Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
11
Добавлен:
25.06.2020
Размер:
4.61 Mб
Скачать

Для бистальных колонн параметр

 

 

 

 

R

p yf

определяется по табл. 72, для моностальных -

принимается

 

1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для бистальных колонн определяется

сопротивление материала стенки

R

yw :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

yw

 

 

 

 

 

 

 

 

26.9. Допускаемая гибкость стенки определяется по формуле

h

0, 36

 

ef

 

 

t

 

 

параметр

 

p

R

yf

и назначается расчетное

 

 

(1 )

p .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h

без учета

предварительного напряжения

ef

t

 

 

 

 

 

 

 

 

0,8

x

E

, (171)

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

yf

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

 

x

- условная гибкость

 

 

 

 

 

 

 

 

зависимости от параметров

и

 

колонны относительно оси x-x, определяемая по табл. 74 в

xp .

xp 1

x

. (172)

Таблица 74

────────────┬─────┬───────────────────────────────────────────────

 

│_____│

______

 

 

R ,

│сигма│

лямбда

при фи

, равном

y

x

 

xp

МПа,

├──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬─────

(кгс/см2)

│ 0,9 │ 0,8

│ 0,7

│ 0,6

│ 0,5 │ 0,4 │ 0,3

────────────┼─────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼─────

450 (4600) │ 0,0 │ 1,21 │ 1,96 │ 2,55 │ 3,12 │ 3,74 │ 4,40 │ 5,25

0,2 │ 1,15 │ 1,93 │ 2,48 │ 3,05 │ 3,67 │ 4,33 │ 5,16

0,4 │ 1,09 │ 1,80 │ 2,36 │ 2,94 │ 3,55 │ 4,24 │ 5,10

0,6 │ 0,99 │ 1,66 │ 2,23 │ 2,83 │ 3,42 │ 4,15 │ 5,03

0,8 │ 0,93 │ 1,54 │ 2,08 │ 2,68 │ 3,31 │ 4,06 │ 4,96

1,0 │ 0,87 │ 1,43 │ 1,93 │ 2,53 │ 3,20 │ 3,97 │ 4,89

────────────┼─────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼─────

540 (5500) │ 0,0 │ 1,24 │ 2,00 │ 2,60 │ 3,15 │ 3,78 │ 4,46 │ 5,28

0,2 │ 1,18 │ 1,95 │ 2,51 │ 3,08 │ 3,72 │ 4,38 │ 5,22

0,4 │ 1,12 │ 1,82 │ 2,39 │ 2,97 │ 3,59 │ 4,28 │ 5,17

0,6 │ 1,01 │ 1,68 │ 2,26 │ 2,87 │ 3,46 │ 4,20 │ 5,11

0,8 │ 0,95 │ 1,56 │ 2,10 │ 2,72 │ 3,35 │ 4,11 │ 5,03

1,0 │ 0,89 │ 1,44 │ 1,94 │ 2,57 │ 3,24 │ 4,02 │ 4,95

h

 

 

Требуемая гибкость

ef

 

 

 

предварительно напряженной стенки определяется по формуле

 

t

p

h

 

 

h

 

 

ef

 

ef

kw

 

 

 

t

p

 

t

. (173)

 

 

26.10. Допускаемая гибкость свеса полки без учета предварительного напряжения соответствии с п. 7.23* СНиП II-23-81* определяется по формуле

bef 2t

в

b

 

 

 

0, 36 0,1

 

 

 

E

 

ef

 

 

 

 

 

. (174)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2t

 

 

 

 

 

 

x

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

yf

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Требуемая гибкость свеса полок с учетом предварительного напряжения

определяется по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

ef

 

 

 

 

 

 

 

 

2t

 

 

 

 

 

 

 

ef

 

 

 

 

 

 

 

2t

 

 

 

. (175)

 

 

p

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26.11. Оптимальные размеры сечения определяются по формулам:

 

A

F

x

 

 

 

 

 

 

 

площадь сечения

 

R

 

; (176)

 

 

yf

 

 

 

 

 

"стенки

"полки

ширина стенки

толщина "

ширина полки

толщина "

Aw A ; (177)

 

 

A

f

0, 5(1 ) A

; (178)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h

 

 

 

 

 

 

h

 

 

A

 

 

 

 

ef

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

; (179)

 

w

 

w

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h

 

 

 

 

 

 

tw

 

Aw

:

 

 

ef

 

 

 

; (180)

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

b

 

 

2 A

 

 

ef

 

 

 

 

f

 

f

2t

 

; (181)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

t

 

 

 

0, 5A

 

:

 

ef

 

. (182)

f

 

f

2t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

ef

 

 

 

2t

p

26.12. Расчетное сопротивление материала стенки Ryw определяется по формуле

R

yw

 

(1 )

p

 

.

26.13.Наиболее близкие к оптимальным размеры сечения назначаются с учетом сортамента

ивыполняется проверка общей и местной устойчивости колонн в соответствии с пп. 26.14 - 26.16.

26.14. Для бистальных колонн параметр

k

w

уточняется по формуле

 

 

 

 

 

h

h

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

w

:

ef

 

, (183)

 

 

 

 

 

 

w

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tw

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

ef

определяется по формуле (171).

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Затем по табл. 73 линейной интерполяцией определяется параметр

в зависимости от

 

параметра , определяемого по формуле (170). Для моностальных колонн принимается

 

= 1.

 

26.15. Расчет на устойчивость центрально-сжатой ветви колонны относительно оси x-x выполняется по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

yf

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

, (184)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где F - расчетное продольное усилие;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A - площадь сечения брутто;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xp

-

 

 

коэффициент продольного изгиба,

принимаемый по табл.

75 в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

условной гибкости x :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

x

 

R

yf

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

i

 

 

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

здесь

l

x

- расчетная длина относительно оси x-x;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i - радиус инерции сечения относительно оси x-x.

 

 

 

 

 

При

 

х

1, 5

 

xp определяется линейной интерполяцией;

x

<

1,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

линейной экстраполяцией.

функции от и

 

xp

определяется

 

 

 

Таблица 75

───────────────┬───────┬──────────────────────────────────────────

 

 

______

 

R ,

│ сигма │

фи

при лямбда

, равной

y

xp

 

x

МПа (кгс/см2) │

├──────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────

│ 1,5 │ 2,0 │ 2,5 │ 3,0 │ 3,5 │ 4,0 │ 4,5

───────────────┼───────┼──────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────

450 (4600) │ 0,0 │0,861 │0,795│0,708│0,621│0,538│0,460│0,388

0,2 │0,855 │0,787│0,697│0,609│0,527│0,449│0,379

0,4 │0,842 │0,764│0,676│0,590│0,508│0,434│0,370

│ 0,6 │0,8 │0,740│0,655│0,574│0,489│0,420│0,360

0,8 │0,808 │0,715│0,630│0,550│0,475│0,408│0,351

1,0 │0,790 │0,693│0,608│0,530│0,463│0,398│0,341

───────────────┼───────┼──────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────

540 (5500) │ 0,0 │0,865 │0,800│0,716│0,620│0,542│0,467│0,394

0,2 │0,853 │0,789│0,702│0,614│0,534│0,458│0,386

0,4 │0,843 │0,768│0,682│0,595│0,514│0,440│0,367

0,6 │0,828 │0,745│0,663│0,578│0,494│0,427│0,362

0,8 │0,811 │0,719│0,635│0,555│0,480│0,414│0,357

1,0 │0,797 │0,697│0,615│0,535│0,468│0,403│0,346

26.16.Расчет на устойчивость сжатой ветви колонны относительно оси y-y выполняется по

формуле

где

 

yp

 

 

F

 

R

 

 

 

A

yf

 

 

yp

 

 

 

 

 

 

- коэффициент продольного изгиба,

, (185)

принимаемый по табл. 76 в функции от

и

условий гибкости

 

y

 

:

 

 

 

l

y

i

 

 

 

 

 

xRyf

y E

,

здесь

l

y

- расчетная длина относительно оси y-y;

 

 

 

 

 

 

i

y

- радиус инерции сечения относительно оси y-y.

 

Таблица 76

──────────────┬─────────┬─────────────────────────────────────────

 

_____

 

 

 

______

R ,

сигма

фи

 

при

лямбда , равной

y

 

 

yp

 

y

МПа (кгс/см2)│

 

├─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────

 

 

│ 1,5 │ 2,0

2,5

│ 3,0 │ 3,5 │ 4,0 │ 4,5

──────────────┼─────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────

450 (4600) │

0,0

│0,921│0,854│0,774│0,680│0,582│0,492│0,413

0,2

│0,909│0,827│0,730│0,632│0,542│0,463│0,394

0,4

│0,897│0,793│0,679│0,581│0,502│0,433│0,372

0,6

│0,884│0,763│0,631│0,534│0,460│0,395│0,344

0,8

│0,879│0,739│0,591│0,484│0,418│0,363│0,312

1,0

│0,858│0,707│0,553│0,444│0,373│0,321│0,280

──────────────┼─────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────

540 (5500) │

0,0

│0,923│0,857│0,777│0,684│0,588│0,498│0,419

0,2

│0,910│0,830│0,734│0,636│0,533│0,468│0,399

0,4

│0,898│0,795│0,684│0,586│0,506│0,438│0,376

0,6

│0,886│0,765│0,633│0,538│0,464│0,398│0,348

0,8

│0,890│0,742│0,593│0,486│0,422│0,367│0,316

1,0

│0,859│0,710│0,558│0,446│0,375│0,324│0,282

При

 

y

>= 1,5

yp

 

 

определяется линейной интерполяцией; y < 1,5 yp определяется

линейной экстраполяцией.

26.17. Расчет на устойчивость предварительно напряженной стенки выполняется с учетом:

собственных растягивающих напряжений pw , определяемых по формуле

pw (1 ) p , (186)

критических напряжений стенки

 

cr ,w , определяемых по формуле

 

 

 

 

 

2

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cr ,w

k

 

 

h

 

2

 

 

 

 

 

 

 

12(1

2

, (187)

 

 

 

)

w

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tw

 

 

где k - определяется по табл. 77 в зависимости от параметра

значениях

 

w

k определяется линейной интерполяцией.

 

 

w

 

; при промежуточных

 

w

 

k

Таблица 77

0,00

0,80

2,10

5,70

10,00

7,00

6,08

5,26

4,61

4,00

 

 

 

 

 

Параметр

 

w

 

определяется по формуле

 

 

0, 357

h

 

 

w

w

b

 

 

 

 

 

 

 

f

 

 

 

 

. (188)

Устойчивость стенки считается обеспеченной, если выполняется условие

где

 

 

26.18.

 

 

pw

 

cp,w

0,1R

yw

 

p

R

yf , (189)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

- принимается равным минимальному из коэффициентов

 

xp и

 

yp .

 

 

Устойчивость свеса полки считается обеспеченной, если выполняется условие

где

bef 2t

b

f

 

 

 

2t

f

 

 

- определяется по формуле

 

b

 

 

 

 

ef

 

 

 

 

2t

 

 

, (190)

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

(174) в зависимости от наибольшей условной гибкости

стержня.

26.19. Расчет на устойчивость решетчатой колонны относительно свободной оси выполняется по формуле

здесь

 

e

 

F

R

 

(1 )

 

 

A

yf

, (191)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

 

 

 

 

 

- коэффициент, определяемый в соответствии с п. 5.27* СНиП II-23-81*.

26.20.Конструктивное оформление сварных колонн с ветвями двутаврового сечения с предварительно напряженными стенками следует производить с применением новых эффективных решений и так, чтобы не вызывать существенного снижения предварительного напряжения, полученного при изготовлении стержней.

26.21.При проектировании колонн с предварительно напряженными стенками рекомендуется:

для максимального снижения тепловложений от сварки применять только расчетные сварные швы, завариваемые механизированными методами, в том числе швы с уменьшенными катетами;

вспомогательные элементы колонн, рассчитываемые по прочности, изготавливать из сталей повышенной и высокой прочности.

Если концевые участки стержней, где возможна потеря предварительного напряжения при изготовлении, являются расчетными, то снижение предварительного напряжения следует предотвратить или компенсировать за счет включения в работу концевых деталей - опорных и подкрановых траверс, башмаков, плит, утолщений стенок, стыковых и соединительных деталей, создающих жесткие торцевые окаймления стержней.

27. ФЛАНЦЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ НА ВЫСОКОПРОЧНЫХ БОЛТАХ, РАБОТАЮЩИЕ НА РАСТЯЖЕНИЕ

27.1. Рекомендации настоящего раздела следует соблюдать при проектировании,

изготовлении и монтажной сборке фланцевых соединений элементов открытого профиля (двутавров, тавров, швеллеров и т.п.) стальных конструкций производственных зданий,

подверженных

растяжению, растяжению с изгибом при однозначной эпюре растягивающих

напряжений (

 

min

/

max

0, 5

), а также действию местных поперечных усилий.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рекомендации не распространяются на фланцевые соединения:

 

 

 

 

 

воспринимающие

знакопеременные

нагрузки, а

также

 

многократно действующие

подвижные,

вибрационные или другого

вида нагрузки

с числом циклов

свыше

10

5

при

 

коэффициенте асимметрии напряжений в соединяемых элементах

 

= min / max

0,8 ;

 

 

 

 

 

 

 

эксплуатируемые в сильноагрессивной среде.

 

 

 

 

 

 

 

27.2. Фланцевые соединения следует выполнять только с предварительно напряженными

высокопрочными болтами. Величину предварительного натяжения болтов

B

для расчетов

0

следует принимать равной

 

 

где

B

p

 

B 0, 9B

p

0, 9R

A

0

bh

bn

- расчетное усилие растяжения болта.

,

27.3.Для фланцевых соединений следует применять высокопрочные болты M24 и M27 из стали 40Х "селект" исполнения ХЛ с временным сопротивлением не менее 1100 МПа (110 кгс/мм2), а также гайки высокопрочные и шайбы к ним по ГОСТ 22353-77* - ГОСТ 22356-77*.

27.4.Для фланцев следует применять листовую сталь по ГОСТ 19903-74* марок 09Г2С-15 по ГОСТ 19282-73* и 14Г2АФ-15 по ТУ 14-105-465-82 с гарантированными механическими свойствами

внаправлении толщины проката.

27.5. Фланцы могут быть выполнены из других марок низколегированных сталей по ГОСТ 19282-73*, предназначенных для строительных стальных конструкций, при этом:

сталь должна быть 12-й категории; временное сопротивление и относительное сужение стали в направлении толщины проката

должны быть

 

bz

0,8

b , z

20% (где

 

b

- нормативное значение временного сопротивления

 

 

 

для основного металла, принимаемое по государственным общесоюзным стандартам или техническим условиям).

Проверку механических свойств стали в направлении толщины проката осуществляет завод - изготовитель металлоконструкций по методике, изложенной в [25].

27.6. Дефекты стали для фланцев (внутренние расслои, грубые шлаковые включения и т.п.) должны удовлетворять требованиям, указанным в табл. 78. Контроль качества стали методами ультразвуковой дефектоскопии осуществляет завод - изготовитель металлоконструкций.

 

 

Характеристика дефекта

 

площадь, см2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Зона

 

 

 

 

 

длина

 

 

 

 

 

дефектоскопии

минимально

максимально

частота

максимально

 

допустимая

допустимая,

 

учитываемая

допустимая

 

 

 

см

Листы фланцев

0,5

1,0

10 м

2

4

 

Прикромочная

0,5

1,0

3 м

1

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 78

расстояние

между

дефектами

минимально допустимое, см

10

10

Примечания. 1. Дефекты, расстояния между краями которых меньше протяженности минимального из них, оцениваются как один дефект.

2. По усмотрению завода - изготовителя металлоконструкций разрешается дефектоскопический контроль материала фланцев выполнять после приварки их к элементам конструкций.

27.7.Фасонки, ужесточающие фланцы (ребра жесткости), следует выполнять из стали тех же марок, что и основные профили.

27.8.Для механизированной сварки фланцевых соединений следует применять сплошную сварочную проволоку по ГОСТ 2246-70* или порошковую проволоку ПП-АН8 по ТУ 14-4-1059-80.

27.9.При конструировании фланцевых соединений болты следует располагать безмоментно относительно центра тяжести сечения соединяемого элемента с учетом неравномерности распределения внешних усилий между болтами наружной и внутренней зон (рис. 64) в соответствии с табл. 79.

Предельное усилие на один болт внутренней зоны следует принимать

N

i

0, 9B

p .

 

 

Таблица 79

Диаметр

Толщина

Отношение внешнего усилия на один болт внутренней зоны к

внешнему усилию на один болт наружной зоны k Ni / Ne

болта

фланца, мм

 

20

2,6

 

25

1,8

M24

 

 

 

30

1,5

 

40

1,1

 

 

 

 

25

2,1

M27

30

1,7

 

40

1,2

 

 

 

Соседние файлы в папке ГИА 2020 Металлоконструкции