1.14.3 Підсилення конструкцій

1.14.3.1  Конструкції, що експлуатуються при додатній температурі і виготовлені з киплячої низьковуглецевої сталі, а також з інших сталей, у яких за результатами випробувань значення ударної в’язкості є нижчими за регламентовані табл. Д1 додатка Д, 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. Рішення про використання, підсилення чи заміну цих конструкцій, експлуатація яких буде відрізнятися від вказаних умов, слід приймати на підставі спеціального дослідження.

1.14.3.2  Розрахункову схему конструкції, споруди чи будівлі в цілому слід приймати з урахуванням особливостей їхньої дійсної роботи, у тому числі з урахуванням фактичних відхилень геометричної форми, розмірів перерізів, умов закріплення і виконання вузлів спряження елементів.

Перевірочні розрахунки елементів конструкцій та їх з’єднань слід виконувати з урахуванням виявлених дефектів і пошкоджень, встановлених кількісних показників корозійного зносу, фактичних умов спряження і обпирання. Розрахунок елементів допускається виконувати за деформованою схемою, приймаючи при цьому коефіцієнт умов роботи g_c = 1,0 для поз. 3, 6 і 7, а) за табл. 1.1.1.

1.14.3.3  Конструкції, що не задовольняють вимогам розділів 1.4 – 1.7, 1.10, 1.12, 1.13.7. 1.13.8, а також вимогам ДСТУ Б В.1.2-3:2006 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 п. 1.14.3.2.

1.14.3.4  Допускається не підсилювати елементи конструкцій, якщо:

• їхні горизонтальні переміщення і вертикальні прогини перевищують граничні значення, встановлені ДСТУ Б В.1.2-3:2006, але не перешкоджають нормальній експлуатації, виходячи з технологічних вимог;

• їхня гнучкість перевищує граничні значення, регламентовані в розділі 1.9 цих норм, 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.

1.14.3.5  При підсилені конструкції допускається враховувати можливість попереднього напруження і 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.

1.14.3.6  Конструктивні 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 в період підсилення конструкція повинна бути повністю або частково розвантажена.

1.14.3.7  У конструкціях груп Б, В відповідно до додатку В, які експлуатуються в неагресивному або слабоагресивному середовищах, 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 їхні розміри розрахунком.

1.14.3.8  При підсилені елементів конструкцій допускається застосовувати комбіновані з’єднання: заклепкові з фрикційними; заклепкові з болтовими, болти мають бути класу точності А.

1.14.3.9  В елементах конструкцій категорій за призначенням А, Б чи В згідно з додатком В, що підлягають при підсиленні нагріванню внаслідок зварювання, розрахункове напруження s_d не повинне перевищувати значень відповідно 0,2R_y ; 0,4R_y чи 0,8R_y.

Напруження s_d слід 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.

1.14.3.10  При 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%.

1.14.3.11  При 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

, (1.14.1)

де R_y – розрахунковий опір основного металу, що визначається згідно з вимогами п. 1.14.2.2;

K – коефіцієнт, який обчислюється за формулою

, (1.14.2)

де R_ya – розрахунковий опір металу підсилення;

A, I – відповідно площа і момент інерції непідсиленого перерізу елемента відносно осі, перпендикулярної до площини перевірки стійкості;

A_a, I_a – те саме, підсиленого перерізу в цілому.

1.14.3.12  Розрахунок 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 центру 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 .

Перевірку на міцність елементів, для яких згідно з п. 1.14.3.10 допускається приймати один розрахунковий опір, окрім розрахунку за формулами (1.5.10), (1.5.11) і (1.5.19), допускається виконувати на повний розрахунковий опір без урахування напружень, які існували до підсилення, а при перевірці стійкості стінок допускається використовувати додатковий коефіцієнт умов роботи .

1.14.3.13  Розрахунок на міцність елементів конструкцій, які підсилюються методом збільшення перерізів, слід виконувати за формулами:

а) для центрально-розтягнутих симетрично підсилюваних елементів за формулою (1.4.1);

б) для центрально-стиснутих симетрично підсилюваних елементів

, (1.14.3)

де – при підсиленні без використання зварювання;

– при підсиленні з використання зварювання;

в) для несиметрично підсилюваних центрально-розтягнутих, центрально-стиснутих і позацентрово стиснутих елементів

(1.14.4)

де – для конструкцій категорії за призначенням А; – для конструкцій категорії за призначенням Б і В за табл. В1 додатка В; при слід приймати , тут слід визначати як у формулі (1.14.3).

У формулі (1.14.4) необхідно приймати абсолютні значення розрахункових внутрішніх зусиль , і . Моменти інерції перерізу і слід визначати відносно головних осей підсиленого перерізу.

1.14.3.14  Допускається не підсилювати існуючі сталеві конструкції, виконані з відхиленням від вимог п.п. 1.12.1.5, 1.12.1.10, 1.12.2.2, 1.13.2.1, 1.13.3.1, 1.13.3.3, 1.13.3.6, 1.13.6.1, 1.13.6.4, 1.13.14.1 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 п.п. 1.14.3.2, 1.14.3.4, 1.14.3.8;

• виконуються заходи щодо запобігання руйнуванню конструкцій від утомленості, на які поширюються вказівки розділу 11 цих норм.

При виконанні цих умов для перевірок стійкості центрально-стиснутих елементів допускається приймати криву стійкості типу “в” замість кривої типу “с”.