядку, при цьому відстань між кінцями таких швів не повинна перевищувати 15 товщин фасонки.

У разі застосування ручного дугового зварювання шви повинні бути неперервними по всій довжині фасонки.

17.4.4Монтажні стики колон рекомендується виконувати з фрезерованими торцями, звареними в стик або на накладках зі зварними кутовими швами або болтами, у тому числі високоміцними. При приварюванні накладок кутові шви слід не доводити до осі стика на 30 мм з кожного боку. Допускається застосування фланцевих з’єднань з передаванням зусиль стискання через щільний дотик фланців, а розтягувальних зусиль – через болти.

17.4.5У наскрізних колонах, гілки яких з’єднані планками, рекомендується приймати:  ширину проміжних планок bsтакою, що дорівнює (0,5...0,75)b, де b – габаритна ширина колони у площині планок;  ширину кінцевих планок такою, що дорівнює (1,3...1,7)bs.

17.5 В’язі

17.5.1У кожному температурному блоці споруди слід передбачати самостійну систему в’язей.

17.5.2Нижні пояси балок і ферм кранових колій прогоном понад 12 м слід укріплювати горизонтальними в’язями.

17.5.3Вертикальні в’язі між основними колонами каркаса нижче рівня підкранових балок при двогілкових колонах слід розташовувати у площині кожної гілки.

Гілки двогілкових в’язей, як правило, слід з’єднувати між собою з’єднувальними решітками.

17.5.4Поперечні горизонтальні в’язі слід передбачати у рівні верхнього або нижнього поясів кроквяних ферм у кожному прогоні споруди по торцях температурних блоків. При довжині температурного блока, що перевищує 144 м, слід передбачати проміжні поперечні горизонтальні в’язі.

Кроквяні ферми, які не примикають безпосередньо до поперечних горизонтальних в’язей, слід розкріплювати у площині розташування цих в’язей розпірками і розтяжками.

У місцях розташування поперечних горизонтальних в’язей слід передбачати вертикальні в’язі між фермами.

За наявності жорсткого диска покрівлі у рівні верхніх поясів слід передбачати інвентарні збірно-розбірні в’язі для вивіряння конструкцій і забезпечення їх стійкості в процесі монтажу.

17.5.5Поздовжні горизонтальні в’язі у площині нижніх поясів кроквяних ферм слід передбачати:  вздовж крайніх рядів колон у спорудах з мостовими опорними кранами груп режимів роботи 6К – 8К згідно з ГОСТ 25546;  у покриттях з підкроквяними фермами;  в одно-і двопрогінних спорудах, обладнаних мостовими опорними кранами вантажопідйомністю 10 т і більше, а при відмітці низу кроквяних конструкцій понад 18 м – незалежно від вантажопідйомності кранів.

У спорудах з трьома і більше прогонами горизонтальні поздовжні в’язі слід розміщувати також вздовж середніх рядів колон не рідше ніж через прогін – у спорудах з мостовими опорними кранами груп режимів роботи 6К – 8К згідно з ГОСТ 25546 і через два прогони – в інших спорудах.

17.5.6Горизонтальні в’язі по верхніх і нижніх поясах розрізних ферм прогінних споруд транспортерних галерей слід конструювати роздільно для кожного прогону.

17.5.7При застосуванні хрестової решітки в’язей покриттів, за винятком споруд класу відповідальності СС3 згідно з ДБН В.1.2-14, допускається виконувати розрахунок за умовною схемою за умови, що розкоси решітки сприймають тільки зусилля розтягу.

При визначенні зусиль, що виникають в елементах в’язей, обтиснення поясів ферм, як правило, враховувати не слід.

17.5.8При влаштуванні мембранного настилу у площині нижніх поясів ферм допускається враховувати сумісну роботу пояса і мембрани.

17.5.9У висячих покриттях із площинними системами (двопоясними, згинально-жорсткими вантами тощо) слід передбачати вертикальні і горизонтальні в’язі між несучими системами.

17.6 Балки

17.6.1Поясні кутові шви зварних балок, а також шви, за допомогою яких до основного перерізу балки прикріплюються допоміжні елементи (наприклад, ребра жорсткості), як правило, повинні виконуватися неперервними. Поперечні ребра жорсткості повинні мати вирізи у місцях перетину зварних швів.

17.6.2Застосовувати пакети листів для поясів зварних двотаврових балок, як правило, не дозволяється.

Для поясів балок із фрикційними з’єднаннями допускається застосовувати пакети, які складаються не більше ніж з трьох листів; при цьому площу перерізу поясних кутиків слід приймати такою, що становить не менше ніж 30 % від усієї площі перерізу пояса.

17.6.3При застосуванні односторонніх поясних швів у зварних двотаврових балках 1-го класу, які несуть статичне навантаження, повинні бути виконані такі вимоги:  розрахункове навантаження повинне бути прикладене симетрично відносно поперечного перерізу балки;  стійкість стиснутого пояса балки повинна бути забезпечена відповідно до вимог 9.4.4, а);  у місцях прикладання до пояса балки зосереджених навантажень, включаючи навантаження від ребристих залізобетонних плит, повинні бути встановлені поперечні ребра жорсткості.

У ригелях рамних конструкцій біля опорних вузлів, а також у місцях, де навантаження викликає згинальний момент відносно поздовжньої осі зварного шва, слід застосовувати двосторонні поясні шви.

У балках з перерізами 2- і 3-го класів, а також з умовною гнучкістю стінки Xw>6 Ryy/а застосування односторонніх поясних швів не допускається.

17.6.4Ребра жорсткості зварних балок повинні бути віддалені від стиків стінок на відстань, не меншу ніж 10 товщин стінки. У місцях перетину стикових швів стінки балки з поздовжнім ребром жорсткості шви, за допомогою яких поздовжнє ребро жорсткості прикріплюється до стінки, не доводять до стикового шва стінки на (6t-20) мм, але не менше ніж на 30 мм, де t-товщина стінки.

17.6.5У зварних двотаврових балках конструкцій 2-, 3- і 4-ї груп рекомендується застосовувати односторонні ребра жорсткості з розміщенням їх з одного боку стінки балки і приварюванням їх до поясів балки.

У балках з односторонніми поясними швами ребра жорсткості слід розташовувати з того боку стінки, який є протилежним до розташування односторонніх поясних швів.

17.7 Балки кранових колій

17.7.1Верхні поясні шви у балках кранових колій для мостових опорних кранів режимів роботи 7К (у цехах металургійних виробництв) і 8К згідно з ГОСТ 25546 повинні бути виконані з проваром на всю товщину стінки.

17.7.2Вільні кромки розтягнутих поясів балок кранових колій і балок робочих площадок, які безпосередньо сприймають навантаження від рухомого складу, повинні бути прокатними, струганими або обрізаними машинним кисневим або плазмово-дуговим різанням.

17.7.3Розміри ребер жорсткості балок кранових колій повинні задовольняти вимоги згідно з 9.5.9,

9.5.10і 9.5.13, при цьому ширина виступної частини двостороннього проміжного ребра жорсткості повинна бути не меншою за 90 мм.

Рекомендується не використовувати зварні шви, розташовані поперек верхнього пояса цих балок. При цьому торці ребер жорсткості повинні бути щільно пригнані до верхнього пояса, а у підкранових балках для кранів груп режимів роботи 7К (у цехах металургійних виробництв) і 8К згідно з ГОСТ 25546 необхідно стругати торці ребер жорсткості, що примикають до верхнього пояса.

Можливо використання інших конструктивних рішень, що пройшли практичну апробацію.

17.7.4У підкранових балках для мостових опорних кранів груп режимів роботи 1К – 5К згідно з ГОСТ 25546 допускається застосовувати односторонні поперечні ребра жорсткості, виконані зі смугової сталі або одиночних кутиків, з приварюванням їх до стінки і до верхнього пояса і розташуванням відповідно до 17.6.5.

17.7.5Кріплення фасонокгоризонтальних в’язей до нижніх поясів балок кранових шляхів під мостові опорні крани режимів роботи 7К, 8К рекомендується виконувати за допомогою високоміцних болтів

(фрикційне з’єднання).

17.8 Листові конструкції

17.8.1При проектуванні листових конструкцій доцільно передбачати наступні методи їх виготовлення:  листів і стрічок великих розмірів;  виготовлення заготовок у вигляді крупногабаритнихблоків, шкаралуп тощо;  раціонального розкрою із забезпеченням найменшої кількості відходів;  автоматичного і механізованого зварювання;  мінімальної кількості зварних швів, що виконуються на монтажі.

17.8.2Передачу зосереджених навантажень слід, як правило, передбачати через елементи жорсткості.

17.8.3У місцях сполучення оболонок різної форми необхідно застосовувати, як правило, плавні переходи з метою зменшення місцевих напружень.

17.8.4Контур поперечних елементів жорсткості оболонок рекомендується проектувати замкненим.

17.8.5Необхідно, як правило, застосовувати стикові зварні з’єднання. З’єднання листів завтовшки 5 мм і менше, а також монтажні з’єднання допускається виконувати внапуск.

17.8.6Виконання всіх стикових швів слід здійснювати з повним проваром двостороннім зварюванням або одностороннім зварюванням зі зворотним формуванням шва. У проекті слід указувати, за необхідності, спеціальні вимоги до зварних швів: забезпечення непроникності або герметичності.

17.9 Висячі покриття

17.9.1Для висячих конструкцій слід, як правило, застосовувати канати, пасма і високоміцний дріт. Допускається застосування прокату.

17.9.2Покрівля висячого покриття, як правило, повинна бути розташована безпосередньо на несучих нитках і повторювати утворену ними форму. Допускається покрівлю підняти над нитками, обперши її на спеціальну надбудовану конструкцію, чи підвісити покрівлю до ниток знизу. У цих випадках форма покрівлі може відрізнятися від форми провисання ниток.

17.9.3Обриси опорних контурів слід призначати з урахуванням кривих тиску від зусиль у прикріплених до них нитках при розрахункових навантаженнях.

17.9.4Для забезпечення герметичності та інших експлуатаційних якостей прийнятої конструкції покрівлі необхідна стабілізація покриття при дії змінних навантажень, у тому числі вітрового від’ємного тиску (відсмоктування). При цьому слід перевіряти зміну кривизни покриття у двох напрямках – уздовж і впоперек ниток.

Необхідна стабілізація покриття досягається за допомогою таких конструктивних заходів:  збільшенням натягу нитки за рахунок збільшення ваги покриття чи попереднього напруження;  створенням спеціальної стабілізуючої конструкції;  застосуванням гнучко-жорстких ниток;  перетворенням системи ниток і покрівельних плит у єдину конструкцію.

17.9.5Переріз нитки повинен бути розрахований на дію найбільшого зусилля, що виникає при розрахунковому навантаженні, з урахуванням зміни заданої геометрії покриття. У сітчастих системах, окрім цього, переріз нитки повинен бути перевірений на зусилля від дії змінного навантаження, прикладеного тільки уздовж нитки, яка розглядається.

17.9.6Вертикальні і горизонтальні переміщення ниток і розрахункові зусилля в них слід визначати з урахуванням нелінійної роботи конструкцій покриття.

17.9.7При розрахунку ниток, виконаних з канатів та їх закріплень, слід приймати коефіцієнт умов роботи γс = 0,8; для стабілізуючих канатів, що не служать затяжками для опорного контуру, коефіцієнт умов роботи γс = 1,0.

17.9.8Опорні вузли ниток із прокатних профілів слід виконувати, як правило, шарнірними.

17.10 Мембранні покриття

17.10.1Мембранні покриття, як правило, повинні бути стабілізовані від надмірних деформацій одним із таких заходів:  збільшенням власної ваги покриття;  введенням у конструкцію згинально-жорстких елементів (лінійних стабілізуючих елементів);  попереднім напруженням системи покриття;  раціональною формою поверхні.

17.10.2Мінімальна товщина листового прокату для прогінної частини мембрани повинна бути не меншою ніж 2 мм. Мембранні полотнища повинні мати максимальні розміри в плані з урахуванням їх умов виготовлення, транспортування і монтажу і поставлятися на монтажну площадку в рулонах. Максимальна ширина полотнища, як правило, не повинна перевищувати 12 м, а довжина рулону має дорівнювати прогону або радіусу покриття.

Мембранні полотнища рекомендується з’єднувати між собою і з опорним контуром зварюванням внапуск (безперервним кутовим швом, точковим проплавленням) або на високоміцних болтах.

17.10.3Лінійні стабілізуючі елементи складають основу, на яку укладаються полотнища мембрани в період монтажу, і можуть служити системою стабілізації під час експлуатаційного періоду покриття.

Лінійні стабілізуючі елементи складаються з напрямних і поперечних в’язей.

Напрямні стабілізуючі елементи розташовуються уздовж мембранних полотнищ із кроком, що дорівнює їх ширині. При ширині полотнищ понад 6 м напрямні рекомендується встановлювати з кроком, що дорівнює половині ширини полотнища мембрани. Крок напрямних повинен бути узгоджений із кроком колон і розмірами елементів опорного контуру.

Поперечні стабілізуючі елементи рекомендується виконувати з гнутих або прокатних профілів і встановлювати з кроком від 3 м до 6 м. Кріплення поперечних стабілізуючих елементів до напрямних повинно забезпечувати роботу напрямних стабілізуючих елементів за нерозрізною схемою.

Виконувати стабілізуючі елементи необхідно зі сталевої смуги завширшки від 300 мм до 500 мм довжиною, що дорівнює прогону мембрани.

17.10.4Для покриттів великих прогонів опорний контур рекомендується виконувати сталебетонним із монолітного бетону, укладеного у металеву опалубку. Для жорстких контурів рекомендується застосовувати залізобетон.

Для мембранних покриттів малих і середніх прогонів зовнішні і внутрішні опорні контури рекомендується виконувати гнучкими, металевими з прокатних або зварних профілів двотаврового або коробчастого перерізу. Монтажний стик елементів опорного контуру рекомендується виконувати фланцевим на високоміцних болтах або зварним.

17.10.5При проектуванні прямокутних або квадратних у плані мембран покриттів у кутах опорного контура слід застосовувати, як правило, плавне сполучення елементів контуру.

Сполучення елементів контуру в кутах покриттів на квадратному або прямокутному плані з плоским опорним контуром рекомендується виконувати із застосуванням вутів (розпірок). Опорний контур плоских покриттів на прямокутному плані рекомендується виконувати з кутовими розширеннями.

Опорний контур покриттів на овальному або еліптичному плані рекомендується виконувати просторовим (вигнутим у вертикальній площині), що дозволяє наблизити характер його роботи до безмоментного.

Примикання мембрани до опорного контуру рекомендується виконувати через опорний столик, нахил якого дорівнює нахилу дотичної до поверхні мембранної оболонки в місці примикання.

17.10.6Для мембранних конструкцій слід, як правило, використовувати сталі з підвищеною корозійною стійкістю.

При розробленні вузлів і з’єднань мембранних покриттів необхідно враховувати конструктивні вимоги, призначені для запобігання загальній корозії тонкостінних елементів і щілинній корозії за наявності з’єднань, що виконуються внапуск.

Мембрани, виконані з нержавіючої сталі, противокорозійного захисту не потребують.

17.11 Опорні частини

17.11.1Нерухомі шарнірні опори з центруючими прокладками, тангенціальні, а при дуже великих реакціях – балансирні слід застосовувати за необхідності суворо рівномірного розподілення тиску під опорою.

17.11.2Площинні або коткові рухомі опори необхідно застосовувати у тих випадках, коли нижче розташована (підопорна) конструкція повинна бути розвантажена від горизонтальних зусиль, які виникають при нерухомому обпиранні балки або ферми.

17.11.3Коефіцієнт тертя приймається таким, що дорівнює: в площинних рухомих опорах – 0,3, в коткових опорах – 0,03.

17.12 Фланцеві з’єднання

17.12.1При проектуванні фланцевих з’єднань необхідно:  обирати сталь для фланців з урахуванням гарантії властивостей у напрямку товщини прокату;  використовувати високоміцні болти, що забезпечують зниження трудомісткості монтажних робіт, а також можливість сприйняття поперечних зусиль за рахунок сил тертя між фланцями.

17.12.2При розрахунку фланцевих з’єднань у залежності від конструктивного рішення, характеру діючих у з’єднанні зусиль і вимог експлуатації слід перевіряти:  несучу здатність болтового з’єднання;  несучу здатність фрикційного з’єднання;  міцність фланців при згині;  міцність фланців при розтягу в напрямку товщини прокату;  міцність зварних швів, що з’єднують фланець з основним елементом.

17.13 З’єднання з фрезерованими торцями

17.13.1У з’єднаннях елементів із фрезерованими торцями (наприклад, у стиках і базах колон тощо) розрахункове зусилля стиску слід вважати таким, що цілком передається через торці елементів.

17.13.2У позацентрово-стиснутих елементах зварні шви і болти, включаючи високоміцні, при дії в зазначених з’єднаннях поздовжньої сили і згинального моменту слід розраховувати на максимальне зусилля розтягу від дії моменту і поздовжньої сили при найбільш несприятливому їх сполученні, а також на зусилля зсуву від дії поперечної сили.

17.14 Монтажні кріплення

17.14.1Монтажні кріплення конструкцій споруд із балками кранових колій, які розраховуються на витривалість, а також конструкцій під залізничні состави слід приймати зварними або фрикційними.

Болти класів точності В і С у монтажних з’єднаннях цих конструкцій допускається застосовувати для кріплення:  прогонів, елементів ліхтарів, в’язей по верхніх поясах ферм (за наявності в’язей по нижніх поясах або жорсткій покрівлі), вертикальних в’язей між фермами і ліхтарями, а також елементів фахверку;  в’язей по нижніх поясах ферм за наявності жорсткої покрівлі (залізобетонних чи армованих плит з ніздрюватих бетонів, сталевого профільованого настилу тощо);  кроквяних і підкроквяних ферм до колон і кроквяних ферм до підкроквяних за умови передачі вертикального опорного тиску через столик;  розрізних балок кранових колій між собою, а також для кріплення їх нижнього пояса до рядових колон

(за винятком колон в’язевого блока);  балок робочих площадок, які не підлягають дії динамічних навантажень;  другорядних конструкцій.

17.14.2Для перерозподілу згинальних моментів в елементах рамних систем допускається застосування у вузлах сполучення ригелів з колонами сталевих накладок, що працюють у пластичній стадії. Накладки слід виготовляти зі сталей з границею текучості до 345 Н/мм. Зусилля в накладках слід визначати при мінімальній границі текучості σy,min= Rуnі максимальній границі текучості σy,max= Ryn+100 Н/мм.

Накладки, що працюють у пластичній стадії, повинні мати стругані або фрезеровані поздовжні кромки.

17.14.3При проектуванні висотних споруд, а також споруд, монтаж яких здійснюється великими блоками, рекомендується передбачати різноманітні монтажні пристрої-ловителі (напрямні), фіксатори тощо, які необхідні для полегшення наведення монтажних блоків на розташовувані нижче конструкції, а також допоміжні монтажні деталі (вушки, столики тощо) для навішування монтажних пристроїв.

18 ДОДАТКОВІ ВИМОГИ ЩОДО ПРОЕКТУВАННЯ КОНСТРУКЦІЙ ПРИ РЕМОНТІ, ПІДСИЛЕННІ І

РЕКОНСТРУКЦІЇ

18.1 Загальні положення

18.1.1Проектне рішення слід приймати на підставі спеціального обстеження конструкцій. Класифікацію сталевих конструкцій за технічним станом визначати згідно з ДБН 362 у межах застосування цих Норм за розділом 1.

18.1.2При розробленні проекту реконструкції сталевих конструкцій споруд слід виявляти резерви несучої здатності конструкцій, що підлягають зберіганню, а також застосовувати конструктивні рішення, які забезпечують можливість здійснювати роботи, як правило, без зупинки виробничого процесу.

18.1.3При розробленні проекту ремонту, реконструкції шляхом підсилення або зміни умов роботи конструкцій, що підлягають зберіганню, слід забезпечити їх працездатний стан.

Конструкції, які знаходяться в обмежено працездатному стані, при забезпеченні необхідного контролю допускається не підсилювати на період від проведення обстеження до завершення ремонту, реконструкції.

18.1.4Для конструкцій, які були запроектовані за раніше чинними нормами і технічними умовами, допускається не здійснювати перевірочний розрахунок у випадках, якщо за період експлуатації не менше 15 років у них не виникло фізичного зносу, дефектів і пошкоджень, а також не змінились умови подальшої експлуатації, навантаження і впливи, а при їх зміні не збільшились зусилля в основних елементах.

18.1.5При підсиленні конструкцій необхідно передбачати конструктивні рішення і методи виконання робіт, що забезпечують плавне включення елементів і конструкцій підсилення у сумісну роботу з конструкціями, що підлягають зберіганню. У необхідних випадках слід використовувати штучне регулювання зусиль і тимчасове розвантаження конструкцій.

18.1.6Заміна окремих конструкцій допускається, як правило, тільки у випадках, коли їх підсилення неможливе або економічно недоцільне.

18.2 Розрахункові характеристики сталі і з’єднань

18.2.1Оцінку якості матеріалу сталевих конструкцій слід виконувати за даними заводських сертифікатів або за результатами випробувань зразків згідно з ДБН 362, ГОСТ 1497, ГОСТ 5639, ГОСТ 9454 та ГОСТ 10243.

18.2.2Вибір визначальних при випробуваннях показників, відбір проб для хімічного аналізу та зразків для механічних випробувань і визначення їх кількості слід виконувати згідно з ДБН 362 та ГОСТ 7564.

Допускається не виконувати випробування металу зварних конструкцій, призначених для експлуатації, при напруженнях в них, що не перевищують 165 Н/мм2, за умови, що розрахункова температура і показник групиStоt,обчислений згідно з додатком A, задовольняють обмеження, наведені в таблиці 18.1. При цьому показник групи слід збільшувати на один бал, якщо конструкція має корозійний знос понад 10 %, і на два бали, якщо порушені вимоги відповідно до 16.1.7,18.2.2.

18.2.3Розрахункові опори зварних з’єднань конструкцій, що підлягають зберіганню, слід призначати з урахуванням марки сталі, зварювальних матеріалів, видів зварювання, положення швів і засобів їх контролю, застосованих у конструкціях. За відсутності встановлених нормами необхідних даних допускається приймати:  для кутових швів – Rwf= Rwz= 0,44Run; βf= 0,7 і βz= 1,0, приймаючи при цьому γc= 0,8;  для розтягнутих стикових швів – Rwy= 0,55Rув конструкціях, виготовлених до 1972 р., і Rwy= 0,85Ry – після 1972 р. Допускається уточнити несучу здатність зварних з’єднань за результатами випробувань зразків, відібраних із конструкції згідно з вказівками ДБН 362.

18.2.4Розрахункові опори зрізу і розтягу болтів, а також зминанню елементів, що з’єднуються болтами, слід визначати відповідно до 7.6. Якщо неможливо встановити клас міцності болтів, то значення розрахункових опорів одноболтових з’єднань слід приймати: Rbs= 150 Н/мм2 і Rbt= 160 Н/мм2.

18.2.5Розрахункові опори заклепкових з’єднань слід приймати згідно з таблицею 18.2.

Якщо у робочій документації відсутні вказівки щодо способу утворення отворів і матеріалу заклепок, а встановити їх за наявними даними неможливо, розрахункові опори заклепкових з’єднань необхідно приймати згідно з таблицею 18.2, як для з’єднань на заклепках групи С із сталі марки Ст2.

Розрахунки заклепкових з’єднань слід виконувати відповідно до 16.2.9, приймаючи Rbs= Rrs; Rbp= Rrp; Rbt = Rrt; Ab = Abn = Ar = 0,785 d2; γb = 1,0; db = dr, де dr – діаметр заклепки, Ar – площа перерізу заклепки.

r

Примітка 1. До групи В належать з’єднання, у яких заклепки влаштовані в отвори, просвердлені у зібраних складаних елементах або в деталях із застосуванням кондуктора. До групи С належать з’єднання, у яких заклепки влаштовані в отвори, просвердлені в окремих деталях без застосування кондуктора.

Примітка 2. При застосуванні заклепок з потайними чи напівпотайними головками розрахункові опори заклепкових з’єднань зрізу і зминанню зменшуються множенням на коефіцієнт 0,8. Робота зазначених заклепок на розтяг не допускається.

18.3 Підсилення конструкцій

18.3.1Конструкції, що експлуатуються за плюсової температури і виготовлені з киплячої низьковуглецевої сталі, а також з інших сталей, у яких за результатами випробувань значення ударної в’язкості є нижчими за регламентовані (таблиця В.1), можуть не підлягати підсиленню або заміні за умови, що напруження в елементах із цих сталей не будуть перевищувати значень, що були до ремонту і реконструкції, а умови експлуатації конструкції не зміняться у несприятливу сторону. Рішення про використання, підсилення чи заміну цих конструкцій, експлуатація яких буде відрізнятися від вказаних умов, слід приймати на підставі спеціального дослідження.

18.3.2Розрахункову схему конструкції, споруди в цілому слід приймати з урахуванням особливостей їх дійсної роботи, у тому числі з урахуванням фактичних відхилень геометричної форми, розмірів перерізів, умов закріплення і виконання вузлів сполучення елементів.

Перевірочні розрахунки елементів конструкцій та їх з’єднань слід виконувати з урахуванням виявлених дефектів і пошкоджень, встановлених кількісних показників корозійного зносу, фактичних умов сполучення і обпирання. Розрахунок елементів допускається виконувати за деформованою схемою, приймаючи при цьому коефіцієнт умов роботи γс = 1,0 згідно з позиціями 3, 6 і 7, а) таблиці 5.1.

18.3.3Конструкції, що не задовольняють вимоги розділів 8-11, 14, 16 та 18.7 і 18.8, а також вимоги ДСТУ Б В.1.2-3 щодо обмеження вертикальних прогинів, які забезпечують нормальну експлуатацію технологічного і підіймально-транспортного устаткування, повинні бути, як правило, підсилені чи замінені, за винятком випадків, указаних в цьому розділі.

Відхилення від геометричної форми, розмірів елементів і з’єднань від номінальних, які перевищують допустимі відхилення відповідно до правил виконання і приймання робіт, але не перешкоджають нормальній експлуатації, можуть не усуватися за умови забезпечення несучої здатності конструкцій і виконання вимог згідно з 18.3.2.

18.3.4Допускається не підсилювати елементи конструкцій, якщо:  їх горизонтальні переміщення і вертикальні прогини перевищують граничні значення, встановлені відповідно до ДСТУ Б В.1.2-3, але не перешкоджають нормальній експлуатації, виходячи з технологічних вимог;  їх гнучкість перевищує граничні значення, регламентовані згідно з розділом 13, але вони мають викривлення, що не перевищують граничних значень, установлених правилами виконання і приймання робіт, і зусилля в елементах не зростатимуть в процесі подальшої експлуатації, а також у тих випадках, коли можливість використання таких елементів перевірена розрахунком або випробуванням.

18.3.5При підсиленні конструкцій допускається враховувати можливість попереднього напруження й активного регулювання зусиль в них, у тому числі за рахунок зварювання, зміни конструктивної і розрахункової схеми, а також розглядати пружно-пластичну роботу сталі, роботу тонкостінних елементів і обшивок конструкцій у закритичній стадії згідно з чинними нормами.

18.3.6Конструктивні заходи з підсилення і методи його виконання повинні передбачати заходи щодо зниження небажаних додаткових деформацій у процесі підсилення. Несуча здатність конструкцій у процесі виконання робіт з підсилення повинна бути забезпечена розрахунком з урахуванням послаблення розрахункових перерізів додатковими отворами під болти та несприятливого впливу зварювання.

У необхідних випадках у період підсилення конструкція повинна бути повністю або частково розвантажена.

18.3.7У конструкціях груп Б, В відповідно до додатка А, які експлуатуються в неагресивному або слабоагресивному середовищах (за винятком конструкцій, що безпосередньо сприймають динамічні навантаження), для забезпечення сумісної роботи деталей підсилення та існуючої конструкції допускається застосовувати переривчасті флангові зварні шви.

В усіх випадках застосування кутових зварних швів слід, як правило, призначати мінімально необхідні катети. Допускається кінцеві ділянки швів проектувати з катетом, більшим ніж катет проміжних ділянок, і визначати їх розміри розрахунком.

18.3.8При підсиленні елементів конструкцій допускається застосовувати комбіновані з’єднання: заклепкові з фрикційними; фрикційні зі зварними; заклепкові з болтовими, болти мають бути класу точності А.

18.3.9В елементах конструкцій категорій за призначенням А, Б чи В згідно з додатком А, що підлягають при підсиленні нагріванню внаслідок зварювання, розрахункове напруження σdне повинне перевищувати значень відповідно 0,2Ry, 0,4Rучи 0,8Ry.

Напруження σdслід визначати від навантажень, що діють при підсиленні для непідсиленого перерізу, з урахуванням фактичного стану конструкцій (послаблення перерізу, викривлень елемента тощо).

При перевищенні зазначених напружень необхідне розвантаження конструкцій або підведення тимчасових опор.

18.3.10При розрахунку елементів конструкцій, підсилених за допомогою збільшення перерізу, слід, як правило, враховувати різні розрахункові опори матеріалів конструкції та підсилення. Допускається приймати один розрахунковий опір, що дорівнює меншому з них, якщо вони відрізняються не більше ніж на 15 %.

18.3.11При розрахунку на стійкість елементів при центральному стиску і стиску зі згином допускається приймати для підсилення перерізу в цілому приведене значення розрахункового опору, що обчислюється за формулою:

R  R K, (18.1) y ef, y де Ry – розрахунковий опір основного металу, що визначається згідно з 18.2.2;

K – коефіцієнт, який обчислюється за формулою:

R  R  R  R  ya A ya ya l ya

K      1      1, (18.2)

   

R A R R l R

 y a  y   y a  y 

    де Rya – розрахунковий опір металу підсилення; A, Aa – відповідно площа непідсиленого перерізу елемента та підсиленого перерізу в цілому; I, Ia – відповідно моменти інерції непідсиленого перерізу елемента відносно осі, перпендикулярної до площини перевірки стійкості, та підсиленого перерізу в цілому.

18.3.12Розрахунок на міцність і стійкість елементів, підсилених способом збільшення перерізів, слід, як правило, виконувати з урахуванням напружень, які існували в елементі в момент підсилення (з урахуванням розвантаження конструкції). При цьому необхідно враховувати початкові викривлення елементів, зміщення центра ваги підсиленого перерізу і викривлення, викликані зварюванням.

Викривлення від зварювання при перевірці стійкості елементів при центральному стиску і стиску зі згином допускається враховувати введенням додаткового коефіцієнта умов роботи γс,ad = 0,8.

Перевірку на міцність елементів, для яких згідно з 18.3.10 допускається приймати один розрахунковий опір, окрім розрахунку згідно з формулами (9.10), (9.11) і (9.19), допускається виконувати на повний розрахунковий опір без урахування напружень, які існували до підсилення, а при перевірці стійкості стінок допускається використовувати додатковий коефіцієнт умов роботи γс,ad = 0,8.

18.3.13Розрахунок на міцність елементів конструкцій, які підсилюються методом збільшення перерізів, слід виконувати за формулами:

а) для центрально-розтягнутих симетрично підсилюваних елементів згідно з формулою (8.1);

б) для центрально-стиснутихсиметрично підсилюваних елементів

N n

 1, (18.3)

AR   y m1 c де γm1= 0,95 – при підсиленні без використання зварювання; γm1= 0,95 – 0,25σd / R – при підсиленні з використанням зварювання;

в) для несиметрично підсилюваних центрально-розтягнутих, центрально-стиснутих і позацентрово-стиснутих елементів

  M M 

N y n x

  y  x   1, (18.4)

 

R   A l l y m2 c  x y  при цьому γm2= 0,95 – для конструкцій категорії за призначенням А згідно з таблицею А.1 додатка А; γm2= 1,0 – для конструкцій категорії за призначенням Б і В згідно з таблицею А.1; при N/(ARy) ≥0,6 слід приймати γm2= γm1, тут γm1 слід визначати згідно з формулою (18.3).

У формулі (18.4) необхідно приймати абсолютні значення розрахункових внутрішніх зусиль N, Мхі My. Моменти інерції перерізу lхі ly слід визначати відносно головних осей підсиленого перерізу.

18.3.14Допускається не підсилювати існуючі сталеві конструкції, виконані з відхиленням від вимог згідно з 16.1.5, 16.1.10, 16.2.2, 17.2.1, 17.3.1, 17.3.3, 17.3.6, 17.6.1, 17.6.4, 17.14.1 і вимог до конструкцій за умови, що:  відсутні пошкодження елементів конструкцій, викликані цими відхиленнями;  виключені зміни у несприятливу сторону умов експлуатації конструкцій;  несуча здатність і жорсткість обумовлені розрахунком з урахуванням вимог 18.3.2, 18.3.4, 18.3.8;  виконуються заходи щодо запобігання руйнуванню конструкцій від утоми, на які поширюються вказівки відповідно до розділу 15.

При виконанні цих умов для перевірок стійкості центрально-стиснутих елементів допускається приймати криву стійкості типу "в" замість кривої типу "с".

19 ДОДАТКОВІ ВИМОГИ ЩОДО ПРОЕКТУВАННЯ ОПОР ПОВІТРЯНИХ ЛІНІЙ ЕЛЕКТРО-

ПЕРЕДАВАННЯ, КОНСТРУКЦІЙ ВІДКРИТИХ РОЗПОДІЛЬНИХ ПРИСТРОЇВ І ЛІНІЙ

КОНТАКТНИХ МЕРЕЖ ТРАНСПОРТУ

19.1Для опор повітряних ліній електропередавання, конструкцій відкритих розподільних пристроїв і ліній контактних мереж транспорту слід, як правило, застосовувати сталі відповідно до таблиці Г.2 (окрім сталей С390, С390К, С440, С590, С590К) і таблиці Г.3.

Класифікацію конструкцій опор та віднесення їх до відповідної групи слід визначати згідно з додатком А.

19.2Болти класів точності А, В і С для опор ПЛ і конструкцій ВРП заввишки до 60 м слід приймати як для конструкцій, що не розраховуються на витривалість, а для опор заввишки більше 60 м – як для конструкцій, що розраховуються на витривалість.

19.3Діаметр отворів для болтів класів точності В і С в опорах ПЛ і конструкціях ВРП та КМТ слід приймати згідно з таблицею 16.3.

19.4Литі деталі слід проектувати з вуглецевої сталі марок 35Л і 45Л груп відливань II і III згідно з ГОСТ 977.

19.5Болти U-подібні для кріплення опор ПЛ і конструкцій ВРП слід приймати згідно з 6.2.4. Гайки для U-подібних болтів слід приймати відповідно до 6.2.5.

19.6Для відтяжок опор ПЛ і конструкцій ВРП та КМТ слід застосовувати канати, пучки і пасма паралельних дротів відповідно до 6.2.9.

19.7При розрахунках опор ПЛі конструкцій ВРП та КМТслід приймати коефіцієнти умов роботи, які встановлені відповідно до 5.4; 16.2; 19.17, таблиці 19.1 і додатка E.

Вимоги до механічної міцності, розрахункові режими та сполучення навантажень для опор ПЛ визначені у [8].

Розрахунок на міцність елементів опор з врахуванням досягнення металом границі текучості не допускається, за винятком розрахунку перерізів в місцях кріплення розтягнутих елементів з одиночних кутиків, що прикріплюються однією полицею болтами.

Примітка. Наведені в таблиці коефіцієнти умов роботи не розповсюджуються на з’єднання елементів у вузлах а – з трикутними решітками; б – те саме зі стояками

Рисунок 19.1 – Схеми траверс

19.8При визначенні приведеної гнучкості відповідно до 8.2 найбільшу гнучкість всього стрижня λслід обчислювати за формулами:  для чотиригранного стрижня з паралельними поясами, який шарнірно обпертий по кінцях λ = 2lr / bs1, (19.1) де lr – геометрична довжина наскрізного стрижня; bs1 – відстань між осями поясів вузької грані стрижня з паралельними поясами;  для тригранного рівностороннього стрижня з паралельними поясами, який шарнірно обпертий по кінцях λ = 2,5 lr / bs1, (19.2)  для стояка, що вільно стоїть, пірамідальної форми (рисунок 13.3) λ = 2μ1hs / bz, (19.3) де μ1= 1,25(bs / bz)2 – 2,75(bs / bz) + 3,5 – коефіцієнт для визначення розрахункової довжини; hs – висота стояка, що вільно стоїть; bs і bz – відстані між осями поясів пірамідальної опори відповідно у верхній і нижній основі найбільш вузької грані.

19.9Розрахунок на стійкість позацентрово-стиснутих та стиснуто-зігнутих стрижнів наскрізного перерізу, постійного по довжині, слід виконувати згідно з розділом 10.

Для рівносторонніх тригранних стрижнів наскрізного перерізу, постійного по довжині, з решітками і планками відносний ексцентриситет mслід обчислювати за формулами:  при згині в площині, перпендикулярній до однієї з граней m= 3,48βeM/(Nbs2), (19.4) де βe – коефіцієнт, який дорівнює 1,2 при болтових з’єднаннях і 1,0 при зварних з’єднаннях; bs2 – відстань між осями поясів у площині грані;  при згині в площині, паралельній одній з граней m = 3 βеМ / (Nbs2). (19.5)

19.10При розрахунку позацентрово-стиснутих та стиснуто-зігнутих стрижнів наскрізного перерізу згідно з 10.3 значення ексцентриситету при болтових з’єднаннях елементів слід множити на коефіцієнт βe= 1,2.

19.11При перевірці стійкості окремих поясів позацентрово-стиснутих та стиснуто-зігнутих стрижнів стояків наскрізного перерізу опор з відтяжками поздовжню силу в кожному поясі слід визначати з урахуванням зусилля від згинального моменту, який обчислюється за деформованою схемою. Значення цього згинального моменту в середині довжини шарнірно-обпертого стояка повинно визначатися за формулою:

 N e

M  M  (f  f), (19.6) q q 0

 де Mq – згинальний момент у середині довжини від поперечного навантаження, який визначається як для звичайних балок; N – поздовжня сила в стояку; fq – прогин стояка в середині довжини від поперечного навантаження, який визначаєтьсяяк у звичайних балках; f0= lc / 750 – стрілка початкового викривлення стояка;

  1 0 1, Nl2 / (El), (19.7) c де lc – геометрична довжина стояка; l – момент інерції перерізу стояка відносно осі, перпендикулярної до площини дії поперечного навантаження.

19.12Поперечну силу Qу стиснуто-зігнутих та шарнірно-обпертих стояках наскрізного перерізу, постійного по довжині, в опорах з відтяжками слід приймати постійною по довжині стояка і визначати за формулою:

3 14,  N e

Q  Q  (f  f), (19.8) max q 0

l c Де Qmax – максимальна поперечна сила від зовнішнього навантаження.

19.13Розрахунок на стійкість стиснутих стрижнів конструкцій з одиночних кутиків слід виконувати, як правило, з урахуванням ексцентричного прикладання поздовжніх сил.

Допускається розраховувати ці стрижні як центрально-стиснуті за формулою (8.3) за умови множення поздовжніх сил на коефіцієнти αmі αd, що приймаються не меншими ніж 1,0.

У просторових болтових конструкціях згідно з рисунком 13.3 (окрім рисунка 13.3, в і кінцевих опор) при центруванні у вузлах стрижнів з одиночних рівнополичних кутиків по їх рисках при однорядному розташуванні болтів в елементах решіток і прикріпленні розкосів у вузлі з двох сторін полиці пояса значення коефіцієнтів αmі αdвизначаються:

для поясів з  ≤3,5 (при  >3,5 слід приймати  = 3,5) за формулами:  при 0,55 ≤c/bs3≤0,663Nmd/Nm<0,7

  1 c / b  0 55,  (,0 2  0 05, ) N / N, (19.9) m  s3  md m де с – відстань по полиці кутика пояса від обушка до риски, на якій розташований центр вузла; bs3 – ширина полиці кутика пояса; Nmd – сума проекцій зусиль в розкосах на вісь пояса, що примикають до однієї полиці пояса, які передаються на нього у вузлі і визначаються при тому ж поєднанні навантажень, як для Nm; при розрахунку пояса приймається більше із значень Nmd, які отримані для вузлів по кінцях панелі, а при розрахунку розкосів – для вузла, до якого примикає розкіс; Nm – поздовжня сила в панелі пояса;  при 0,4 ≤c/bs3≤0,553Nmd/Nm≤ (2,33 c/bs3 – 0,58)

  0 95,  0 1, c / b  0 34,  0 62, c / b  (,0 2  0 05, ) N / N. (19.10) m s3  s3  md m

Для розкосів (з відношенням відстані по полиці кутика розкосу від обушка до риски, на якій встановлені болти, до ширини полиці кутика розкосу, що дорівнює від 0,54 до 0,60), що примикають до панелі пояса, за формулами:  при 0,55 ≤c/bs3≤0,663Nmd/Nm< 0,7

  118,  0 36, c / b  (,1 8c / b  0 86,)N / N; (19.11) d s3 s3 md m  при 0,4 ≤c/bs3≤0,55 Nmd/Nm≤ (2,33 c/bs 3 – 0,58)

  1 0 04, c / b  (,0 36  0 41, c / b)N / N. (19.12) d s3 s3 md m

Для просторових болтових конструкцій згідно з рисунком 13.3, г, д, е у формулах (19.10) і (19.12) слід приймати 0,45 ≤c/bs3<0,55.

У просторових зварних конструкціях з одиночних рівнополичних кутиків відповідно до рисунка 13.3, б, г (окрім кінцевих опор) з прикріпленням розкосів у вузлі тільки з внутрішньої сторони полиці пояса при Nmd/Nm≤0,7 значення коефіцієнтів αmі αdприймаються:  при центруванні у вузлах стрижнів по центрах ваги перерізів αm= αd = 1,0;  при центруванні у вузлах осей розкосів на обушок пояса:

αm =αd = 1 + 0,12Nmd/Nm. (19.13)

При розрахунку конструкцій на сумісну дію вертикальних і поперечних навантажень і крутного моменту, який викликаний обривом проводів або тросів, допускається приймати αm = αd= 1,0.

19.14Гнучкість λпершого знизу розкоса з одиночного кутика решітчастого стояка, що вільно стоїть, не повинна перевищувати λ= 160.

19.15Відхилення верху опор і вертикальні прогини траверс не повинні перевищувати значень, наведених у таблиці 19.2.

Примітка 1. Відхилення опор ВРП і траверс опор ПЛ в аварійному і монтажному режимі не нормуються.

Примітка 2. Відхилення і прогини за поз. 7 і 8 повинні бути зменшені, якщо технічними умовами на експлуатацію устаткування встановлені жорсткіші вимоги.

19.16У сталевих конструкціях опор ПЛ і ВРП з одиночних кутиків діафрагми слід розташовувати не рідше ніж через 15 м, а також у місцях прикладення зосереджених навантажень і переломів поясів.

19.17В одноболтових з’єднаннях елементів решіток (розкосів і розпірок), окрім тих, що постійно працюють на розтяг, при товщині полиці до 6 мм із сталей з границею текучості до 380 Н/мм2відстань від краю елемента до центра отвору уздовж зусилля допускається приймати 1,35d(де d – діаметр отвору) без допуску у бік зменшення при виготовленні елементів, про що повинно бути вказано в проекті. При цьому у розрахунку на зминання елементів, що сполучаються, коефіцієнт умов роботи з’єднання згідно з формулою (16.13) слід приймати γb= 0,65.

В одноболтових з’єднаннях елементів, що постійно працюють на розтяг (тяги траверс, елементів, що примикають до вузлів кріплення проводів і тросів, і в місцях кріплення устаткування), відстань від краю елемента до центра отвору уздовж зусилля слід приймати не менше ніж 2d.

19.18Розкоси, які прикріплені до пояса болтами в одному вузлі, повинні розташовуватися, як правило, з двох сторін полиці поясного кутика.

19.19У болтових стиках поясних рівнополичних кутиків число болтів у стику слід призначати парним і розподіляти болти порівну між полицями кутика.

Кількість болтів при однорядному і шаховому їх розташуванні, а також кількість поперечних рядів болтів при дворядному їх розташуванні слід призначати не більше ніж п’ять на одній полиці кутика з кожного боку від стику.

20 ДОДАТКОВІ ВИМОГИ ЩОДО ПРОЕКТУВАННЯ КОНСТРУКЦІЙ АНТЕННИХ СПОРУД ЗВ’ЯЗКУ

ЗАВВИШКИ ДО 500 м

20.1При проектуванні конструкцій антенних споруд зв’язку слід передбачати:  зниження аеродинамічних впливів на споруду і окремі її елементи;  раціональний розподіл зусиль в елементах конструкцій шляхом використання попереднього напруження.

20.2Для конструкції АС слід, як правило, застосовувати сталі відповідно до таблиці Г.2 (окрім сталей С390К, С590, С590К) і таблиці Г.3.

Класифікацію конструкцій АС та віднесення їх до відповідної групи слід визначати згідно з додатком А.

Болти (U-подібні) для кріплення відтяжок АС слід застосовувати зі сталей згідно з ДСТУ 4484/ГОСТ 535, які наведені у таблиці Д.6, окрім сталі марки Ст3кп2-И.

Гайки для U-подібних болтів приймати відповідно до 6.2.5.

20.3Для відтяжок і елементів антенних полотен слід застосовувати, як правило, сталеві канати круглі, вантажні, що не розкручуються, одинарного звивання (спіральні) або подвійного хрестового звивання з металевим осердям за рекомендаціями відповідно до 6.2.9. При цьому спіральні канати повинні застосовуватися при розрахункових зусиллях до 325 кН.У канатах слід застосовувати сталевий круглий канатний дріт найбільших діаметрів марки 1. Допускається застосування канатів, що розкручуються, при подовженні на 25 % обв’язувань з м’якого оцинкованого дроту по кінцях канатів.

Захист сталевих канатів від корозії слід виконувати згідно з додатком ВДСТУ Б В.2.6-193.

Для відтяжок із вбудованими ізоляторами горішкового типу слід застосовувати сталеві канати з неметалевими осердями, якщо це допускається радіотехнічними вимогами.

Для відтяжок із зусиллями, що перевищують несучу здатність канатів з круглого дроту, допускається застосування сталевих канатів закритого типу із зетоподібних і клиноподібних оцинкованих дротів.

20.4Кінці сталевих канатів у стаканах або муфтах слід закріплювати заливкою цинковим сплавом ЦАМ 9-1,5Л згідно з ДСТУ 2774.

20.5Для елементів антенних полотен слід застосовувати проводи відповідно до таблиці Б.2. Застосування мідних проводів допускається тільки у випадках технологічної необхідності.

20.6Значення розрахункового опору (зусилля) розтягуванню проводів і дротів слід приймати таким, що дорівнює значенню розривного зусилля, встановленому державними стандартами, поділеному на коефіцієнт надійності за матеріалом γm:

а) для алюмінієвих і мідних проводів γm= 2,5;

б) для сталеалюмінієвих проводів при номінальних перерізах, мм2:

16 і 25 – γm =2,8;

35-95 – γm =2,5;

120 і більше – γm =2,2;

в) для біметалічних сталевомідних дротів γm = 2,0.

20.7При розрахунках конструкцій АС слід приймати коефіцієнти умов роботи відповідно до 5.4; 16.2 і додатка Е, а також згідно з таблицею 20.1.

20.8Відносні відхилення опор не повинні перевищувати значень, вказаних у таблиці 20.2, окрім відхилень опор, для яких встановлені інші значення технічним завданням на проектування.

20.9При динамічному розрахунку опори масу закріпленого до опори антенного полотна враховувати не слід.

20.10Значення вітрового і ожеледного навантажень допускається приймати на висоті середини ярусів стовбура щогли або в двох третинах висоти підвісу гнучкого елемента (відтяжки) і вважати ці значення рівномірно розподіленими по довжині ярусу або елемента.

20.11Зосереджені сили в прогоні відтяжок щогл від маси ізоляторів, вітрового і ожеледного навантажень на них допускається приймати у вигляді еквівалентного рівномірно розподіленого навантаження.

20.12При розрахунку похилих елементів АС (відтяжок щогл, елементів антенних полотен, підкосів) слід враховувати тільки проекцію навантажень, що діють на них, направлену перпендикулярно до осі елемента або його хорди.

20.13Щогли з відтяжками повинні бути розраховані на стійкість в цілому і їх окремих елементів при наступних навантаженнях:  від монтажного натягнення відтяжок за відсутності вітру;  вітрового – в напрямі на одну з відтяжок;  ожеледного – за відсутності вітру;  ожеледного і вітрового – в напрямі на одну з відтяжок.

При перевірці стійкості щогли в цілому розрахункова сила в стовбурі повинна бути меншою ніж критична сила в 1,3 раза.

20.14У проекті повинні бути вказані значення монтажних натягнень у канатах відтяжок за середньорічної температури повітря в районі встановлення щогли, а також за температури від мінус 40 °С до плюс 40 °С.

20.15Монтажні з’єднання елементів конструкцій, які передають розрахункові зусилля, слід проектувати, як правило, на болтах класу точності В і високоміцних болтах. При знакозмінних зусиллях слід, як правило, приймати з’єднання на високоміцних болтах або на монтажному зварюванні.

Застосування монтажного зварювання або болтів класу точності А повинно бути узгоджено з організацією, яка буде виконувати монтаж.

20.16Розкоси з гнучкістю більше ніжλ= 250 при перехресних решітках в місцях їх перетинання повинні скріплятися між собою.

Прогини розпірок діафрагм і елементів технологічних майданчиків у вертикальній і горизонтальній площинах не повинні перевищувати 1/250 прогону.

20.17У конструкціях решітчастих опор діафрагми повинні встановлюватися на відстані між ними, не більшій ніж три розміри середнього поперечного перерізу секції опори, а також в місцях прикладення зосереджених навантажень і переломів поясів.

20.18Болти фланцевих з’єднань труб слід розміщувати на одному колі мінімально можливого діаметра, як правило, на рівних відстанях між болтами.

20.19Елементи решіток ферм, що сходяться в одному вузлі, слід центрувати на вісь пояса в точці перетину їх осей. У місцях примикання розкосів до фланців допускається їх розцентровка, але не більше ніж на третину розміру поперечного перерізу пояса. При розцентровці на більший розмір елементи повинні розраховуватися з урахуванням вузлових моментів.

У прорізних елементах з листового прокату для кріплення розкосів з круглої сталі кінець прорізу слід засвердлити отвором діаметром, який повинен бути більший ніж діаметр розкосу у 1,2 раза.

20.20Відтяжки в щоглах з решітчастим стовбуром слід центрувати в точку перетину осей поясів і розпірок. За умовну вісь відтяжки повинна прийматися хорда.

Листові провушини для кріплення відтяжок повинні підкріплюватись ребрами жорсткості, що оберігають їх від вигину.

Конструкції вузлів кріплення відтяжок, які не вписуються в транспортні габарити секцій стовбурів щогл, слід проектувати на окремих вставках у стовбурі у вигляді жорстких габаритних діафрагм.

20.21Опорна секція щогли повинна, як правило, проектуватись такою, що передає навантаження від стовбура щогли на фундамент через опорний шарнір. За відповідного обґрунтування допускається застосування опорної секції, затиснутої у фундаменті.

20.22Кронштейни і підвіски технологічних майданчиків слід розташовувати у вузлах основних конструкцій стовбура.

20.23Натяжні пристрої (муфти), які слугують для регулювання довжини і кріплення відтяжок щогл, повинні кріпитися до анкерних пристроїв гнучкою канатною вставкою. Довжина канатної вставки між торцями втулок повинна бути не менше ніж 20 діаметрів каната.

20.24Для елементів АС слід застосовувати, як правило, типові механічні деталі, що пройшли випробування на міцність і втому.

Різьба на розтягнутих елементах повинна прийматися згідно з ГОСТ 8724; ГОСТ 9150 та ГОСТ 24705 (виконання западини різьби із закругленням).

20.25У відтяжках щогл, на проводах і канатах горизонтальних антенних полотен для гасіння вібрації слід передбачати послідовну установку парних низькочастотних (від 1 Гц до 2,5 Гц) і високочастотних (від 4 Гц до 40 Гц) віброгасників ресорного типу. Низькочастотні віброгасники слід вибирати залежно від частоти основного тону відтяжки, проводу або канату. Відстань s, мм, до місця підвіски віброгасників від кінцевого кріплення канату слід визначати за формулою:

P s   d, (20.1)

 k m де βν –коефіцієнт, що дорівнює 0,00041 при натягненні Р, Н; dk – діаметр канату (дроту), мм; P – попереднє натягнення в канаті (дроті), Н; m – маса 1 м канату (дроту), кг.

Високочастотні віброгасники встановлюються вище низькочастотних на відстані s. При прогонах проводів і канатів антенних полотен, що перевищують 300 м, віброгасники слід встановлювати незалежно від розрахунку.

Для гасіння коливань типу "галопування" слід змінювати вільну довжину канату (проводу) поводками.

20.26Антенні споруди радіозв’язку необхідно фарбувати смугами кольорового маркування, що чергуються, згідно з вимогами маркування і світлоогородження висотних перешкод [9].

20.27Механічні деталі відтяжок, арматури ізоляторів, а також метизи, як правило, повинні бути оцинкованими.

21 ДОДАТКОВІ ВИМОГИ ЩОДО ПРОЕКТУВАННЯ РІЧКОВИХ ГІДРОТЕХНІЧНИХ СПОРУД

21.1Для конструкцій гідротехнічних споруд слід, як правило, застосовувати сталі відповідно до таблиці Г.2 (окрім сталей С590, С590К) і таблиці Г.3, а також за відповідного техніко-еконо-мічного обґрунтування сталь марки 16Д згідно з ГОСТ 6713.

Категорії конструкцій гідротехнічних споруд і їх елементів з урахуванням призначення та напруженого стану допускається приймати згідно з таблицею А.1; віднесення їх до відповідної групи слід визначати згідно з додатком А.

21.2При розрахунках сталевих конструкцій річкових гідротехнічних споруд слід приймати коефіцієнти умов роботи відповідно до 5.4 та 16.2, а також відповідно до таблиці 21.1.

21.3Сталеві конструкції, які не зазнають дії водного середовища, слід проектувати відповідно до розділів 5-16.

При розрахунку конструкцій, що зазнають дії водного середовища, слід приймати коефіцієнти надійності відповідно до ДБН В.2.4-3.

21.4Розрахунок на витривалість трійників і розвилок трубопроводів допускається проводити згідно з розділом 15, якщо в завданні на проектування обумовлена наявність пульсуючої складової тиску потоку в трубопроводі.

Розрахунок на витривалість елементів, які зазнають двовісного розтягу, допускається проводити точнішими методами з урахуванням фактичного напруженого стану.

21.5Плоскі облицювання камер затворів і водоводів слід розраховувати на міцність при:

- тиску свіжоукладеного бетону і цементного розчину, який ін’єктується за облицювання;

- фільтраційному тиску води в заоблицювальному бетоні з урахуванням тиску води у водоводі.

21.6Робочі шляхи під колісні і коткові затвори слід розраховувати на міцність при згині і місцевому зминанні поверхонь кочення, при місцевому стиску стінки, при стиску бетону під підошвою.

21.7Трубопроводи з діаметрами, що змінюються по довжині, повинні бути розділені на ділянки з постійним діаметром. Перехід від одного діаметра труби до іншого повинен виконуватися конічними обичайками або ланками.

22 ДОДАТКОВІ ВИМОГИ ЩОДО ПРОЕКТУВАННЯ БАЛОК ІЗ ГНУЧКОЮ СТІНКОЮ

22.1Розрізні балки із гнучкою стінкою симетричного двотаврового перерізу, що несуть статичне навантаження і згинаються в площині стінки, слід, як правило, застосовувати при навантаженні, яке еквівалентне рівномірно розподіленому до 50 Н/мм, і проектувати зі сталі з границею текучості до 345 Н/мм2.

22.2Міцність розрізних балок симетричного двотаврового перерізу, які несуть статичне навантаження і згинаються в площині стінки, укріпленої тільки поперечними ребрами жорсткості (рисунок 22.1), з умовною гнучкістю стінки 6 ≤  ≤13 (додаток X), слід перевіряти за формулою:

m

4 4

(γnM /Mu) + (γnQ / Qu) ≤1, (22.1) де Мі Q – значення моменту і поперечної сили в даному перерізі балки; Mu – граничне значення моменту, що обчислюється за формулою:

 A 0 85,  1 

2 f

M  R t h   1 , (22.2) u y w w  

t h   

 w w w  w  де Af – площа перерізу пояса балки; Qu – граничне значення поперечної сили, що обчислюється за формулою:

        cr cr b

Q  R t h   3 3 1,  , (22.3) u s w w  

 R R 1 2 

 s  s   де τcr і μ – критичне дотичне напруження і відношення розмірів відсіку стінки згідно з 9.5.3; βb – коефіцієнт, що обчислюється за формулами:

при αb≤0,3 βb= 0,05 + 5αb≥0,15, (22.4) при0,03 <αb<0,1 βb= 0,11 + 3αb<0,40, (22.5) де

8W min 2 2

  (h  a), (22.6) b 2 2 w t h a w w тут Wmin – мінімальний момент опору таврового перерізу, що складається із стиснутого пояса балки і ділянки стінки, що примикає до нього, заввишки 0 5, t E / R (щодо власної осі тавра, w y паралельної поясу балки); а – відстань між осями поперечних ребер жорсткості.

Рисунок 22.1 – Схема балки з гнучкою стінкою

22.3Поперечні ребра жорсткості, переріз яких слід приймати не меншим ніж визначено згідно з 9.5.9, повинні бути розраховані на стійкість як стрижні, стиснуті силою N, яка визначається за формулою:

     cr b

N  3 3, R t h 1. (22.7) s w w  

R 1 

 s 

Значення N слід приймати не меншими за значення зосередженого навантаження, розташованого над ребром.

Розрахункову довжину стрижня слід приймати lef= hw(1 – (1 – βb)), але не меншою ніж 0,7hw.

Симетричне двостороннє ребро слід розраховувати на центральний стиск, одностороннє – на позацентровий стиск з ексцентриситетом, який дорівнює відстані від осі стінки до центра тяжіння розрахункового перерізу стрижня.

У розрахунковий переріз стрижня слід включати переріз ребра жорсткості та смуги стінки шириною 0 65, t E / R із кожної сторони ребра згідно з Х.5, додатка X.

y

22.4Ділянку стінки балки над опорою слід укріплювати двостороннім опорним ребром жорсткості та розраховувати його згідно з 9.5.13.

На відстані, не меншій ніж ширина ребра і не більшій ніж1 3, t E / R від опорного ребра, слід w y встановлювати додаткове двостороннє ребро жорсткості розміром відповідно до 22.3.

22.5Стійкість балок не слід перевіряти при виконанні вимоги згідно з 9.4.4, а) або при розрахунковій довжині l  0 21, b E / R (де bf –ширина стиснутого пояса).

ef f y

22.6Відношення ширини звису стиснутого пояса до його товщини повинно бути не більшим ніж 0 38, E / R.

y

22.7Місцеве напруження σloc в стінці балки згідно з Х.7, яке визначається за формулами (9.6) та (9.7), повинно бути не більшим ніж 0,75Ry, при цьому значення lef слід обчислювати за формулою (9.9).

22.8При визначенні прогину балок момент інерції поперечного перерізу брутто балки слід зменшувати множенням на коефіцієнт α = 1,2 – 0,033  для балок з ребрами в прогоні і на коефіцієнт α = w 1,2 – 0,033  – hw /l – для балок без ребер в прогоні.

w

22.9Місцеве напруження σloc в стінці балки, яке визначено за формулою (9.7), повинно бути не більше 0,75Ry, при цьому значення lef слід визначати за формулою (9.8).

22.10Відношення площ перерізів пояса та стінки αf = Af / (twhw) не повинно перевищувати граничних значень αfu, визначених за формулою:

  (,1 34  412R / E). (22.8) fu 3 y

 w

22.11У балках відповідно до 22.1 з умовною гнучкістю стінки 7 ≤  ≤10 при дії рівномірно w розподіленого навантаження або при числі зосереджених однакових навантажень в прогоні 5 і більше, які розташовані на рівних відстанях одне від одного і від опор, допускається не укріплювати стінку в прогоні поперечними ребрами за рисунком 22.1, при цьому навантаження повинно бути прикладене симетрично відносно площини стінки (додаток Ц).

Міцність таких балок слід перевіряти за формулою:

 A 1 4,  1 

2 f

 M / R t h   1    1, (22.9) n y w w  

t h   

 w w w  w  де δ – коефіцієнт, що враховує вплив поперечної сили на несучу здатність балки, і визначається за формулою:

  1 5 6, A h / (A l). (22.9) f w f При цьому слід приймати t  0 3,  t та 0 025,  A h / (A l)  0 04,.

f w w f w w

23 ДОДАТКОВІ ВИМОГИ ЩОДО ПРОЕКТУВАННЯ БАЛОК З ПЕРФОРОВАНОЮ СТІНКОЮ

23.1Балки з перфорованою стінкою слід проектувати з прокатних двотаврових балок, як правило, із сталі за границею текучості до 440 Н/мм.

Зварні з’єднання стінок слід виконувати стиковим швом з повним проваром.

23.2Розрахунок на міцність балок, що згинаються в площині стінки (рисунок 23.1), слід виконувати за формулами таблиці 23.1.

Рисунок 23.1 – Схема ділянки балки з перфорованою стінкою

Формули для розрахунку на міцність перерізів балки (рисунок 23.1)

Примітка. M – згинальний момент в перерізі балки;

Q1 і Q2- поперечні сили, що сприймаються тавровими перерізами і дорівнюють l l

1 2

Q  Q та Q  Q,

1 2 l  l l  l

1 2 1 2 де Q – поперечна сила в перерізі балки;

l1і l2 – моменти інерції верхнього і нижнього таврових перерізів щодо власних осей, паралельних полицям;

Q3 – поперечна сила в перерізі балки на відстані (c+ s – 0,5 a) від опори (рисунок 23.1);

Ix – момент інерції перерізу балки з отвором щодо осі x-x;

W1,max і W1,min – найбільший та найменший моменти опору верхнього таврового перерізу;

W2,max і W2,min – те саме нижнього таврового перерізу;

Ry1, Ru1, Ry2, Ru2 – розрахункові опори прокату для верхнього і нижнього таврових перерізів.

23.3Розрахунок на стійкість балок слід виконувати згідно з 9.4.1, при цьому геометричні характеристики необхідно обчислювати для перерізу з отвором.

Стійкість балок не слід перевіряти при виконанні вимог згідно з 9.4.4.

23.4В опорних перерізах стінку балок при hef1 / tw>40 (де tw – менша товщина стінки) слід укріплювати ребрами жорсткості і розраховувати згідно з 9.5.13, при цьому в опорному перерізі слід приймати с ≥ 250 мм (рисунок 23.1).

23.5У перерізах балки при відношенні h / t >2 5, E / R або при невиконанні вимог відповідно до ef1 w y

9.2.2слід встановлювати ребра жорсткості згідно з 9.5.9.

Зосереджені навантаження слід розташовувати тільки в перерізах балки, не ослаблених отворами.

Для стиснутого таврового перерізу при умовній гнучкості 0,8 ≤  ≤4 відношення розрахункової висоти стінки тавра до товщини при 1 ≤bf / hef1≤2 не повинно перевищувати значень, які визначаються за формулою:

h  b  E ef1 f

 (,0 40  0 07, )1 0 25, 2  , (23.1)

  t h R w  ef1  y де hef1 – розрахункова висота стінки тавра;

 – умовна гнучкість, яку слід приймати 1,4; bf – ширина полиці тавра.

23.6При визначенні прогину балок з відношенням l / hef1> 12 (де l – прогін балки, мм) момент інерції перерізу балки з отвором слід множити на коефіцієнт 0,95.

24 ДОДАТКОВІ ВИМОГИ ЩОДО ПРОЕКТУВАННЯ ЕЛЕМЕНТІВ ДВОТАВРОВОГО ПЕРЕРІЗУ З

ГОФРОВАНОЮ СТІНКОЮ

24.1 Загальні рекомендації

24.1.1В елементах складеного двотаврового перерізу для підвищення їх стійкості та зниження металоємності застосовують поперечно гофровані стінки. Поперечно гофровані стінки можуть складатися з трапецеїдальних, трикутних або хвилястих гофрів. Додаткові вимоги щодо проектування розроблені для елементів з хвилястою (синусоїдною) поперечно-гофрованою стінкою (рисунок 24.1).

Конструкції із двотаврів з гофрованою стінкою, в тому числі і бісталеві, рекомендується відносити до 1-го класу – НДС згідно з 5.3.6 і розраховувати, як правило, в межах пружних деформацій.

Товщину гофрованих стінок рекомендується призначати не менше ніж 1,5 мм.

Розрахунковими параметрами складеного двотаврового перерізу з хвилястою поперечно гофрованою стінкою (рисунок 24.1) є: as – крок гофрів; hef – розрахункова висота стінки, що дорівнює в зварних балках з гофрованою стінкою повній висоті стінки – hw; tw – товщина гофрованої стінки; f – висота хвилі гофра; s – розгорнута довжина півхвилі гофра s  a 1 2f2 / 16a2 .

s s

Рекомендації щодо вибору параметрів гофрованої стінки:  гнучкість гофрованих стінок рекомендується призначати в межах λw ≤ 200...500;  умовна гнучкість панелі гофра   s / t R / E  2 3,.

c w y

Параметри гофрів, як правило, слід приймати такими, щоб були забезпечені умови, за яких τp,cr>τ0,cr, де τp,cr – критичні напруження місцевої втрати стійкості гофрованої стінки (панелі гофра), які визначаються згідно з 24.3.8; τ0,cr – критичні напруження загальної втрати стійкості гофрованої стінки, які визначаються згідно з

24.3.9.

Пояси рекомендовано виконувати однакового поперечного перерізу із листової сталі. За відповідного обґрунтування зварні двотаври з гофрованою стінкою можуть виконуватись з однією вертикальною віссю симетрії.

Рисунок 24.1 – Схема елемента з хвилястою (синусоїдною) поперечно гофрованою стінкою

24.1.2Для поясів елементів двотаврового перерізу з гофрованою стінкою слід застосовувати сталі відповідно до таблиці Г.2, для тонких гофрованих стінок – сталі згідно з ДСТУ 2834.

24.1.3У зварних двотаврах з гофрованими стінками слід, як правило, застосовувати односторонні поясні шви, які виконуються автоматичним (рідше механізованим) зварюванням в заводських умовах.

У місцях прикладення значних зосереджених навантажень від конструкцій, що лежать вище або примикають знизу, у вузлах кріплення в’язей, розпірок і інших елементів біля монтажних і опорних ребер рекомендується застосовувати двохсторонні поясні шви, які виходять за контури елемента, що прикріплюється (вузла), на довжину 30kfз кожної сторони, де kf– катет поясного шва, що примикає до стінки.

24.2Розрахунок двотаврів з гофрованою стінкою при центральному розтягу і стиску

24.2.1Розрахунок на міцність елементів при центральному розтягу і стиску слід виконувати за формулою (8.1), приймаючи за An площу нетто двох поясів двотавра з гофрованою стінкою An= Af1n+ Af2n.

24.2.2Розрахунок на стійкість елементів при центральному стиску слід виконувати за формулою (8.3), приймаючи за A площу брутто двох поясів двотавра з гофрованою стінкою A = Af1+ Af2.

При розрахунку стійкості елементів з гофрованою стінкою відносно осі у – у коефіцієнт φ визначається в залежності від гнучкості поясів двотавра λу = lef /if, де if – радіус інерції двох поясів.

Для несиметричних двотаврів перевіряється стійкість кожного пояса в його площині окремо.

При розрахунку стійкості елементів з гофрованою стінкою відносно осі х – х коефіцієнт φслід визначати в залежності від умовної приведеної гнучкості:

R l R y x y

   , (24.1) ef x

E і E x де коефіцієнт η враховує вплив деформацій зсуву в тонкій хвилястій гофрованій стінці. Для хвилястих стінок:

2E  A  A  f1 f 2

  1  , (24.2)

GA 2 w  x  де G̅Aw – зведена жорсткість елементів з гофрованою стінкою на зсув, Н, яка враховує збільшення довжини гофрованої стінки і обчислюється за формулою:

a s

GA  Gh t. (24.3) w w w s

Радіуси інерції перерізу симетричного двотавра з гофрованою стінкою обчислюються за формулами ix= 0,5h1, де h1= hw+ tf – відстань між центрами тяжіння поясів; іу = 0,29bf.

24.3 Розрахунок двотаврів з гофрованою стінкою при згині

24.3.1Розрахунок на міцність балок з гофрованою стінкою симетричного відносно вертикальної осі перерізу слід виконувати за формулами:  при дії моменту в одній з головних площин

M  x n

 1, (24.4)

A h R  fn 1 y c де Afn – менша площа нетто із двох поясів двотавра;  при дії в перерізі поперечної сили

  xy n

 1, (24.5)

R  s c де

Q

 , (24.6) xy h t k w w  тут kλ= 1,085 – 0,008  (при kλ> 1 слід приймати kλ = 1), w

 – умовна гнучкість гофрованої стінки;

w

- при дії моменту у двох головних площинах

M  M  x n y n

 x  1, (24.7)

A h R  l R  fn 1 y c yfn y c де x – координата точки перерізу, що розглядається, відносно його головної осі; lyfn – сума моментів інерції поясів нетто відносно осі y – y.

Якщо момент Мудіє в площині одного пояса, то слід вважати, що він повністю сприймається цим поясом.

У разі ослаблення стінки отворами для болтів значення τхуза формулою (24.6) слід множити на коефіцієнт α0, який обчислюється за формулою (9.5).

24.3.2Розрахунок на міцність стінки балки, не укріпленої ребрами жорсткості, при дії місцевого напруження σloc у місцях прикладання навантаження до пояса, а також у опорних перерізах балки слід виконувати згідно з 9.2.2.

24.3.3При перевірці міцності гофрованої стінки повинна виконуватись вимога за формулою (9.4) в якій допускається приймати σx за формулою:

a s

     k, (24.8) x f s s

2 f2 де коефіцієнт k  1.

s 2

16a s Тут σf – нормальні напруження у відповідному поясі.

Напруження σloc і τxy в формулі (9.4) слід визначати в одній і тій же точці балки.

24.3.4При розрахунку на стійкість балок двотаврового перерізу з гофрованими стінками, що згинаються в площині стінки і які задовольняють умовам 24.3.1 і 24.3.3, слід виконувати перевірку на стійкість стиснутих поясів за формулою:

N  f n

 1

 A R  f f y c

, (24.9) де Af – площа брутто стиснутого пояса; φf – коефіцієнт, який визначається за 8.1.3, як для центрально-стиснутого стрижня, в залежності від λ = lef /іf; тут lef визначається за 9.4.2, а if – радіус інерції перерізу стиснутого пояса в горизонтальній площині.

Для стиснутого пояса, виконаного із листової сталі, радіус інерції перерізу обчислюється за формулою if= 0,29bf; Nf= M1 /h1 – сила стиску в поясі де M1 – максимальний згинальний момент в середній третині довжини балки між точками розкріплення.

Стійкість балок з гофрованою стінкою не потрібно перевіряти, якщо виконуються умови згідно з 9.4.4, як для балок із плоскою стінкою. При визначенні коефіцієнта μ згідно з 9.4.4 та при розрахунку умовної поперечної сили N згідно з 9.4.5 прилеглі ділянки стінок до стиснутого пояса враховувати не потрібно.

24.3.5При згині балок з гофрованими стінками в двох головних площинах розрахунок на стійкість стиснутого пояса слід виконувати за формулою:

N  f n

 1, (24.10)

 A R  e f y c де φе – коефіцієнт, який визначається згідно з таблицею Ж.3, як для позацентрово-стиснутого стрижня, в залежності від умовної гнучкості стиснутого пояса   (l / 0 29, b) R / E (тут lp – x p f y розрахункова довжина пояса в його площині) і приведеного відносного ексцентриситету теf = η· т, тут η – коефіцієнт впливу форми перерізу, який приймається η= 1;

6  M y m . (24.11)

N  b f f

24.3.6Стійкість стінок балок з гофрованою стінкою слід вважати забезпеченою, якщо виконана умова:

   2   2 n loc xy

    1, (24.12)

 

 

   c  loc cr,   cr  де σlос – місцеве напруження у стінці від зосередженого навантаження, яке слід визначатизгідно з 9.2.2; σlос сr – критичне напруження, що обчислюється за формулою:

0 8, c R

1 y

 , (24.13) loc cr, 2

 c тут с 1 – коефіцієнт, що визначається згідно з 24.3.7; τху – дотичні напруження, що обчислюються згідно з формулою (24.6); τсr – менше із значень критичних напружень місцевої τρ,сr та загальної τ0,сr втрати стійкості гофрованої стінки, які визначаються згідно з 24.3.8 і 24.3.9.

24.3.7Для балок з гофрованою стінкою коефіцієнт с1 у формулі (24.13) приймається відповідно до таблиці 24.1, в залежності від співвідношення s/ hw і значення δ, яке обчислюється за формулою (9.43).

Значення с1 для двотаврів з гофрованими стінками при s/ hw, що дорівнює

24.3.8Критичне напруження місцевої втрати стійкості панелі хвилястого гофра τρ,сr обчислюється за формулою:

 f  s  R s

  1 12 5 34,, . (24.14)

,cr   2 h  t 

 w w  c

24.3.9Критичне напруження загальної втрати стійкості гофрованої стінки τ0,сr обчислюється за формулою:

4 3

D D

1 2

  32 4,, (24.15)

0,cr 2 h t w w де D1 і D2– жорсткості згину по головних напрямках, Н ∙мм, які обчислюються за формулами:

Et a w s

D , (24.16)

12 1-2 s

  де I – момент інерції гофра, довжина якого дорівнює кроку гофрів аs.

24.3.10При перевірці стійкості гофрованої стінки за формулою (24.13) повинні виконуватись умови:

  n loc a)  0 75,, (24.7)

  c loc cr, б) величина ексцентриситету, з яким передається зосереджене навантаження від елемента, що знаходиться вище, відносно поздовжньої осі балки не повинна перевищувати е ≤ 0,5f.

24.3.11Гофровані стінки слід підкріплювати поперечними ребрами жорсткості, якщо в місцях прикладення великих нерухомих зосереджених навантажень і на опорах елементів з гофрованою стінкою не забезпечується їх міцність або стійкість при перевірці за формулами (9.6) і (24.12) відповідно. Геометричні характеристики ребер жорсткості повинні відповідати вимогам 9.5.9, а їх розрахунок слід виконувати згідно з 9.5.10 та 9.5.13.

Перевірку на стійкість опорного ребра балки з гофрованою стінкою виконувати згідно з 9.5.13 без урахування підтримуючого ефекту гофрованої стінки.

24.3.12Стійкість стиснутих поясів балок з гофрованою стінкою слід вважати забезпеченою при виконанні вимог 9.5.14 та 9.5.16. При обчисленні відношення ширини стиснутого поясаЬг до товщини їг розрахункову ширину звису поясаbеfслід приймати bef = 0,5∙bf.

Напруження в стиснутому поясі σс у формулі (9.50) слід визначати за формулами:

M M M x x y

  або   , (24.18) c c

A h  A h  W  fn 1 c fn 1 c yfn c де Wyfn – сума моментів опору поясів нетто відносно осі у – у.

24.3.13Прогини і переміщення елементів з гофрованими стінками не повинні перевищувати граничних значень, встановлених ДСТУ Б В.1.2-3.

Розрахунок прогинів балок з гофрованими стінками слід виконувати з урахуванням деформацій зсуву за умови рівномірного розподілу дотичних напружень за формулою:

M M dx QQ dx e e f      f, (24.19) n  n  u

El GA f w де M, Ме – згинальні моменти відповідно від одиничного зусилля, яке діє у напрямку прогину, і від експлуатаційного навантаження; Q, Qе – поперечні сили відповідно від одиничного зусилля, яке діє у напрямку прогину, і від експлуатаційного навантаження;

G a s G  s

У випадку рівномірно розподіленого або близького до такого навантаження для однопрогінної балки прогин визначається за формулою:

5 M2  Q n e n e f    f. (24.20) u

48EJ 4G A f w

При розрахунках стрижневих конструкцій двотаврового перерізу з гофрованими стінками з використанням ЕОМ рекомендується враховувати деформативність гофрованої стінки введенням до вихідних даних зведеної жорсткості стрижнів на зсув, яка обчислюється за формулою (24.3)

24.4Розрахунок двотаврів з гофрованою стінкою на дію поздовжньої сили та згинального моменту

24.4.3Розрахунок на міцність позацентрово-стиснутих і позацентрово-розтягнутих елементів з гофрованою стінкою слід виконувати за формулою:

N  M  M  n x n y n

  x  1. (24.21)

(A  A)R  A h R  l R  f 1n f 2n y c fn 1 y c yfn y c

24.4.4Розрахунок стійкості позацентрово-стиснутих двотаврів з гофрованою стінкою прийнято за методикою наскрізних стрижнів, оскільки стінка не бере участі в роботі на стиск і згин, і виконується за 10.3.2, де коефіцієнт φе визначається за таблицею Ж.4 в залежності від умовної приведеної гнучкості  ef згідно з 24.2.2 та відносного ексцентриситету m  eA h / l. Для симетричного перерізу  визначається f 1 f ef за радіусом інерції іх = 0,5h1.

24.4.5Розрахунок стійкості позацентрово-стиснутих елементів двотаврового перерізу з гофрованою стінкою із площини дії моменту при згині в площині найбільшої жорсткості (Іх>Іу), яка збігається з площиною симетрії, слід виконувати для кожного пояса окремо, як для центрально-стиснутого стрижня згідно з формулою (8.3) на поздовжню силу, яка визначається з урахуванням додаткового зусилля від моменту. Значення додаткового зусилля в поясі від моменту визначається за формулою Nаd = Мх /h1, де Мх – згинальний момент, який приймається згідно з 10.3.3, як при розрахунку стійкості позацентровостиснутих стрижнів наскрізного перерізу.

24.4.6Розрахунок стійкості позацентрово-стиснутих елементів двотаврового перерізу з гофрованою стінкою при стиску і згину в двох площинах і, якщо площина найбільшої жорсткості (Іх>Іу) збігається з площиною симетрії, слід виконувати:  для стрижня в цілому – в площині найбільшої жорсткості (в площині стінки) згідно з 24.4.4, приймаючи е = 0;  для поясів двотавра – як позацентрово-стиснутих елементів за формулою (10.6), при цьому поздовжню силу слід визначати з урахуванням зусилля від моменту Мх (згідно з 24.3.4), а момент

Мурозподіляти між поясами двотаврапропорційно їх жорсткостям (якщо момент Му діє в площині одного пояса, то слід вважати, що він повністю сприйметься цим поясом).

Розрахункову довжину поясів у своїй площині слід приймати за типом визначення розрахункової довжини колон з площини рами згідно з 13.3.10.

24.4.7Розрахунок гофрованих стінок центрально-стиснутих та позацентрово-стиснутих стрижнів слід виконувати на поперечну силу, яка дорівнює більшому із двох значень: фактичну поперечну силу (для позацентрово-стиснутих стрижнів) або умовну поперечну силу Qfic, яка визначається згідно з 8.2.7.

24.4.8Для центрально-стиснутих і позацентрово-стиснутих елементів двотаврового перерізу з гофрованою стінкою параметри стінки слід приймати згідно з 24.1. Товщина гофрованої стінки визначається із умови міцності і стійкості згідно з 24.4.7, а також технологічними міркуваннями.

24.4.9У центрально-стиснутих і позацентрово-стиснутих елементах двотаврового перерізу з гофрованою стінкою відношення ширини стиснутого поясаbf до товщини tf слід приймати за вказівками 24.3.12, при цьому визначення напруження в стиснутому поясі σС у формулі (9.48) виконувати за формулами:

N N M M x y

  або    . (24.22) c c

(A  A)  (A  A)  A h  W  f 1n f 2n c f 1n f 2n c fn 1 c yfn c

ДОДАТОК А

(довідковий)

КАТЕГОРІЇ КОНСТРУКЦІЙ ЗА ПРИЗНАЧЕННЯМ І ЗА НАПРУЖЕНИМ СТАНОМ

ТА ГРУПИ КОНСТРУКЦІЙ

Примітка 1. Вимоги цієї таблиці не поширюються на сталеві конструкції спеціальних споруд: магістральні і технологічні трубопроводи, резервуари спеціального призначення, кожухи доменних печей і повітронагрівачів тощо.

Примітка 2. Для конструкцій і елементів, не зазначених у цій таблиці, допускається приймати категорії з урахуванням їх призначення і напруженого стану стосовно аналогічних конструкцій і елементів, зазначених у таблиці

Примітка. Несприятливий вплив зварних з’єднань слід враховувати, якщо вони розташовані у місцях дії значних розрахункових розтягувальних напружень (σ> 0,3Ry; σ> 0,3Rwz), або в місцях, де міцність зварного з’єднання визначає придатність до експлуатації конструкції в цілому.

А.1Залежно від категорії конструкцій за призначенням і за напруженим станом, а також від інших чинників, наведених у таблиці А.2, конструкції та елементи поділяються на чотири групи.

Групи конструкцій слід приймати залежно від показника групи Stot, який дорівнює сумі балів показників окремих чинників Stot= S1 + S2 + S3 + S4 + S5, які приймаються відповідно до таблиці А.2:  група 1 – при Stot> 26;  група 2 – при 23 ≤Stot≤ 26;  група 3 – при 19 ≤Stot≤ 22;  група 4 – при Stot≤ 18.

Слід враховувати, що показники факторів при експлуатації, транспортуванні та монтажі можуть відрізнятися один від одного.

А.2Після підбору перерізів слід уточнити групу конструкцій шляхом коригування показника групи Stot, визначеного згідно з А.1, не більше як на ±4 бали. При цьому рекомендується прийняти такі категорії за напруженим станом, де α – відношення абсолютного найбільшого значення нормального розтягувального напруження, викликаного дією динамічних навантажень, до найбільшого значення сумарного розтягувального напруження, викликаного дією усіх навантажень, у тому самому розрахунковому перерізі:

I – при α≥0,5;

II – при 0,2 <α<0,5;

III – при α≤0,2.

При товщині прокату понад 20 до 40 мм, за наявності кромок після гільйотинного різання, наклепу від деформування в холодному стані, що не враховуються в розрахунку, високих початкових напружень (у тому числі зварювальних), значення показника групи Stоtнеобхідно збільшити на 1 бал; при товщині прокату понад 40 мм – на 2 бали.

При дії статичного навантаження і значенні нормального напруження стискання, що обчислене з урахуванням коефіцієнтів φ, φe, φb і не перевищує 0,4Ryγc (наприклад, при обмеженні гнучкості, конструктивних вимогах тощо), значення показника групи S необхідно зменшити на 4 бали.

ДОДАТОК Б

(довідковий)

ФІЗИЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРІАЛІВ

Примітка. Значення модуля пружності наведені для канатів, попередньо витягнутих зусиллям не менше ніж

60% розривного зусилля для каната в цілому.

Примітка. Значення маси дроту приймається згідно з ГОСТ 839 і ГОСТ 3822.

ДОДАТОК В

(обов’язковий)

ВИМОГИ ДО СТАЛЕЙ ДЛЯ СТАЛЕВИХКОНСТРУКЦІЙ

1)

За винятком конструкцій з труб згідно з ГОСТ 10705; ГОСТ 10706 та ГОСТ 8731, для яких у таблиці Г.1 наведені можливі до застосування сталі та їх категорії за ударною в’язкістю; 2)

Допускається для сталей згідно з ДСТУ 4484/ГОСТ 535 та ГОСТ 14637 за нормативні показники ударної в’язкості приймати КСА та КСU.

t

Примітка 1. Індекс t(КСV)- регламентована температура випробувань на ударний згин, відсутність індексу означає температуру випробувань +20 °С; напрямок вирізання зразків встановлюється у відпо- відності з нормативним документом на виготовлення прокату;

КСА – ударна в’язкість за температури + 20 °С при випробуванні зразків з U-подібним надрізом після деформаційного (механічного) старіння згідно з ГОСТ 9454, що вирізаються упоперек прокату;

КСU – ударна в’язкість на зразках з U-подібним надрізом згідно з ГОСТ 9454;

КСV – ударна в’язкість на зразках з V-подібним надрізом згідно з ГОСТ 9454.

Примітка 2. Розрахункова температура визначається відповідно до 5.3.1.

Примітка 3. Норми ударної в’язкості:

а) КСА = 29 Дж/см2;

б) для сталей з Ryn< 290 Н/мм2 — КСV= 34 Дж/см2 на поздовжніх зразках і 25 Дж/см2 на поперечних зразках;

2 -20 2 2 в) для сталей з 290 ≤Ryn≤ 390 Н/мм – КСV = 34 Дж/см на поздовжніх зразках і 25 Дж/см на поперечних зразках;

2 -40 2 г) для сталей з Ryn> 390 Н/мм – КСV = 25 Дж/см.

1)

Граничні відхилення за хімічним складом у готовому прокаті сталі приймати згідно з стандартами та нормативними документами, наведеними у таблиці Г.5. 2)

Показники масової частки вуглецю для 235 <Ryn< 590 наведені для сталей згідно з ГОСТ 27772, а для Ryn> 590 згідно з ДСТУ EN10025-6.

Примітка 1. Значення вуглецевого еквівалента (С°, %) обчислюється за формулою

Mn Cr  Mo V Ni Cu

C  C    є

6 5 15 де С, Мп, Cr, V, Ni, Си, Mo, – масові частки вуглецю, марганцю, хрому, ванадію, нікелю, міді і молібдену відповідно, %.

Примітка 2. У прокаті, виготовленому за технологією термомеханічної прокатки згідно з ДСТУ EN10025-4, допускається вміст азоту менше ніж 0,015 %.

ДОДАТОК Г

(обов’язковий)

ВИБІР СТАЛЕЙ ДЛЯ КОНСТРУКЦІЙ БУДИНКІВ, БУДІВЕЛЬ І СПОРУД

Класи міцності сталі для конструкцій з фасонного, сортового, листового, широкосмугового універсального прокату і холодногнутих профілів

Конструкції з труб (при товщині стінки, мм)

Знаки "+" і"-" означають, що дану сталь застосовувати відповідно слід чи не слід. Цифра за знаком "+" означає категорію сталі за ударною в’язкістю. а) окрім неопалюваних споруд і конструкцій, що експлуатуються на відкритому повітрі, а також окрім опор повітряних ліній електропередавання, відкритих розподільних пристроїв та контактних мереж транспорту; б) для неопалюваних споруд і конструкцій, що експлуатуються на відкритому повітрі, слід застосовувати прокат завтовшки до 10 мм; в) група В, з врахуванням таблиці 1 ГОСТ 10705; г) група В з додатковими вимогами згідно з 1.6 ГОСТ 10706; д) окрім опор ПЛ, ВРП і КМТ; е) безшовні гарячедеформовані труби з зазначених марок сталей допускається застосовувати для елементів спеціальних опор великих переходів ПЛ висотою понад 60 м (група конструкцій 1).

Примітка 1. За товщину фасонного прокату слід приймати товщину полиці.

Примітка 2. Вимоги цієї таблиці поширюються на листовий прокат завтовшки понад 3 мм. При товщині прокату, меншій за 3 мм, наведені в таблиці сталі слід застосовувати без вимог до ударної в’язкості (без зазначення категорії).

Примітка 3. Прокат при товщині до 5 мм включно із сталі класу С235 допускається застосовувати для конструкцій усіх груп, окрім опор ПЛ, ВРП і КМТ. Прокат при товщині до 8 мм включно із сталі класу

С245 допускається застосовувати для 1 групи конструкцій.

Примітка 4. Застосування термозміцненого з прокатного нагріву фасонного прокату зі сталі класу С345Т і

С375Т, який постачається як сталь класу С345 і С375, не допускається в конструкціях, які при виготовленні підлягають металізації або пластичним деформаціям за температури понад +700 °С.

Примітка 5. До сортового прокату (круг, смуга, квадрат) згідно з ДСТУ 4484/ГОСТ 535, ГОСТ 19281 та іншими нормативними документами і стандартами висуваються такі самі вимоги, як до фасонного прокату такої самої товщини.

Примітка 6. Марки сталей згідно з ДСТУ, ГОСТ та нормативними документами, що відповідають класам міцності прокату С235-С620, наведені в таблиці Г.5.

Таблиця Г.2 – Характеристичні і розрахункові опори при розтягу, стиску і згині для листового, широкосмугового універсального і фасонного прокату відповідно до класів міцності прокату сталі

1)

За товщину фасонного прокату приймається товщина полиці. 2)

За характеристичні опори прийняті гарантовані значення границі текучості і тимчасового опору. 3)

Значення розрахункових опорів одержані діленням характеристичних опорів на коефіцієнти надійності за матеріалом γmіз заокругленням до 5 Н/мм2. Для класів міцності прокату сталі С235-

С500; С620 враховано уm= 1,025, а для класів С590; С590К враховано γm= 1,1.

Примітка 1. Розрахункові опори прокату конкретних марок сталей, які наведені у таблиці Г.5, слід приймати з урахуванням коефіцієнта надійності за матеріалом γт, який визначається згідно з таблицею 7.2.

Примітка 2. Розрахункові опори Rуwстінок гарячекатаних двотаврів і швелерів допускається збільшувати на 10 % порівняно до Ry.

1)

За характеристичні опори прийнято гарантовані значення границі текучості і тимчасового опору, які наводяться у державних стандартах або інших нормативних документах. 2) 2

Значення розрахункових опорів одержано діленням характеристичних опорів, Н/мм, на коефіцієнти надійності за матеріалом, які визначаються згідно з таблицею 7.2 і округленням до 5 Н/мм2.

Примітка 1. Характеристичні опори для труб зі сталі марки 09Г2С згідно з ГОСТ 8731 встановлюються за погодженням сторін згідно з вимогами цього стандарту; розрахункові опори для труб зі сталі цієї марки обчислюють за формулами, наведеними у таблиці 7.1 цих Норм.

Примітка 2. Для труб марок сталей і товщин, що поставляються за іншими нормативними документами, характеристичні опори встановлюються за погодженням сторін згідно з вимогами цього стандарту; розрахункові опори обчислюють за формулами, наведеними у таблиці 7.1 цих Норм.

Примітка. У таблиці наведено значення розрахункових опорів, які обчислені згідно з формулами розділу 7 при γm= 1,1.

Примітка 1. Вуглецеві та низьколеговані сталі для зварних конструкцій повинні постачатись з гарантією зварюваності "св".

Примітка 2. При виборі марки сталі величина ударної в’язкості приймається відповідно до таблиці В.1.

Примітка 3. Вміст сірки та фосфору в наведених марках сталі повинен відповідати вимогам таблиці В.2.

Примітка 4. Для сталей згідно з ДСТУ EN10025-2, ДСТУ EN10025-3, ДСТУ EN10025-4, ДСТУ EN10025-6 загальні технічні умови постачання приймати згідно з ДСТУ EN10025-1.

Примітка 5. Застосування прокату, виготовленого за технологією термомеханічної прокатки згідно з ДСТУ

EN10025-4, не допускається в конструкціях, які при виготовленні підлягають гарячому формуванню за температур, вищих за 580 °С.

ДОДАТОК Д

(обов’язковий)

МАТЕРІАЛИ ДЛЯ З’ЄДНАННЯ СТАЛЕВИХ КОНСТРУКЦІЙ

Марки матеріалів для зварювання

Марки матеріалів для зварювання

Марки матеріалів для зварювання

Марки матеріалів для зварювання

1)

Застосування флюсу АН-348А (АН-348-АД) вимагає проведення додаткового контролю механічних властивостей металу шва при зварюванні з’єднань елементів завтовшки понад 32 мм. 2)

При зварюванні у суміші газів із вмістом аргону не менше 75 %. 3)

Для кутових швів. 4)

Для кутових швів з катетом до 8 мм. 5)

Тільки для стикових з’єднань.

Примітка. За відповідного обґрунтування для зварювання конструкцій допускається використовувати зварювальні матеріали (дроти, флюси, захисні гази, електроди), не зазначені в цій таблиці. При цьому властивості металу шва, що виконується з їх застосуванням, повинні бути не гірші від властивостей, які забезпечуються застосуванням матеріалів згідно з цією таблицею

БН В.2.6-198:2014

при роботі болтів на

Примітка 1. Високоміцні болти згідно з ГОСТ 22356 із сталі марки 40Х "селект" застосовуються у тих самих конструкціях, що й болти класів міцності 10.9.

Примітка 2. У з’єднаннях, які не розраховуються на витривалість, допускається застосовувати болти з підголовком класу точності В і С згідно з ДСТУ ГОСТ 7795, ДСТУ ГОСТ 15590.

Примітка. В таблиці вказані значення розрахункових опорів, обчислені із округленням до 5 Н/мм2.

Примітка. У таблиці наведені значення розрахункових опорів, обчислені згідно з формулами розділу 7 із округленням до 5 Н/мм2.

*)

Розрахункові опори для болтів із інших сталей обчислюються за формулою (7.1).

Примітка 1. Сталь згідно з ДСТУ 4484/ГОСТ 535 повинна постачатися за 1 групою за призначенням.

Примітка 2. У таблиці наведені значення розрахункових опорів, обчислені за формулою (7.1) з округленням до 5

Н/мм2.

БН В.2.6-198:2014

Примітка. Розміри, наведені в дужках, застосовувати не рекомендується.

Примітка 1. Площі перерізу болтів діаметром понад 48 мм приймаються згідно з ГОСТ 24379.0.

Примітка 2. Розміри, які наведені в дужках, не рекомендується застосовувати в конструкціях, окрім опор повітряних ліній електропередавання (ПЛ), відкритих розподільних пристроїв (ВРП) та контактних мереж транспорту (КМТ).

ДОДАТОК Е

(обов’язковий)

КОЕФІЦІЄНТИ УМОВ РОБОТИ ДЛЯ РОЗТЯГНУТОГО ОДИНОЧНОГО КУТИКА,

ЯКИЙ ПРИКРІПЛЮЄТЬСЯ ОДНІЄЮ ПОЛИЦЕЮ БОЛТАМИ

Коефіцієнт умов роботи γc1 при розрахунку за формулою (8.2) перерізу розтягнутого одиночного кутика зі сталі з границею текучості до 380 Н/мм2, який прикріплюється однією полицею болтами, встановленими в один ряд вздовж осі, розташованій на відстані не менше за 0,5bвід обушка кутика і не менше за 1,2dвід пера кутика, слід визначити за формулою:

 A  n1

     , (E.1) c1  k1 k2  k3

A

 nk  де αk1, αk2, αk3 –коефіцієнти, що визначаються за таблицею Е.1; An1 – площа частини поперечного перерізу прикріплюваної полиці кутика між краєм отвору і пером; Ank – площа поперечного перерізу кутика нетто.

Значення коефіцієнтів αk1, αk2, αk3

1)

Тільки для елементів решіток (розкосів і розпірок), окрім тих, що постійно працюють на розтяг при товщині полиці до 6 мм.

Примітка. е1 – відстань вздовж лінії дії зусилля від краю елемента до центра найближчого отвору;

b – ширина полиці кутика;

р1 – відстань вздовж лінії дії зусилля між центрами отворів;

d – діаметр отвору для болта з урахуванням додатного допуску.

При розрахунку тяг і поясів траверс, елементів опор повітряних ліній електропередавання, відкритих розподільних пристроїв та контактних мереж транспорту, таких, що безпосередньо прилягають до вузлів кріплення дротів, а також елементів, що з’єднують у стояках вузли кріплення тяг і розтягнутих поясів траверс, коефіцієнти γc1 слід зменшувати на 10 %.

БН В.2.6-198:2014

ДОДАТОК Ж

(обов’язковий)

КОЕФІЦІЄНТИ ДЛЯ РОЗРАХУНКУ НА СТІЙКІСТЬ ЦЕНТРАЛЬНО-

I ПОЗАЦЕНТРОВО-СТИСНУТИХ ЕЛЕМЕНТІВ

Примітка. Наведені у таблиці значення коефіцієнта φ збільшені в 1000 разів.

0,4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

РисунокЖ.1 – Криві стійкості a, b, c

Значення η при

Значення η при

Значення η при

Примітка 1. Для типів перерізів 5 – 7-й при розрахунку значень Af / Aw площу вертикальних елементів полиць не слід враховувати.

Примітка 2. Для типів перерізів 6 – 7-й значення η5 приймається таким, що дорівнює значенню η для 5-го типу при тих самих значеннях Af / Aw.

Значення φе при значенні приведенного відносного ексцентриситету mef