Часть 1 | Часть 2 | Часть 3 | Часть 4 | Часть 5 | Часть 6 | Часть 7 | Часть 8 | Часть 9 | Часть 10 | Часть 11 | Часть 12 | Часть 13
|
7.7. В стенке балки симметричного сечения, укрепленной кроме поперечных основных ребер одним продольным ребром жесткости, расположенным на расстоянии h1 от расчетной (сжатой) границы отсека (рис. 13), обе пластинки, на которые это ребро разделяет отсек, следует рассчитывать отдельно:
Рис. 13. Схема балки, укрепленной поперечными основными ребрами и продольным ребром жесткости
а – сосредоточенная нагрузка F приложена к сжатому поясу; б – то же к растянутому; 1 – поперечное основание ребро жесткости; 2 – продольное ребро жесткости; 3 – пластинка у сжатого пояса; 4 – пластинка у растянутого пояса
а) пластинку 3, расположенную между сжатым поясом и продольным ребром по формуле
s/scr1 + sloc/sloc,cr1 + (t/tcr1)2 £ gc, (82)
где gс следует принимать по табл. 6* настоящих норм, а s, sloc и t – определять согласно требованиям п. 7.2*. Значения scr1 и sloc,cr1 следует определять по формулам: при sloc = 0
где при sloc ¹ 0 и m = a/h1 £ 2
sloc,cr1 = (1,24 + 0,476m1) где
Если a/h1 > 2, то при вычислении scr1 и sloc,cr1 следует принимать a = 2h1; tcr1 необходимо определять по формуле (76) с подстановкой в нее размеров проверяемой пластинки; б) пластинку 4, расположенную между продольным ребром и растянутым поясом, – по формуле
где
sloc,cr2 – следует определять по формуле (80) и табл. 23 при d = 0,8, заменяя значение отношения a/hef значением а/(hef – h1); tcr2 – следует определять по формуле (76) с подстановкой в нее размеров проверяемой пластинки; sloc2 = 0,4sloc – при приложении нагрузки к сжатому поясу (рис. 13,а); sloc2 = sloc – при приложении нагрузки к растянутому поясу (рис. 13,б). Коэффициент tc следует определять по табл. 6* настоящих норм. 7.8. При укреплении пластинки 3 дополнительными короткими поперечными ребрами их следует доводить до продольного ребра (рис. 14).
Рис. 14. Схема балки, укрепленной поперечными основными ребрами жесткости (1), продольным ребром жесткости (2), разделяющим отсек стенки на пластинку (3) у сжатого пояса и пластинку (4) у растянутого пояса, а также короткими ребрами жесткости (5)
В этом случае расчет пластинки 3 следует выполнять по формулам (82) – (86), в которых величину а следует заменять величиной а1, где а1 – расстояние между осями соседних коротких ребер (рис. 14); расчет пластинки 4 следует выполнять согласно требованиям п. 7.7, б. 7.9. Расчет на устойчивость стенок балок асимметричного сечения (с более развитым сжатым поясом) следует выполнять по формулам пп. 7.4*, 7.6*–7.8 с учетом следующих изменений: для стенок, укрепленных только поперечными ребрами жесткости, в формулах (75) и (81) и табл. 25 значение hef следует принимать равным удвоенному расстоянию от нейтральной оси до расчетной (сжатой) границы отсека. При a/hef > 0,8 и sloc ¹ 0 следует выполнять оба расчета, указанные в пп. 7.6*, б и 7.6*, в, независимо от значения sloc/s; для стенок, укрепленных поперечными ребрами и одним продольным ребром, расположенным в сжатой зоне: а) в формулы (83), (84) и (87) вместо h1/hef следует подставлять б) в формулу (88) вместо (0,5 – h1/hef) следует подставлять Здесь где st – краевое растягивающее напряжение (со знаком "минус") у расчетной границы отсека. В случае развитого растянутого (ненагруженного) пояса расчет на устойчивость при одновременном действии напряжений s и t следует производить по формуле (90). 7.10. Стенки балок следует укреплять поперечными ребрами жесткости, если значения условной гибкости стенки балки Расстояние между основными поперечными ребрами не должно превышать 2hef при Допускается превышать указанные выше расстояния между ребрами до значения 3hef при условии, что стенка балки удовлетворяет проверкам по пп. 7.4*, 7.6*–7.9 и общая устойчивость балки обеспечена выполнением требований п. 5.16*, а или 5.16*, б, причем значения lef/b для сжатого пояса не должны превышать значений, определяемых по формулам табл. 8* для нагрузки, приложенной к верхнему поясу. В местах приложения больших неподвижных сосредоточенных грузов и на опорах следует устанавливать поперечные ребра. В стенке, укрепленной только поперечными ребрами, ширина их выступающей части bh должна быть для парного симметричного ребра не менее hef /30 + 40 мм, для одностороннего ребра – не менее hef /24 + 50 мм; толщина ребра ts должна быть не менее Стенки балок допускается укреплять односторонними поперечными ребрами жесткости из одиночных уголков, привариваемых к стенке пером. Момент инерции такого ребра, вычисляемый относительно оси, совпадающей с ближайшей к ребру гранью стенки, должен быть не меньше, чем для парного симметричного ребра. 7.11. При укреплении стенки одним продольным ребром необходимые моменты инерции Js сечений ребер жесткости следует определять: для поперечных ребер – по формуле
Js = 3heft3; (89)
для продольного ребра – по формулам табл. 26 с учетом его предельных значений.
Таблица 26
При расположении продольного и поперечных ребер с одной стороны стенки моменты инерции сечений каждого из них вычисляются относительно оси, совпадающей с ближайшей к ребру гранью стенки. Минимальные размеры выступающей части поперечных и продольных ребер жесткости следует принимать согласно требования п. 7.10. 7.12. Участок стенки балки составного сечения над опорой при укреплении его ребрами жесткости следует рассчитывать на продольный изгиб из плоскости как стойку, нагруженную опорной реакцией. В расчетное сечение этой стойки следует включать сечение ребра жесткости и полосы стенки шириной Нижние торцы опорных ребер (рис. 15) должны быть остроганы либо плотно пригнаны или приварены к нижнему поясу балки. Напряжения в этих сечениях при действии опорной реакции не должны превышать: в первом случае (рис. 15, а) – расчетного сопротивления прокатной стали смятию Rp при а £ 1,5t и сжатию Ry при а > 1,5t; во втором случае (рис. 15, б) – смятию Rp.
В случае приварки опорного ребра к нижнему поясу балки сварные швы должны быть рассчитаны на воздействие опорной реакции. 7.13. Одностороннее ребро жесткости, расположенное в месте приложения к верхнему поясу сосредоточенной нагрузки, следует рассчитывать как стойку, сжатую с эксцентриситетом, равным расстоянию от срединной плоскости стенки до центра тяжести расчетного сечения стойки. В расчетное сечение этой стойки необходимо включать сечение ребра жесткости и полосы стенки шириной
СТЕНКИ ЦЕНТРАЛЬНО-, ВНЕЦЕНТРЕННО-СЖАТЫХ И СЖАТО-ИЗГИБАЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
7.14*. Отношение расчетной высоты стенки к толщине hef/t в центрально-сжатых (m = 0), а также во внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых элементах по рис. 16* (m > 0), кроме случаев, указанных в п. 7.16*, как правило, не должно превышать значений Таблица 27
7.15. Исключен с табл. 28. 7.16*. Для внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых элементов двутаврового и коробчатого сечений (рис. 16*), рассчитываемых по формуле (56), отношение расчетной высоты стенки hef к толщине t следует определять в зависимости от значения a = (s - s1)/s (s - наибольшее сжимающее напряжение у расчетной границы стенки, принимаемое со знаком "плюс" и вычисленное без учета коэффициентов je, jexy или cj; s1 - соответствующее напряжение у противоположной расчетной границы стенки) и принимать не более значений, определяемых: при a £ 0,5 – по п. 7.14* настоящих норм; при a ³ 1 – по формуле
где при 0,5 < a < 1 – линейной интерполяцией между значениями, вычисленными при a = 0,5 и a = 1. 7.17*. Для внецентрально-сжатых и сжато-изгибаемых элементов с сечениями, отличными от двутаврового и коробчатого (за исключением таврового сечения), установленные в п. 7.16* значения отношений hef /t следует умножать на коэффициент 0,75. 7.18*. Для центрально-, внецентрально-сжатых и сжато-изгибаемых элементов таврового сечения с условной гибкостью
где bf – ширина полки тавра; hef – расчетная высота стенки тавра. При значениях При значении сечения элемента по предельной гибкости, а также при соответствующем обосновании расчетом наибольшие значения hef /t следует умножать на коэффициент 7.19*. В центрально-сжатых элементах двутаврового сечения для стенок, имеющих расчетную высоту hef и укрепленных парным продольным ребром, расположенным посредине, значение hef /t, установленное в п. 7.14*, следует умножать на коэффициент b, определяемый при Jsl/(heft3) £ 6 по формуле
где Jsl – момент инерции сечения продольного ребра. При укреплении стенки внецентренно-сжатого или сжато-изгибаемого элемента продольным ребром жесткости с моментом инерции Jsl ³ 6heft3, расположенным посредине стенки, наиболее нагруженную часть стенки между поясом и осью ребра следует рассматривать как самостоятельную пластинку и проверять согласно требованиям п. 7.14*, и 7.16*. При расположении ребра с одной стороны стенки его момент инерции должен вычисляться относительно оси, совмещенной с ближайшей гранью стенки. Продольные ребра жесткости следует включать в расчетные сечения элементов. В случае выполнения продольного ребра в виде гофра стенки при вычислении hef следует учитывать развернутую длину гофра. Минимальные размеры выступающей части продольных ребер жесткости следует принимать согласно требованиям п. 7.10 настоящих норм. 7.20*. В случаях, когда фактическое значение hef/t превышает значение, определяемое по п. 7.14* (для центрально-сжатых элементов не более чем в два раза), в расчетных формулах за значение А следует принимать значение Аred, вычисленное с высотой стенки hred (в коробчатом сечении определяются hred и hred1 для пластинок, образующих сечение и расположенных соответственно параллельно и перпендикулярно плоскости изгиба): для двутаврового и швеллерного сечения Ared = A – (hef – hred)t; для коробчатого сечения: при центральном сжатии Ared = A – 2(hef – hred)t – 2(hef1 – hred1)t1; при внецентренном сжатии и сжатии с изгибом Ared = A – 2(hef –hred)t. Значения hred следует определять: для центрально-сжатых элементов швеллерного сечения по формуле
где для центрально-сжатых элементов двутаврового и коробчатого сечений по формуле
где luw – условная гибкость стенки соответствующего сечения, принимаемая по табл. 27* при m = 0;
k – коэффициент, принимаемый равным для двутаврового сечения k = 1,2 + 0,15 для внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых элементов по формуле (92,б), где значение Указанные изменения расчетной высоты стенки следует принимать только для определения площади сечения А при расчетах по формулам (7), (51), (61) и(62) настоящих норм. 7.21*. Стенки сплошных колонн при Минимальные размеры выступающей части поперечных ребер жесткости следует принимать согласно требованиям п. 7.10 настоящих норм.
ПОЯСНЫЕ ЛИСТЫ (ПОЛКИ) ЦЕНТРАЛЬНО-, ВНЕЦЕНТРЕННО-СЖАТЫХ, СЖАТО-ИЗГИБАЕМЫХ И ИЗГИБАЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
7.22*. Расчетную ширину свеса поясных листов (полок) bef следует принимать равной расстоянию: в сварных элементах – от грани стенки (при односторонних швах от грани стенки со стороны шва) до края поясного листа (полки); в прокатных профилях – от начала внутреннего закругления до края полки; в гнутых профилях (рис. 11) – от края выкружки стенки до края поясного листа (полки). 7.23*. В центрально-, внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых элементах с условной гибкостью
Таблица 29*
При значениях 7.24. В изгибаемых элементах отношение ширины свеса сжатого пояса bef к толщине i следует принимать не более значений, определяемых по табл. 30.
Таблица 30
7.25. Высота окаймляющего ребра полки aef, измеряемая от ее оси, должна быть не менее 0,3bef в элементах, не усиленных планками (рис. 11) и 0,2bef – в элементах, усиленных планками, при этом толщина ребра должна быть не менее 2aef 7.26*. В центрально-сжатых элементах коробчатого сечения наибольшее отношение расчетной ширины пояса к толщине bef/t следует принимать по табл. 27* как для стенок коробчатого сечения. Во внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых элементах коробчатого сечения наибольшее отношение bef/t следует принимать:
при m £ 0,3 – как для центрально-сжатых элементов; при m ³ 1,0 и при m ³ 1,0 и
При значениях относительного эксцентриситета 0,3 < m < 1 наибольшие отношения bef /t следует определять линейной интерполяцией между значениями bef /t, вычисленными при m = 0,3 и m = 1. 7.27*. При назначении сечений центрально-, внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых элементов по предельной гибкости, а изгибаемых элементов – по предельным прогибам, а также при соответствующем обосновании расчетом наибольшие значения отношения расчетной ширины свеса к толщине bef /t следует умножать на коэффициент Здесь следует принимать: для центрально-, внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых элементов: jm – меньшее из значений j, je, jexy, cj, использованное при проверке устойчивости элемента; s = N/A; для изгибаемых элементов: jm = 1; s – большее из двух значений
8. РАСЧЕТ ЛИСТОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ
8.1. Расчет на прочность листовых конструкций (оболочек вращения), находящихся в безмоментном напряженном состоянии, следует выполнять по формуле
где sx и sy - нормальные напряжения по двум взаимно перпендикулярным направлениям; gc - коэффициент условий работы конструкций, назначаемый в соответствии с требованиями СНиП по проектированию сооружений промышленных предприятий. При этом абсолютные значения главных напряжений должны быть не более значений расчетных сопротивлений, умноженных на gc. 8.2. Напряжения в безмоментных тонкостенных оболочках вращения (рис. 17), находящихся под давлением жидкости, газа или сыпучего материала, следует определять по формулам:
где s1 и s2 - соответственно меридиональное и кольцевое напряжения; r1 и r2 - радиусы кривизны в главных направлениях срединной поверхности оболочки; p - расчетное давление на единицу поверхности оболочки; t - толщина оболочки; F - проекция на ось z-z оболочки полного расчета давления, действующего на часть оболочки abc (рис. 17); r и b - радиус и угол, показанные на рис. 17.
Рис. 17. Схема оболочки вращения Рис. 18. Схема конической оболочки вращения
8.3. Напряжения в замкнутых безмоментных тонкостенных оболочках вращения, находящихся под внутренним равномерным давлением, следует определять по формулам: для цилиндрических оболочек
для сферических оболочек
для конических оболочек
где p – расчетное внутреннее давление на единицу поверхности оболочки; r – радиус срединной поверхности оболочки (рис. 18); b - угол между образующей конуса и его осью z–z (рис. 18). 8.4. В местах изменения формы или толщины оболочек, а также изменения нагрузки должны быть учтены местные напряжения (краевой эффект).
Расчет на устойчивость
8.5. Расчет на устойчивость замкнутых круговых цилиндрических оболочек вращения, равномерно сжатых параллельно образующим, следует выполнять по формуле
s1 £ gcscr1, (99)
где s1 – расчетное напряжение в оболочке; scr1 – критическое напряжение, равное меньшему из значений yRy или cEt/r (здесь r – радиус срединной поверхности оболочки; t – толщина оболочки). Значения коэффициентов y при 0 < r/t £ 300 следует определять по формуле
Значения коэффициентов c следует определять по табл. 31.
Таблица 31
В случае внецентренного сжатия параллельно образующим или чистого изгиба в диаметральной плоскости при касательных напряжениях в месте наибольшего момента, не превышающих значений 0,07Е (t/r)3/2, напряжение scr1 должно быть увеличено в (1,1 - 0,1 s¢1/s1) раз где s¢1 – наименьшее напряжение (растягивающие напряжения считать отрицательными). 8.6. В трубах, рассчитываемых как сжатые или сжато-изгибаемые стержни, при условной гибкости
Такие трубы следует рассчитывать на устойчивость в соответствии с требованиями разд. 5 настоящих норм независимо от расчета на устойчивость стенок. Расчет на устойчивость стенок бесшовных или электросварных труб не требуется, если значение r/t не превышает половины значений, определяемых по формуле (101). 8.7. Цилиндрическая панель, опертая по двум образующим и двум дугам направляющей, равномерно сжатая вдоль образующих, при b2/(rt) £ 20 (где b – ширина панели, измеренная по дуге направляющей) должна быть рассчитана на устойчивость как пластинка по формулам: при расчетном напряжении s £ 0,8Ry
при расчетном напряжении s = Ry
При 0,8Ry < s < Ry наибольшее отношение b/t следует определять линейной интерполяцией. Если b2/(rt) > 20, панель следует рассчитывать на устойчивость как оболочку согласно требованиям п. 8.5. 8.8*. Расчет на устойчивость замкнутой круговой цилиндрической оболочки вращения при действии внешнего равномерного давления p, нормального к боковой поверхности, следует выполнять по формуле s2 £ gcscr2 (104)
где s2 = pr/t – расчетное кольцевое напряжение в оболочке; scr2 – критическое напряжение, определяемое по формулам: при 0,5 £ l/r £ 10
scr2 = 0,55E(r/l)(t/r)3/2; (105)
при l/r ³ 20 scr2 = 0,17E(t/r)2; (106)
при 10 < l/r < 20 напряжение scr2 следует определять линейной интерполяцией. Здесь l длина цилиндрической оболочки. Та же оболочка, но укрепленная кольцевыми ребрами, расположенными с шагом s ³ 0,5r между осями, должна быть рассчитана на устойчивость по формулам (104) – (106) с подстановкой в них значения s вместо l. В этом случае должно быть удовлетворено условие устойчивости ребра в своей плоскости как сжатого стержня согласно требованиям п. 5.3 при N = prs и расчетной длине стержня lef = 1,8r, при этом в сечение ребра следует включать участки оболочки шириной При одностороннем ребре жесткости его момент инерции следует вычислять относительно оси, совпадающей с ближайшей поверхностью оболочки. 8.9. Расчет на устойчивость замкнутой круговой цилиндрической оболочки вращения, подверженной одновременному действию нагрузок, указанных в пп. 8.5 и 8.8*, следует выполнять по формуле
где scr1 должно быть вычислено согласно требованиям п. 8.5, а scr2 – согласно требованиям п. 8.8*. 8.10. Расчет на устойчивость конической оболочки вращения с углом конусности b £ 60°, сжатой силой N вдоль оси (рис. 19) следует выполнять по формуле
N £ gcNcr, (108)
где Ncr – критическая сила, определяемая по формуле
Ncr = 6,28rmtscr1cos2b, (109)
здесь t – толщина оболочки; scr1 – значение напряжения, вычисленное согласно требованиям п. 8.5 с заменой радиуса r радиусом rm, равным
Рис. 19. Схема конической оболочки вращения под действием продольного усилия сжатия
8.11. Расчет на устойчивость конической оболочки вращения при действии внешнего равномерного давления p, нормального к боковой поверхности, следует выполнять по формуле
s2 £ gcscr2, (111)
здесь s2 = prm /t – расчетное кольцевое напряжение в оболочке; scr2 – критическое напряжение, определяемое по формуле
scr2 = 0,55E(rm /h)(t/rm)3/2, (112)
где h – высота конической оболочки (между основаниями); rm – радиус, определяемый по формуле (110). 8.12. Расчет на устойчивость конической оболочки вращения, подверженной одновременному действию нагрузок, указанных в пп. 8.10 и 8.11 следует выполнять по формуле
где значения Ncr и scr2 следует вычислять по формулам (109) и (112). 8.13. Расчет на устойчивость полной сферической оболочки (или ее сегмента) при r/t £ 750 и действии внешнего равномерного давления p, нормального к ее поверхности, следует выполнять по формуле s £ gcscr, (114)
где s = pr/2t – расчетное напряжение; scr = 0,1Et/r – критическое напряжение, принимаемое не более Ry; r – радиус срединной поверхности сферы.
Основные требования к расчету металлических мембранных конструкций
8.14. При расчете мембранных конструкций опирание кромок мембраны на упругие элементы контура следует считать шарнирным по линии опирания и способным передавать сдвиг на элементы контура. 8.15. Расчет мембранных конструкций должен производиться на основе совместной работы мембраны и элементов контура с учетом их деформированного состояния и геометрической нелинейности мембраны. 8.16. Нормальные и касательные напряжения, распределенные по кромкам мембраны, следует считать уравновешенными сжатием и изгибом опорного контура в тангенциальной плоскости. При расчете опорных элементов контура мембранных конструкций следует учитывать: изгиб в тангенциальной плоскости; осевое сжатие в элементах контура; сжатие, вызываемое касательными напряжениями по линии контакта мембраны с элементами контура; изгиб в вертикальной плоскости. 8.17. При прикреплении мембраны с эксцентриситетом относительно центра тяжести сечения элементов контура кроме факторов, указанных в п. 8.16, при расчете контуров следует учитывать кручение. 8.18. При определении напряжений в центре круглых в плане плоских мембран допускается принимать, что опорный контур является недеформируемым. 8.19. Для определения напряжений в центре эллиптической мембраны, закрепленной на деформируемом контуре, допускается применять требования п. 8.18 при условии замены значения радиуса значением большей главной полуоси эллипса (отношение большей полуоси к меньшей должно быть не более 1,2).
9. Расчет элементов стальных конструкций на выносливость
9.1. Стальные конструкции и их элементы (подкрановые балки, балки рабочих площадок, элементы конструкций бункерных и разгрузочных эстакад, конструкции под двигатели и др.), непосредственно воспринимающие многократно действующие подвижные, вибрационные или другого вида нагрузки с количеством циклов нагружений 105 и более, которые могут привести к явлению усталости, следует проектировать с применением таких конструктивных решений, которые не вызывают значительной концентрации напряжений, и проверять расчетом на выносливость. Количество циклов нагружений следует принимать по технологическим требованиям эксплуатации. Конструкции высоких сооружений типа антенн, дымовых труб, мачт, башен и подъемно-транспортных сооружений, проверяемые на резонанс от действия ветра, следует проверять расчетом на выносливость. Расчет конструкций на выносливость следует производить на действие нагрузок, устанавливаемых согласно требованиям СНиП по нагрузкам и воздействиям. 9.2*. Расчет на выносливость следует производить по формуле
smax £ aRngn, (115)
где Rn – расчетное сопротивление усталости, принимаемое по табл. 32* в зависимости от временного сопротивления стали и групп элементов конструкций, приведенных в табл. 83*; a – коэффициент, учитывающий количество циклов нагружений n и вычисляемый: при n < 3,9×106 по формулам: для групп элементов 1 и 2
для групп элементов 3-8
при n ³ 3,9×106 a = 0,77; gn – коэффициент, определяемый по табл. 33 в зависимости от вида напряженного состояния и коэффициента асимметрии напряжений r = smin/smax; здесь smin и smax – соответственно наибольшее и наименьшее по абсолютному значению напряжения в рассчитываемом элементе, вычисленные по сечению нетто без учета коэффициента динамичности и коэффициентов j, je, jb. При разнозначных напряжениях коэффициент асимметрии напряжений следует принимать со знаком "минус".
Таблица 32*
Таблица 33
При расчетах на выносливость по формуле (115) произведение aRngn не должно превышать Ru/gu. 9.3. Стальные конструкции и их элементы, непосредственно воспринимающие нагрузки с количеством циклов нагружений менее 105, следует проектировать с применением таких конструктивных решений, которые не вызывают значительной концентрации напряжений, и в необходимых случаях проверять расчетом на малоцикловую прочность.
10. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ НА ПРОЧНОСТЬ С УЧЕТОМ ХРУПКОГО РАЗРУШЕНИЯ
Центрально- и внецентренно-растянутые элементы, а также зоны растяжения изгибаемых элементов конструкций, возводимых в климатических районах I1, I2, II2, II3, II4, и II5, следует проверять на прочность с учетом сопротивления хрупкому разрушению по формуле
smax £ bRu/gu, (118)
где smax – наибольшее растягивающее напряжение в расчетном сечении элемента, вычисленное по сечению нетто без учета коэффициентов динамичности и jb; b – коэффициент, принимаемый по табл. 84. Элементы, проверяемые на прочность с учетом хрупкого разрушения, следует проектировать с применением решений, при которых не требуется увеличивать площадь сечения, установленную расчетом согласно требованиям разд. 5 настоящих норм.
11. РАСЧЕТ СОЕДИНЕНИЙ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
11.1*. Расчет сварных стыковых соединений на центральное растяжение или сжатие следует производить по формуле
где t – наименьшая толщина соединяемых элементов; lw – расчетная длина шва, равная полной его длине, уменьшенной на 2t, или полной его длине в случае вывода концов шва за пределы стыка. При расчете сварных стыковых соединений элементов конструкций, рассчитанных согласно п. 5.2. в формуле (119) вместо Rwy следует принимать Rwu/gu. Расчет сварных стыковых соединений выполнять не требуется при применении сварочных материалов согласно прил. 2, полном проваре соединяемых элементов и физическом контроле качества растянутых швов. 11.2*. Сварные соединения с угловыми швами при действии продольной и поперечной сил следует рассчитывать на срез (условный) по двум сечениям (рис. 20):
Рис. 20. Схема расчетных сечений сварного соединения с угловым швом 1 – сечение по металлу шва; 2 – сечение по металлу границы сплавления
по металлу шва (сечение 1) N/(bf kf lw) £ Rwf gwf gc; (120) по металлу границы сплавления (сечение 2) N/(bz kf lw) £ Rwz gwz gc, (121)
где lw – расчетная длина шва, принимаемая меньше его полной длины на 10 мм; bf и bz – коэффициенты, принимаемые при сварке элементов из стали: с пределом текучести до 530 МПа (5400 кгс/см2) – по табл. 34*; с пределом текучести свыше 530 МПа (5400 кгс/см2) независимо от вида сварки, положения шва и диаметра сварочной проволоки bf = 0,7 и bz = 1; gwf и gwz – коэффициенты условий работы шва, равные 1 во всех случаях, кроме конструкций, возводимых в климатических районах I1, I2, II2 и II3, для которых gwf = 0,85 для металла шва с нормативным сопротивлением Rwun = 410 МПа (4200 кгс/см2) и gwz = 0,85 – для всех сталей. Для угловых швов, размеры которых установлены в соответствии с расчетом, в элементах из стали с пределом текучести до 285 МПа (2900 кгс/см2) следует применять электроды или сварную проволоку согласно п. 3.4 настоящих норм, для которых расчетные сопротивления срезу по металлу шва Rwf должны быть более Rwz, а при ручной сварке – не менее чем в 1,1 раза превышать расчетные сопротивления срезу по металлу границы сплавления Rwz, но не превышать значений Rwz bz /bf; в элементах из стали с пределом текучести свыше 285 МПа (2900 кгс/см2) допускается применять электроды или сварочную проволоку, для которых выполняется условие Rwz < Rwf £ Rwz bz /bf. При выборе электродов или сварочной проволоки следует учитывать группы конструкций и климатические районы, указанные в табл. 55*. 11.3*. Расчет сварных соединений с угловыми швами на действие момента в плоскости, перпендикулярной плоскости расположения швов, следует производить по двум сечениям по формулам: по металлу шва
по металлу границы сплавления
где Wf – момент сопротивления расчетного сечения по металлу шва; Wz – то же, по металлу границы сплавления. Расчет сварных соединений с угловыми швами на действие момента в плоскости расположения этих швов следует производить по двум сечениям по формулам: по металлу шва
по металлу границы сплавления
где Jfx и Jfy – моменты инерции расчетного сечения по металлу шва относительно его главных осей; Jzx и Jzy – то же , по металлу границы сплавления; х и у – координаты точки шва, наиболее удаленной от центра тяжести расчетного сечения швов, относительно главных осей этого сечения. 11.4. Сварные стыковые соединения, выполненные без физического контроля качества, при одновременном действии в одном и том же сечении нормальных и касательных напряжений следует проверять по формуле (33), в которой значения sx, sy, txy и Ry следует принимать соответственно: sx = swx и sy = swy – нормальные напряжения в сварном соединении по двум взаимно перпендикулярным направлениям; txy = twxy – касательное напряжение в сварном соединении; Ry = Rwy. 11.5. При расчете сварных соединений с угловыми швами на одновременное действие продольной и поперечной сил и момента должны быть выполнены условия
tf £ Rwfgwfgc и tz £ Rwzgwzgc, (126)
где tf и tz – напряжения в расчетном сечении соответственно по металлу шва и по металлу границы сплавления, равные геометрическим суммам напряжений, вызываемых продольной и поперечной силами и моментом. Болтовые соединения 11.6. В болтовых соединениях при действии продольной силы N, проходящей через центр тяжести соединения, распределение этой силы между болтами следует принимать равномерным. 11.7*. Расчетное усилие Nb, которое может быть воспринято одним болтом, следует определять по формулам: на срез
Nb = Rbs gb Ans; (127)
на смятие
Nb = Rbp gb d åt; (128)
на растяжение Nb = Rbt Abn. (129)
Обозначения, принятые в формулах (127) – (129):
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Часть 1 | Часть 2 | Часть 3 | Часть 4 | Часть 5 | Часть 6 | Часть 7 | Часть 8 | Часть 9 | Часть 10 | Часть 11 | Часть 12 | Часть 13
Хотите оперативно узнавать о новых публикациях нормативных документов на портале? Подпишитесь на рассылку новостей!
Все СНиПы >> СНиПы «Металлопрокат, металлоконструкции, метизы, ковка, композитные материалы >>
, (83)
;
; (84)
, (85)
. (86)
, (87)
; (88)
;
.
,
превышают 3,2 при отсутствии подвижной нагрузки и 2,2 – при наличии подвижной нагрузки на поясе балки.
> 3,2 и 2,5hef при 
£ 3,2.
.
с каждой стороны ребра. Расчетную длину стойки следует принимать равной высоте стенки.
с каждой стороны ребра. Расчетную длину стойки следует принимать равной высоте стенки.
где значения
следует определять по табл. 27*.
и 
< 2,0
³ 2,0
= 1,30+0,15
2
= 1,20+0,35
, но не более 2,3
< 1,0
³ 1,0
= 1,2
= 1,0+0,2
, но не более 1,6 
< 0,8
³ 0,8
= 1,0
= 0,85+0,19, но не более 1,6
< 2,0
³ 2,0
= 1,30+0,15
= 1,20+0,35
, но не более 3,1
– условная гибкость элемента, принимаемая в расчете на устойчивость при центральном сжатии;
– условная гибкость элемента, принимаемая в расчете на устойчивость в плоскости действия момента.
следует определять для стенки, параллельной плоскости изгибающего момента.
следует определять линейной интерполяцией между значениями, вычисленными при m = 0 и m = 1,0.
(90)
здесь
среднее касательное напряжение в рассматриваемом сечении);
от 0,8 до 4 отношение расчетной высоты стенки тавра к толщине при 1 £ bf /hef £ 2 не должно превышать значений, определяемых по формуле
(91)*
< 0,8 или
> 4 в формуле (91)* следует принимать соответственно 
= 0,8 или 
= 4.
(где jm = j или jm = je, s = N/A), но не более чем на 1,25.
, (92)
, (92,а)
– условная гибкость стенки швеллерного сечения, принимаемая по табл. 27*;
(92,б)
– условная гибкость стенки, при вычислении hred1 принимаемая равной
;
( при 
> 3,5 следует принимать 
= 3,5) и для коробчатого сечения k = 2,9 + 0,2
– 0,7
(при 
> 2,3 следует принимать 
= 2,3); здесь
– условная гибкость элемента, принятая по табл. 27*;
следует вычислять по табл. 27*, а значение k при 
=
1.
следует укреплять поперечными ребрами жесткости, расположенными на расстоянии (2,5–3) hef одно от другого; на каждом отправочном элементе должно быть не менее двух ребер.
от 0,8 до 4 отношение расчетной ширины свеса поясного листа (полки) bef к толщине i следует принимать не более значений, определяемых по формулам табл. 29*.
< 0,8 или
> 4 в формулах табл. 29* следует принимать соответственно
= 0,8 или
= 4.
наибольшее значение отношения bef/t следует принимать:
;
,
.
£ 2 + 0,04m bet /t =
;
> 2 + 0,04m
.
, но не более чем на 1,25.
или 
.
, (93)
; (94)
(95)
и 
; (96)
;
(97)
и 
, (98)
. (100)
должно быть выполнено условие
. (101)
; (102)
. (103)
с каждой стороны от оси ребра, а условная гибкость стержня 
не должна превышать 6,5.
, (107)
. (110)
, (113)
; (116)
; (117)
, (119)
; (122)
, (123)
; (124)
, (125)