Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Пособие к СНиП II-23-81

.pdf
Скачиваний:
34
Добавлен:
09.04.2015
Размер:
2.58 Mб
Скачать

25.4. Профили настила следует изготовлять из рулонной оцинкованной стали марки БСтЗ любой степени раскисления по ГОСТ 380-71*, групп ХП и ПК с цинковым покрытием первого класса с двух сторон по ГОСТ 14918-80*.

По заказу потребителя допускается изготовлять профили из оцинкованной рулонной стали с лакокрасочным покрытием по ТУ 67-443-86.

Механические характеристики материала профилей определяются заводом-изготовителем по результатам стандартных испытаний и должны быть указаны в сертификатах на готовые профили.

25.5. При расчете настилов расчетное сопротивление стали при растяжении, сжатии и изгибе принимается не менее Ry = 220 МПа (2250 кгс/см2), расчетное сопротивление срезу Rs = 130 МПа (1330 кгс/см2).

ХАРАКТЕРИСТИКИ НАСТИЛОВ

25.6.Основные характеристики поперечного сечения профилей по ГОСТ 24045-86 приведены в табл. 69.

25.7.Расчетная ширина плоских участков сжатых полок профилей принимается равной 40t при определении моментов сопротивления и 60t - при определении моментов инерции, приведенных в табл. 69.

Криволинейные участки, стенки гофров и растянутые полки настила включены в расчетную площадь сечения полностью.

РАСЧЕТ

25.8. Прочность и жесткость (прогиб) профилированных настилов при поперечном изгибе проверяются по приведенным в пп. 25.9 и 25.10 рекомендациям, составленным с использованием [37].

Устойчивость гладких стенок гофров над средними опорами при неразрезных схемах раскладки настилов проверяется по методике, приведенной в п. 25.11. Устойчивость стенок ступенчатого поперечного сечения в неразрезных настилах из профилей Н75-750-0.8 (0,9), H114-600-0,8 (0,9) и Н114-750-0,8 (0,9) проверяется над средними опорами в соответствии с пп. 25.12 и 25.13 с учетом требований СНиП II-23-81* к стенке сжато-изогнутого элемента, укрепленной продольным ребром жесткости.

25.9. Прочность изгибаемого настила следует проверять по формуле

σ =

M

Ry

,

W

γ

n

 

 

 

 

min

 

 

 

где М - расчетное значение изгибающего момента в рассматриваемом сечении; Wmin - минимальный расчетный момент сопротивления в рассматриваемом

принимаемый по табл. 69;

Ry - расчетное сопротивление изгибу;

(163)

сечении,

γn - коэффициент надежности по назначению [37].

25.10. Прогиб настила fp от нормативной нагрузки, определяемый как для балки с моментом инерции Ix, по табл. 69, следует проверять по формуле

 

 

 

 

 

f

p

 

l

 

,

 

 

 

 

 

 

(164)

где l - расчетный пролет настила.

150

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 69

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Обозначение

Размеры

Площадь

Масса 1

 

Справочные данные на 1 м ширины настила при

профиля

сечения,

сечения

м длины

 

 

 

 

 

 

 

 

сжатых полках

 

 

 

 

 

мм

А, см2

профиля,

 

 

 

 

 

 

узких

 

 

широких

 

 

t

 

h

 

кг

 

момент

 

момент

момент

момент

 

 

 

 

 

 

инерции

сопротивления,

инерции

сопротивления,

 

 

 

 

 

 

 

Iх, см4

 

 

см3

Iх, см4

см3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wx1

 

Wx2

 

Wx1

 

Wx2

НС40-800-0,6

0,6

 

40

6,6

5,6

 

23,3

 

 

10,5

 

13,0

22,3

9,8

 

9,4

НС40-800-0,7

0,7

 

40

7,7

6,5

 

27,1

 

 

12,2

 

15,1

27,1

11,8

 

12,1

НС44-1000-0,7

0,7

44

9,8

8,3

32,9

13,4

16,8

32,9

13,0

13,6

Н57-750-0,7

0,7

57

7,7

6,5

53,8

14,8

21,1

53,8

16,4

19,7

Н57-750-0,8

0,8

57

8,8

7,4

6l,2

17,9

24,4

61,2

18,9

24,0

Н60-845-0,7

0,7

60

8,8

7,4

62,1

14,6

24,4

59,1

16,5

18,7

Н60-845-0,8

0,8

60

10,0

8,4

70,6

17,7

28,1

69,9

19,0

22,7

Н60-845-0,9

0,9

60

11,3

9,3

79,0

20,9

31,8

78,7

21,5

27,0

Н75-750-0,8

0,8

75

10,0

8,4

114,9

25,8

32,2

114,9

28,5

33,1

Н75-750-0,9

0,9

75

11,3

9,3

129,6

30,2

37,6

119,6

31,6

38,0

H114-750-0,8

0,8

114

11,2

9,4

307,9

51,2

57,1

307,9

51,2

57,1

H114-750-0,9

0,9

114

12,6

10,5

345,2

57,4

64,0

345,2

57,4

64,0

H114-750-1,0

1,0

114

14,0

11,7

383,6

63,8

71,1

383,6

63,8

71,1

H114-600-0,8

0,8

114

10,0

8,4

320,9

53,3

59,7

320,9

52,4

55,8

H114-600-0,9

0,9

114

11,3

9,3

361,0

60,0

67,2

361,0

59,6

65,9

H114-600-1,0

1,0

114

12,5

10,3

405,4

67,6

75,0

405,4

67,6

75,0

25.11. Устойчивость стенок гофров над средними опорами неразрезного настила высотой не

более 60 мм проверяется согласно [37] по формуле

 

 

æ

 

σ

 

ö

 

 

ç

 

+

σloc ÷

£ m ,

(165)

σo

è

 

σcr ø

 

 

где σ - нормальное напряжение от изгиба, определяемое по формуле (163);

σloс - местное напряжение от реакции средней опоры, определяемое по формуле (166); σo - нормальное критическое напряжение, определяемое по формуле (167);

σcr - местное критическое напряжение, определяемое по формуле (168);

т= 1 - при опирании настила на прогон из двутавра, двух швеллеров или гнутосварного замкнутого профиля;

т= 0,9 - при опирании настила на прогон из одиночного швеллера;

σloc

=

2Bo

,

(166)

 

 

 

tz

 

где Вo - опорная реакция на одну стенку гофра;

z - ширина расчетного участка стенки гофра, равная b + 2r, но не более 1,5 h;

b - ширина полки прогона или другого элемента несущих конструкций покрытия, на который опирается настил;

r - радиус сопряжения стенок гофров с полками профиля;

σo

= koko1

æ

1000t

ö2

 

ç

÷

, МПа,

(167)

 

 

è

ho

ø

 

 

где ko - коэффициент, зависящий от характера напряжений в участке и принимаемый по табл.

70;

ko1 - коэффициент, определяемый по формуле (169); ho = h - 2 (r + t) - расчетная высота гофра;

Таблица 70

Марка настила

А

 

 

 

ko

 

НС40-800-0,6

21,6

 

 

 

3,57

 

НС40-800-0,7

25,3

 

 

 

3,55

 

НС44-1000-0,7

24,8

 

 

 

3,66

 

Н57-750-0,7

23,2

 

 

 

3,09

 

Н57-750-0,8

26,6

 

 

 

3,19

 

Н60-845-0,7

22,9

 

 

 

2,94

 

Н60-845-0,8

26,2

 

 

 

2,91

 

Н60-845-0,9

29,6

 

 

 

2,97

 

 

σcr = Ak

 

,

 

 

Ry

(168)

где Ry - в МПа;

А - коэффициент, зависящий от размеров сечения стенки и определяемый по табл. 70;

k - коэффициент, определяемый по табл. 71 в зависимости от ширины опоры настила при условии, что b ≤ (1,5 h - 2r),

 

 

 

ko1 = 0,9 - 0,2

t æ

- 2,45

z ö

 

 

 

 

 

ç1

 

 

÷ .

(169)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h è

 

h ø

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 71

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b, мм

40

60

80

120

 

 

 

160

 

200

 

k

0,192

0,161

0,141

0,118

 

 

0,104

 

0,094

 

Примечание. В интервале между значениями, приведенными в таблице, коэффициент k определяется линейной интерполяцией.

Если hz £ 0,9 или σσloc < 0, 4 , то принимается ko1 = 1,0.

25.12. При проверке устойчивости стенок ступенчатого поперечного сечения в гофрах неразрезного профилированного настила уступ на стенке рассматривается как продольное ребро эквивалентной жесткости (рис. 62).

Рис. 62. Участок стенки а, рассматриваемый как ребро жесткости, и его расчетное сечение б

25.13. Продольное ребро жесткости в виде уступа делит стенку гофра на два расчетных отсека, высоты которых hо1 и ho2 равны расстояниям от выкружек уступа соответственно до нижней и верхней полок настила (рис. 63).

Устойчивость каждого из отсеков стенки в надопорных зонах настила считается обеспеченной, если выполняются условия:

hо1 ≤ ho; ho2 ≤ ho,

где ho - наибольшая по условиям устойчивости ширина сжато-изогнутой пластины, зависящая от значения коэффициента α, определяемого по формулам:

α= σc -σ1 (для отсека 1);

σc

α= σ1 -σt (для отсека 2),

σ1

здесь

σc

=

 

M

- наибольшее сжимающее напряжение в отсеке 1, принимаемое со знаком “плюс”;

 

 

 

 

 

Wx1

 

σ

1

= σ

c

y - c

- напряжение, соответствующее σс, у противоположной расчетной границы

 

y

 

 

 

 

 

 

отсека; у - расстояние от опорной полки гофра до горизонтальной оси уступа на стенке,

принимаемое по ГОСТ 24045-86;

Wx1 и Wх2 -моменты сопротивления сечения настила, принимаемые по табл. 69;

σt - наибольшее растягивающее напряжение в надопорном сечении настила, принимаемое со знаком “минус”.

Рис. 63. Расчетная схема для проверки устойчивости ступенчатой стенки

1, 2 - расчетные отсеки пластинок

При α £ 0,5 значение ho определяется по формуле h = 585

t (здесь σс - в МПа).

 

 

 

 

o

σc

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При a ³ 1,0 значение ho определяется по формуле

 

 

 

ho

= 3,26t

 

 

(2α -1)E

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

é(2 -α )(1+γ ) + α 2

(1+γ )2

+ 4β 2

ù

 

 

σ

 

 

 

 

 

 

c ë

 

 

 

û

 

 

где γ - коэффициент, учитывающий местное смятие согласно [38] и определяемый по формуле

γ= 0,42 (2α - 1) σloc/σc;

β- коэффициент, зависящий от характера напряжений в надопорном сечении стенки и

определяемый по формуле

β=1,4(2α -1) τo ;

σc

здесь τо = τ1 - среднее касательное напряжение в отсеке 1, определяемое по формуле

τo = 2Bo ;

tho1

τо = τ2 - среднее касательное напряжение в отсеке 2, определяемое по формуле

τo = Bo .

tho2

В интервале 0,5 < α < 1,0 значение ho определяется линейной интерполяцией между значениями ho при α = 0,5 и α = 1,0.

Если ho1 > ho или ho2 > ho, устойчивость стенок гофров считается необеспеченной и расчетную нагрузку на настил следует уменьшить.

КРЕПЛЕНИЕ НАСТИЛОВ

25.14. К прогонам и другим несущим элементам покрытия настил прикрепляется самонарезающими болтами по ОСТ 34-13-016-77 Куйбышевского завода “Электрощит” или винтами по ТУ 67-269-79 Челябинского завода профилированного стального настила (ЧЗПСН) с уплотнительными шайбами.

25.15.Настил допускается крепить к поддерживающим стальным элементам сварными электрозаклепками согласно [27].

25.16.К несущим стальным элементам толщиной от 5 до 12 мм настил допускается крепить пристрелкой дюбелями согласно ОСТ 36-122-85.

25.17.Во всех случаях, кроме указанных в пп. 25.18 и 25.19, настил на крайних опорах и в стыках следует крепить в каждом гофре, на промежуточных опорах неразрезных настилов - через гофр.

25.18.Крепления и соединения настила, выполняющего функцию горизонтальных связей в покрытиях зданий или учитываемого в расчете как диск, рекомендуется выполнять согласно

[38].

25.19.В углах здания и по внешнему контуру покрытия на участках шириной 1,5 м, а также

при расчетном отрицательном давлении ветра свыше 1,5 кН/м2 (153кгс/м2) настил необходимо крепить к несущим конструкциям в каждом гофре на всех опорах.

25.20.Профили настила следует соединять между собой продольными крайними полками внахлест комбинированными заклепками по ОСТ 34-13-017-78 Куйбышевского завода „Электрощит", ТУ 67-730-86 ЧЗПСН или ТУ 36-2088-85 Минмонтажспецстроя СССР.

При укрупнении профилей настила в монтажные карты до их установки в проектное положение допускается использовать вместо комбинированных заклепок точечную сварку, выполняемую согласно [27].

Шаг комбинированных заклепок или сварных точек в продольных стыках настила следует принимать равным 500 мм, кроме случаев, предусмотренных п. 25.18.

25.21.Стыки настила по длине следует осуществлять над прогонами или другими несущими

элементами покрытия.

Ширину опирания настила рекомендуется принимать не менее 40 мм на крайних и 60 мм - на промежуточных опорах.

26. КОЛОННЫ С ВЕТВЯМИ ИЗ СВАРНЫХ ДВУТАВРОВ С ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННОЙ СТЕНКОЙ

26.1. Применение стержней с растянутыми стенками основано на использовании предварительного напряжения для повышения местной устойчивости сжатых элементов конструкций.

Предварительное напряжение стенок стержневых элементов металлоконструкций, работающих на сжимающие эксплуатационные силовые воздействия, уменьшает толщину стенок и снижает площадь сечения и металлоемкость стержневых элементов. Применение предварительного напряжения стенок особенно эффективно в ветвях решетчатых колонн.

26.2.Элементы конструкций с предварительным напряжением стенок, создаваемым в процессе их изготовления, имеют традиционное двутавровое сечение и изготовляются известными методами, из которых наиболее желательно изготовление на механизированных и поточных линиях, при этом включение в технологические процессы операций по предварительному напряжению стенок (например, термическим способом) не нарушает взаимосвязи этих процессов и не снижает производительности линий.

26.3.Предварительное напряжение стенок и увеличение концентрации материала в поясах позволяет использовать для стержневых элементов в качестве материала стали различной прочности (менее прочные для стенок и более прочные для полок) и тем самым повысить

эффективность применения сталей повышенной и высокой прочности в сжатых элементах строительных металлоконструкций.

26.4.Рациональными областями применения конструкций с предварительно напряженными стенками являются центрально сжатые сварные стержни решетчатых систем, в том числе сварные подкрановые ветви решетчатых колонн.

Целесообразность изготовления сварных сжатых стержней с предварительно напряженными стенками определяется наличием на заводе-изготовителе соответствующих механизированных (поточных) линий или установок и степенью снижения приведенных затрат по сравнению с традиционными аналогами (прокатные и обычные сварные профили).

26.5.Область рационального применения сварных двутавров с предварительно напряженной стенкой в качестве подкрановой ветви решетчатых колонн охватывает колонны промышленных зданий с мостовыми кранами высотой от 10,8 до 18 м, пролетами от 18 до 36 м, с шагом колонн 12 м, грузоподъемностью мостовых кранов 50 т включ. Расчетное сопротивление материала

поясов Ryf ³ 345 МПа (3500 кгс/см2).

26.6.Расчет решетчатых колонн с ветвями из сварных двутавров с предварительно напряженной стенкой включает: определение оптимальных размеров сечения; проверку несущей способности ветви по общей и местной устойчивости, а также проверку несущей способности решетчатой колонны относительно свободной оси.

26.7.Вначале определяется комплексный параметр стержня Χх по формуле

 

 

 

μ θ

 

 

 

s / 2

 

 

 

 

χx =

 

R

 

 

 

 

 

x x

 

 

 

,

(170)

где

 

4,8×104 kw

 

 

 

21l2 ;

 

 

 

 

μ =

 

 

 

 

12

 

F x

 

 

θx

=

 

 

 

(для двутавра),

 

β (3-

2β )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

здесь Р = Aw/A; R = Ryf / 210 ;

kw = 2,8-4 для бистальных колонн; kw = 4-6 - для моностальных колонн (уточняется в процессе расчета).

26.8. Коэффициент площади сечения ψx определяется для бистальных колонн по табл. 72, для моностальных - по табл. 73.

Для бистальных колонн параметр σ

=

 

σ p

 

определяется по табл. 72, для моностальных -

 

 

принимается σ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ryf

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

σp =

 

σ

Ryf и назначается расчетное

Для

бистальных

колонн определяется

параметр

 

сопротивлений материала стенки Ryw:

 

 

Ryw ³ (1 - β)σр.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 72

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Хх

 

 

 

ψх

 

σ

 

 

 

 

 

 

Хх

 

 

 

 

ψх

 

 

 

 

 

 

 

σ

 

 

 

 

 

15

 

 

1,550

 

0,80

 

 

 

 

75

 

 

 

2,325

 

 

 

0,55

 

 

 

 

 

25

 

 

1,725

 

0,70

 

 

 

 

100

 

 

2,600

 

 

 

0,45

 

 

 

 

 

50

 

 

2,050

 

0,60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 73

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Xx

 

1

5

 

7,5

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

15

 

 

20

 

 

 

 

 

ψх

 

1,111

1,333

 

1,428

 

 

 

 

1,515

 

1,639

 

1,754

 

 

 

 

 

26

9. Допускаемая гибкость стенки

без

учета

 

предварительного

напряжения

 

hef

 

 

 

t

определяется по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

hef

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= (0,36 + 0,8λx )

 

,

 

 

 

(171)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

Ryf

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где λx - условная гибкость колонны относительно оси х-х, определяемая по табл. 74 в зависимости от параметров σ и ϕхp.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ϕ

xp

=

 

 

1

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(172)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ψ x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Требуемая гибкость (

hef

) предварительно напряженной стенки определяется по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

t

æ h

 

 

 

 

 

 

 

 

h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ö

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ç

 

 

ef

 

÷

 

=

 

 

 

ef

 

 

 

kw .

 

 

 

 

 

 

 

(173)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è

 

 

 

øp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 74

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ry, МПа,

 

σ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

λx

 

 

при ϕхp, равном

 

 

 

 

 

(кгс/см2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,9

 

 

 

0,8

 

 

 

 

 

 

0,7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,6

 

0,5

0,4

 

0,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

450

 

0,4

 

1,09

 

 

 

1,80

 

 

 

 

 

 

2,36

 

 

 

 

 

 

 

 

2,94

 

3,55

4,24

 

5,10

(4600)

 

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

 

 

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

540

 

0,4

 

1,12

 

 

 

1,82

 

 

 

 

 

 

2,39

 

 

 

 

 

 

 

 

2,97

 

3,59

4,28

 

5,17

(5500)

 

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

 

335

4,11

 

5,03

 

 

1,0

 

0,89

 

 

 

1,44

 

 

 

 

 

 

1,94

 

 

 

 

 

 

 

 

2,57

 

3,24

4,02

 

4,95

26.10. Допускаемая гибкость свеса полки без учета предварительного напряжения

 

bef

в

 

2t

соответствии с п. 7.23* СНиП II-23-81* определяется по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

bef

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= (0,36 + 0,1λx )

 

E

.

 

 

 

 

(174)

 

 

 

 

 

 

 

2t

Ryf

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

æ b

ö

Требуемая гибкость

свеса полок с

 

учетом

предварительного напряжения ç

 

ef

÷

 

 

2t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è

 

øp

определяется по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

bef

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

æ bef

ö

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

2t

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

(175)

 

 

 

 

ç

 

 

 

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è

2t

øp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

β

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

+σ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ϕxp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26. 11. Оптимальные размеры сечения определяются по формулам:

 

 

 

 

 

 

площадь сечения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A =

Fψ x

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(176)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ryf

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

стенки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аw = βA;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(177)

полки

 

 

 

 

 

 

Af = 0,5(1 - β) × A;

 

 

 

 

 

 

 

 

(178)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

æ h

 

 

 

 

ö

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ширина стенки

 

 

 

 

 

 

hw =

 

 

 

Aw ç

 

 

ef

÷

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

(179)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è

 

 

 

 

 

 

øp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

толщина ”

ширина полки

толщина ”

 

 

 

 

æ h

 

ö

 

 

 

tw

=

 

Aw :

ç

 

ef

÷

;

 

 

t

 

 

 

 

 

è

 

 

øp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

æ b

 

ö

 

 

 

bf

=

 

2Af

ç

 

ef

÷

;

 

 

2t

 

 

 

 

è

 

øp

 

 

 

 

 

 

æ b

 

ö

 

tf =

 

0,5Af

:ç

ef

÷ .

 

2t

 

 

 

 

 

è

øp

26.12. Расчетное сопротивление материала стенки Ryw определяется по формуле

Ryw ³ (1 - β)σp.

(180)

(181)

(182)

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

ивыполняется проверка общей и местной устойчивости колонн в соответствии с пп. 26.1426.16.

26.14.Для бистальных колонн параметр kw уточняется по формуле

 

 

kw =

æ h ö

æ hef

ö

 

 

 

ç

w ÷

:ç

 

÷ ,

(183)

 

 

 

 

 

 

è tw ø

è t

ø

 

где

hef

- определяется по формуле (171).

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Затем по табл. 73 линейной интерполяцией определяется параметр σ

в зависимости от

параметра Xх определяемого по формуле (170). Для моностальных колонн принимается σ = 1. 26.15. Расчет на устойчивость центрально-сжатой ветви колонны относительно оси х-х

выполняется по формуле

 

 

 

 

 

F

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

£ Ryf ,

 

 

 

 

(184)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ϕxp A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где F - расчетное продольное усилие;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А - площадь сечения брутто;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ϕxp - коэффициент продольного изгиба, принимаемый по табл. 75

 

 

 

 

в функции от σ

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

условной гибкости λx :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

 

 

 

 

Ryf

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

λx

=

x

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ix

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

здесь lx - расчетная длина относительно оси х-х,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i - радиус инерции сечения относительно оси х-х.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При λx ³ 1,5

ϕxp определяется линейной

интерполяцией;

λx <

1,5 ϕxp определяется

линейной экстраполяцией.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 75

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ry, МПа,

σ

 

 

 

 

ϕxр при λx , равной

 

 

 

 

 

 

 

(кгс/см2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,5

2,0

2,5

 

 

 

3,0

 

 

 

3,5

4,0

4,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

 

 

 

 

450

 

0,4

 

0,842

0,764

0,676

 

 

 

0,590

 

0,508

0,434

0,370

 

 

 

 

(4600)

 

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

 

 

 

 

 

 

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

 

 

 

 

540

 

0,4

 

0,843

0,768

0,682

 

 

 

0,595

 

0,514

0,440

0,367

 

 

 

 

(5500)

 

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 у-у выполняется по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

 

 

 

 

£ Ryf ,

 

 

 

 

(185)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ϕyp A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

76 в функции от σ

 

где ϕyp - коэффициент продольного изгиба, принимаемый по табл.

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

условий гибкости λy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

 

 

 

 

Ryf

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

λy

=

x

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

iy

 

 

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

здесь lу - расчетная длина относительно оси у-у,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

iy - радиус инерции сечения относительно оси у-у.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При λy ³ 1,5

ϕyp определяется линейной

 

 

интерполяцией;

λy <

1,5 ϕyp определяется

линейной экстраполяцией.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 76

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ry, МПа,

σ

 

 

 

 

ϕyр при λy , равной

 

 

 

 

 

 

 

(кгс/см2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,5

2,0

2,5

 

 

 

3,0

 

 

 

3,5

 

4,0

4,5

 

 

 

 

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

 

 

450

 

0,4

 

0,897

0,793

0,679

 

 

 

0,581

 

0,502

0,433

0,372

 

 

(4600)

 

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

 

 

 

 

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

 

 

540

 

0,4

 

0,898

0,795

0,684

 

 

 

0,586

 

0,506

0,438

0,376

 

 

(5500)

 

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

 

 

26.17. Расчет на устойчивость предварительно напряженной стенки выполняется с учетом: собственных растягивающих напряжений σpw определяемых по формуле

Rpw ³ (1 - β)σp. (186)

критических напряжений стенки σcr,w, определяемых по формуле

σcr,w

= k

π 2 E

 

 

,

(187)

æ

ö

2

 

 

12(1- v2 )ç hw ÷

 

 

 

 

 

è tw ø

 

 

 

где k - определяется по табл. 77 в зависимости от параметра αw; при промежуточных значениях αwk определяется линейной интерполяцией.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 77

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

αw

0,00

0,80

2,10

 

5,70

 

10,00

 

k

7,00

6,08

5,26

 

4,61

 

4,00

 

Параметр αw определяется по формуле

 

 

hw

 

 

 

 

 

 

αw

= 0,357

.

(188)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

bf

 

 

Устойчивость стенки считается обеспеченной, если выполняется условие

σpw + σcr,w - 0,1Ryw £ ϕpRyf, (189)

где ϕp - принимается равным минимальному из коэффициентов ϕxp и ϕур.

26.18. Устойчивость свеса полки считается обеспеченной, если выполняется условие

 

 

 

bf

 

 

 

bef

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2t

 

 

 

,

(190)

 

 

 

2tf

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

β

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ϕp

 

 

 

где

bef

- определяется по формуле (174) в зависимости от наибольшей условной гибкости

2t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

стержня.

26.19. Расчет на устойчивость решетчатой колонны относительно свободной оси

выполняется по формуле

 

 

 

F

Ryf (1− β ) ,

(191)

 

ϕe A

 

 

 

здесь ϕе - 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 слезет 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 (σmin/σmax ³ 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 105 при

коэффициенте асимметрии напряжений в соединяемых элементах ρ = σmin/σmax ³ 0,8; эксплуатируемые в сильноагрессивной среде.

27.2. Фланцевые соединения следует выполнять только с предварительно напряженными высокопрочными болтами. Величину предварительного натяжения болтов Во для расчетов следует принимать равной

Во = 0,9Вр = 0,9RbhAbn,

где Вр - расчетное усилие растяжения болта.

27.3. Для фланцевых соединений следует применять высокопрочные болты М24 и М27 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 14-105465-82 с гарантированными механическими свойствами в направлении толщины проката.

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