Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Металлические конструкции, включая сварку. Учебное пособие
.pdf
31
Тип
сече-
ния
Схема сечения и эксцентриситет
w
f
A
A
Значения η при
0,1 ≤ т ≤5
5 < m ≤ 20
0,1 ≤ т ≤5
5 <
m ≤
20
1
-
1,0
1,0
1,0
2
-
0,85
0,85
0,85
3
-
02,075,0
02,075,0
0,85
4
-
m
m
501,0
05,035,1
1,1
1,1
5
0,25
mm
501,0
05,045,1
1,2
1,2
0,5
m
m
502,0
1,075,1
1,25
1,25
≥ 1,0
m
m
602,0
1,090,1
02,04,1
1,3
6
-
h
a
m
1
5
53,01
η
5
η
5
50
5
31
Таблица 3.9
Коэффициенты влияния формы сечения
32
Окончание табл. 3.9
7
-
h
a
1
5
8,01
h
a
1
5
8,01
h
a
1
5
8,01
8
0,25
mm 501,005,075,0
1,0
1,0
0,5
mm 502,01,05,0
1,0
1,0
≥ 1
mm 503,015,025,0
1,0
1,0
9
0,5
mm 501,005,025,1
1,0
1,0
≥ 1
mm 502,01,05,1
1,0
1,0
10
0,5
1,4
1,4
1,4
1,4
1,0
m 501,06,1
1,6
1,35+0,05т
1,6
2,0
m 502,08,1
1,8
1,3+0,1т
1,8
11
0,5
1,45+0,04m
1,65
1,45+0,04т
1,65
1,0
1,8+0,12т
2,4
1,8+0,12т
2,4
1,5
1,025,00,2 m
-
-
-
2,0
1,025,00,3 m
-
-
-
Примечания.
1. Для типов сечений 5 - 7 при подсчете значений Аf/Аw площадь вертикальных элементов полок не следует учитывать.
2. Для типов сечений 6 - 7 значения η5 следует принимать равными значениям η, для типа 5 при тех же значениях
А
f/Аw
.
32
33
,11
x
mc
Тип
сече-
ния
Схема сечения и
эксцентриситет
Значения коэффициентов
α при
β при
т
х
≤ 1
1 < тх ≤ 5
≤
3,14
> 3,14
1
0,7
0,65+0,05тх
1
yc
2
3
4
1-0,3I2/I1
1
2
)05,0
35,0(1
I
I
m
x
1
5,0при1
;12*
*11
1
2
1
2
I
I
I
I
yc
I1 и I2 - моменты инерции соответственно большей и меньшей полок относительно оси симметрии сечения у - y;
φ
c
- значение φy при = 3,14.
Примечание. При значениях b/h < 0,3 следует принимать b/h = 0,3.
yyy
3.15. Коэффициент с в формуле (22) следует определять:
- при значениях тх ≤ 5 по формуле
(23)
где α, β - коэффициенты, определяемые по табл. 3.10.
Коэффициенты α и β
Таблица 3.10
- при значениях тх ≥ 10 по формуле
34
,111
byx
mc
,12,02,02
105
xx
mcmcc
,
16
11
2
2
2
max
h
e
c
x
,156,02
,
,4
22
2
AhI
AhII
yt
yx
14,3
y
(24)
где φb - коэффициент устойчивости при изгибе, определяемый согласно требованиям п. 3.6 как для балки с двумя и более закреплениями сжатого пояса;
- при значениях 5 < тх < 10 по формуле
(25)
где следует определять: с5 - по формуле (23) при тх = 5; с10 - по формуле (24)
при тх = 10. Здесь тх = (Мх/N)/(A/Wc) - относительный эксцентриситет, где Мх
следует принимать согласно требованиям п. 9.2.6 СП 16.13330.2011.
При гибкости коэффициент с не должен превышать значений
с
, определяемых согласно приложению п. 3.16; в случае если с > с
max
муле (22) вместо с следует принимать с
3.16. Коэффициент с
для симметричного двутаврового сечения следует
max
max
.
, в фор-
max
вычислять по формуле
(26)
где
е
= Mx/N - эксцентриситет приложения сжимающей силы относительно оси х-х,
х
принимаемый со своим знаком (в табл. Д.6 показан со знаком «плюс»).
It = (1/3)Σ bi t
3
- момент инерции сечения при свободном кручений;
i
bi и ti - соответственно ширина и толщина листов, образующих сечение, вклю-
чая стенку.
Коэффициент с
для других типов сечений следует вычислять по приложению
max
Д СП 16.13330.2011.
35
1
cwyw
RltN
1
wzz
wff
R
R
;1
cwfff
Rk
N
1
wzz
wff
R
R
,1
cwzfz
Rk
N
;1
cwff
RW
M
;1
cwzz
RW
M
4. РАСЧЁТ СОЕДИНЕНИЙ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
4.1. СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
4.1. Расчет сварных стыковых соединений при действии осевой силы N,
проходящей через центр тяжести соединения, следует выполнять по формуле
, (19)
где t - наименьшая из толщин соединяемых элементов;
lw - расчетная длина шва, равная полной его длине, уменьшенной на 2t, или
полной его длине, если концы шва выведены за пределы стыка.
4.2. Расчет сварного соединения с угловыми швами при действии силы N,
проходящей через центр тяжести соединения, следует выполнять на срез (условный) по одному из двух сечений по формулам:
- при
- при
по металлу шва
по металлу границы сплавления
где lw - расчетная длина швов в сварном соединении, равная суммарной длине
всех его участков за вычетом по 1 см на каждом непрерывном участке шва;
βf, β
М в плоскости, перпендикулярной плоскости расположения швов, следует вы-
полнять на срез (условный) по одному из двух сечений по формулам:
- по металлу шва
- по металлу границы сплавления
где Wf и Wz - моменты сопротивления расчетных сечений сварного соединения
по металлу шва и по металлу границы сплавления соответственно.
- коэффициенты, принимаемые по табл. 4.1.
z
4.3. Расчет сварных соединений с угловыми швами при действии момента
36
Вид сварки при
диаметре свароч-
ной проволоки
сплошного сече-
ния d, мм
Положение
шва
Коэффициент
Значения коэффициентов βf и
β
z
при нормальных режимах
сварки и катетах швов, мм
3-8
9-12
14-16
св. 16
Автоматическая
при d = 3 -5
В лодочку
β
f
1,1
0,7
β
z
1,15
1,0
Нижнее
β
f
1,1
0,9
0,7
β
z
1,15
1,05
1,0
Автоматическая и
механизированная
при d = 1,4 - 2
В лодочку
β
f
0,9
0,8
0,7
β
z
1,05
1,0
Нижнее, гори-
зонтальное,
вертикальное
β
f
0,9
0,8
0,7
β
z
1,05
1,0
Ручная и механизированная при d
< 1,4 или порош-
ковой проволокой
В лодочку
β
f
0,7
Нижнее, гори-
зонтальное,
вертикальное,
потолочное
β
z
1,0
Таблица 4.1
Коэффициенты βf, βz
4.4. Размеры сварных угловых швов и конструкция соединения должны
удовлетворять следующим требованиям:
- катет углового шва kf не должен превышать l,2t, где t - наименьшая из толщин
свариваемых элементов;
- катет шва, наложенного на закругленную кромку фасонного проката толщиной t, как правило, не должен превышать 0,9t;
- катет углового шва kf должен удовлетворять требованиям расчета и быть, как
правило, не меньше указанного в табл. 4.2; при возможности обеспечения
большей глубины провара катет шва (от 5мм и более) в тавровом двустороннем, а также в нахлесточном и угловом соединениях допускается принимать
меньше указанного в табл. 4.2, но не менее 4мм; при этом дополнительным
контролем должно быть установлено отсутствие дефектов, в том числе технологических трещин;
37
;
cbsbbsbs
nARN
;
cbbbpbp
tdRN
;
cbnbtbt
ARN
- расчетная длина углового шва должна быть не менее 4 kf и не менее 40мм;
- расчетная длина флангового шва должна быть не более 85 βf kf, за исключени-
ем швов, в которых усилие действует на всем протяжении шва (здесь βf - коэффициент, принимаемый согласно табл. 4.1);
- размер нахлестки должен быть не менее пяти толщин наиболее тонкого из
свариваемых элементов.
4.2. БОЛТОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
4.5. Расчетное усилие, которое может быть воспринято одним болтом, в
зависимости от вида напряженного состояния следует определять по формулам:
- при срезе
- при смятии
- при растяжении
где Rbs, Rbp, Rbt - расчетные сопротивления одноболтовых соединений (табл. 2.7,
2.8);
А
и Аbп - площади сечений стержня болта брутто и резьбовой части нетто соот-
b
ветственно, принимаемые согласно табл. 4.3;
ns - число расчетных срезов одного болта;
db - наружный диаметр стержня болта;
Σt - наименьшая суммарная толщина соединяемых элементов, сминаемых в од-
ном направлении;
γ
- коэффициент условий работы, определяемый по табл. 3.1;
с
γ
- коэффициент условий работы болтового соединения, определяемый по
b
табл. 4.4 и принимаемый не более 1,0.
38
Вид соединения
Вид сварки
Предел
текучести
стали,
Н/мм2
Минимальный катет шва kf, мм,
при толщине более толстого из
свариваемых элементов t, мм
4-5
6-
10
11-
16
17-
22
23-
32
33-
40
41-
80
Тавровое с двусторонними угловыми швами
Нахлесточное и
угловое
Ручная дуговая
До 285
4 4 4 5 5 6 6
Св. 285 до
390
4 5 6 7 8 9 10
» 390 »
590
5 6 7 8 9
10
12
Автоматическая и
механизированная
До 285
3 4 4 5 5 6 6
Св. 285 до
390
3 4 5 6 7 8 9
» 390» 590
4 5 6 7 8 9 10
Тавровое с односторонними
угловыми швами
Ручная дуговая
До 375
5 6 7 8 9
10
12
Автоматическая и
механизированная
4 5 6 7 8 9 10
П р им е ча ни я .
1. В конструкциях из стали с пределом текучести свыше 590 Н/мм2, а также
из всех сталей при толщине элементов более 80 мм минимальный катет швов
следует принимать по специальным техническим условиям.
2. В конструкциях группы 4 минимальный катет односторонних угловых
швов следует уменьшать на 1 мм при толщине свариваемых элементов до 40
мм и на 2 мм - при толщине элементов свыше 40 мм.
d, мм
16
(18)
20
(22)
24
(27)
30
36
42
48
Аb, см
2
2,01
2,54
3,14
3,80
4,52
5,72
7,06
10,17
13,85
18,09
Аbn, см
2
1,57
1,92
2,45
3,03
3,53
4,59
5,61
8,16
11,20
14,72
Примечания.
1. Площади сечения болтов диаметром свыше 48 мм следует принимать по
ГОСТ 24379.1.
2. Размеры, заключенные в скобки, не рекомендуется применять в конструкциях, кроме опор ВЛ и ОРУ.
Таблица 4.2
Минимальные катеты сварных швов
Таблица 4.3
Площади сечений стержня болта брутто и резьбовой части нетто
39
Характеристика
Предел те-
кучести R
yn
cтали соеди-
няемых эле-
ментов,
Н/мм2
Значения a/d, s/d
Значение ко-
эффициента γb
болтового со-
единения
напряженного
состояния
Одноболтовое,
болт классов
точности А, В
или высоко-
прочный
Срез - -
1,0
Смятие
До 285
1,5 ≤ a/d ≤ 2;
1,35 ≤ a/d < 1,5
0,4a/d + 0,2
a/d - 0,7
Св. 285
0,5a/d
до 375
0,67a/d - 0,25
Св. 375
a/d ≥ 2,5
1,0
Многоболтовое,
болты класса
точности А
Срез - -
1,0
Смятие
До 285
1,5 ≤ a/d ≤ 2
2 ≤ s/d ≤ 2,5
0,4a/d + 0,2
0,4s/d
Св. 285
0,5a/d
до 375
0,5s/d - 0,25
Св. 375
a/d ≥ 2,5
1,0
s/d ≥ 3
1,0
а - расстояние вдоль усилия от края элемента до центра ближайшего отверстия;
s - расстояние вдоль усилия между центрами отверстий;
d - диаметр отверстия для болта.
Примечания.
1. Для расчета многоболтового соединения на срез и смятие при болтах класса
точности В, а также при высокопрочных болтах без регулируемого натяжения
при всех значениях предела текучести Ryn стали соединяемых элементов значения коэффициента γb следует умножать на 0,9.
2. Для расчета многоболтового соединения на смятие следует принимать значение γb меньшее из вычисленных при принятых значениях d, a, s.
,
min,b
NNn
Таблица 4.4
Коэффициенты γb
4.6. При действии на болтовое соединение силы N, проходящей через
центр тяжести соединения, распределение этой силы между болтами следует
принимать равномерным. В этом случае количество болтов в соединении следует определять по формуле
Nbs или Nbp, либо значение Nbt, вычисленное согласно требованиям п. 4.5.
где N
- наименьшее из значений
b,min
сдвигающего усилия превышает 16d, значение п в последней формуле следует
В случаях когда в стыке расстояние l между крайними болтами вдоль
40
увеличивать путем деления на коэффициент β = 1 - 0,005(l / d - 16), принимаемый равным не менее 0,75. Это требование не распространяется при действии
усилия по всей длине соединения (например, в поясном соединении балки).
4.7. При действии на болтовое соединение момента, вызывающего сдвиг
соединяемых элементов, распределение усилий на болты следует принимать
пропорционально расстояниям от центра тяжести соединения до рассматриваемого болта. Усилие в наиболее нагруженном болте N
не должно превышать
b,max
меньшего из значений Nbs или Nbp, вычисленных согласно требованиям п. 4.5.
4.8. При одновременном действии на болтовое соединение силы и момен-
та, действующих в одной плоскости и вызывающих сдвиг соединяемых элементов, болты следует проверять на равнодействующее усилие (в наиболее нагруженном болте, которое не должно превышать меньшего из значений Nbs или
Nbp, вычисленных согласно требованиям п. 4.5).
4.9. Болты следует размещать согласно требованиям табл. 4.5, при этом в
стыках и в узлах на минимальных расстояниях, а соединительные конструктивные болты, как правило, на максимальных расстояниях. При прикреплении
уголка одной полкой болтами, размещаемыми в шахматном порядке, отверстие,
наиболее удаленное от его конца, следует размещать на риске, ближайшей к
обушку. Допускается крепить элементы одним болтом.
4.10. Болты класса точности А следует применять для соединений, в которых отверстия просверлены на проектный диаметр в собранных элементах,
либо по кондукторам в отдельных элементах и деталях, либо просверлены или
продавлены на меньший диаметр в отдельных деталях с последующей рассверловкой до проектного диаметра в собранных элементах. Болты классов точности В в многоболтовых соединениях следует применять для конструкций из
стали с пределом текучести до 375 Н/мм2. В соединениях, где болты работают
преимущественно на растяжение, как правило, следует применять болты классов точности В или высокопрочные.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]