Расчет стального каркаса пз (2009)

Таблица 2.18. Расчетные усилия в сечениях левой стойки рамы

№			Нагрузка,				ψ	Сечение «1-1»				Сечение «2-2»		Сечение «3-3»		Сечение «4-4»
нагрузки	комбинация усилий							M	N		Q	M	N	M	N	M	N	Q
1	Постоянная						1	–706,62	–451,8		45,91	–421,98	–490,99	–243,97	–490,99	595,92	–608,56	–37,16
2	Снеговая						1	–608,4	–388,8		39,53	–363,33	–388,8	–210,06	–388,8	513,09	–388,8	–32
							0,9	–547,56	–349,92		35,58	–327	–349,92	–189,05	–349,92	461,78	–349,92	–28,8
3	D		,	M	кр	, слева	1	–8,66	0		106,24	568,41	0	–1564,6	–2370	722,03	–2370	–106,09
	max				max		0,9	–7,79	0		95,62	511,57	0	–1408,14	–2133	649,83	–2133	–95,48
4	D		,	M	кр	, справа	1	–85,87	0		36,87	224,3	0	–515,86	–823	427,23	–823	–36,82
	max				max		0,9	–77,28	0		33,18	201,87	0	–464,27	–740,7	384,51	–740,7	–33,14
5	±T	на левой стойке					1	±71,47	0		±38,71	±168,52	0	±168,52	0	±413,54	0	±25,75
							0,9	±64,32	0		±34,84	±151,67	0	±151,67	0	±372,19	0	±23,18
6	±T	на правой					1	±152,51	0		±16,5	±50,2	0	±50,2	0	±321,51	0	±16,45
	стойке
							0,9	±137,26	0		±14,85	±45,18	0	±45,18	0	±289,36	0	±14,81
7	Ветер слева						1	1212,02	0		–64	721,74	0	721,74	0	–4258,93	0	334,95
							0,9	1090,82	0		–57,6	649,57	0	649,57	0	–3833,04	0	301,46
8	Ветер справа						1	–1312,01	0		48	–653,46	0	–653,46	0	4053,28	0	–267,21
							0,9	–1180,81	0		43,2	–588,11	0	–588,11	0	3647,95	0	–240,49

№Нагрузка, ком-

	нагрузки бинация усилий
		+M max , N соот
	сочетанияОсновные	−M max , N соот
		N max , +M соот
		N max , −M соот
		N min , +M соот
		N min , −M соот
		−Qmax

Окончание табл. 2.18

ψ

Сечение «1-1»

Сечение «2-2»

Сечение «3-3»

Сечение «4-4»

M

N

Q

M

N

M

N

M

N

Q

№ нагрузок

1, 7

1, 3, 5

1, 7

1, 8

1

505,4

–451,8

–18,09

314,95

–490,99

477,77

–490,99

4649,2

–608,56

–304,37

№ нагрузок

1, 4, 6, 7

1, 3, 5, 7

–

1, 2, 3, 5, 8

0,9

444,18

–451,8

36,34

890,83

–490,99

–

–

5729,67

–3091,48

–425,11

№ нагрузок

1, 8

1, 8

1, 3, 5

1, 7

1

–2018,63

–451,8

93,91

–1075,44

–490,99

–1977,09

–2860,99

–3663,01

–608,56

297,79

№ нагрузок

1, 2, 4, 6, 8

1, 2, 8

1, 2, 3, 5, 8

–

0,9

–2649,53

–801,72

172,72

–1337,09

–840,91

–2580,94

–2973,91

–

–

–

№ нагрузок

–

–

–

1, 3, 5

1

–

–

–

–

–

–

–

1731,49

–2978,56

–169

№ нагрузок

–

–

–

1, 2, 3, 5, 8

0,9

–

–

–

–

–

–

–

5727,67

–3091,48

–425,11

№ нагрузок

1, 2

1, 2

1, 3, 5

1, 7

1

–1315,02

–840,6

85,44

–785,31

–879,79

–1977,09

–2860,99

–3663,01

–608,56

297,79

№ нагрузок

1, 2, 4, 6, 8

1, 2, 8

1, 2, 3, 5, 8

–

0,9

–2649,53

–801,72

172,72

–1337,09

–840,91

–2580,94

–2973,91

–

–

–

№ нагрузок

1, 8

1

Усилия M и N от постоянной нагрузки подсчитаны с

4530,02

–486,85

–296,94

№ нагрузок

коэффициентом 0,9/1,1 = 0,8

1, 7

1

–3782,19

–486,85

305,22

№ нагрузок

–

–

–

1, 2, 3, 5, 8

0,9

–

–

–

–

–

–

–

5729,67

–3091,48

–425,11

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящем учебном пособии рассмотрен инженерный, упрощенный, метод расчета стального каркаса производственного здания на основе обобщения теории и практики. Представленный в издании материал шире регламентированного учебной программой, он позволяет студентам углублять знания по отдельным вопросам расчета каркаса.

Инженерный метод расчета позволяет студентам компоновать сечения поперечной рамы при подготовке исходных данных для расчета по компьютерным программам, а также определять усилия в основных сечениях поперечной рамы для конструирования и подбора сечения рамы.

Стальной каркас является основным несущим элементом большинства промышленных зданий, и знание основ его расчета необходимо студентам строительных специальностей.

52

ПРИЛОЖЕНИЯ

53

Приложение 1

Таблица П1.1. Нормативные и расчетные сопротивления листового

и широкополосного универсального проката по ГОСТ 27772-88 для стальных конструкций, сварных и болтовых соединений (класс точности В и С)

		Нормативное		Расчетное сопротивление, кН/см2
Сталь	Толщина,	сопротивление,
		кН/см2
	мм
		Ryn	Run	Ry	Rp	Rs	Rωz	Rbp
C235	От 2 до 20	23,5	36	23	35	13,5	16	47,5
	Св. 20 до 40	22,5	36	22	35	12,2	16	47,5
	Св. 40 до 100	21,5	36	21	35	12	16	47,5
	Св. 100	19,5	36	19	35	11	16	47,5
C245	От 2 до 20	24,5	37	24	36	14	16,5	48,5
C255	От 2 до 3,9	25,5	38	25	37	14,5	17	50
	От 4 до 10	24,5	38	24	37	14	17	50
	Св. 10 до 20	24,5	37	24	36	14	16,5	48,5
	Св. 20 до 40	23,5	37	23	36	13,5	16,5	48,5
C275	От 2 до 10	27,5	38	27	37	15,5	17	50
	Св. 10 до 20	26,5	37	26	36	15	16,5	48,5
C285	От 2до 3,9	28,5	39	28	38	16,2	17,5	51,5
	От 4 до 10	27,5	39	27	38	15,5	17,5	51,5
	Св. 10 до 20	26,5	38	26	37	15	17	50
C345	От 2 до 10	34,5	49	33,5	48	19,5	22	64,5
	Св. 10 до 20	32,5	47	31,5	46	18	21	62
	Св. 20 до 40	30,5	46	30	45	17,5	20,5	60,5
	Св. 40 до 60	28,5	45	28	44	16,2	20,2	59,5
	Св. 60 до 80	27,5	44	27	43	15,5	19,8	58
	Св. 80 до 160	26,5	43	26	42	15	19,3	56,5
C345К	От 4 до 10	34,5	47	33,5	46	19,5	21	62
C375	От 2 до 10	37,5	51	36,5	50	21	23	67
	Св. 10 до 20	35,5	49	34,5	48	20	22	64,5
	Св. 20 до 40	33,5	48	32,5	47	19	21,5	63
C390	От 4 до 50	39	54	38	53	22	24,5	71
C390К	От 4 до 30	39	54	38	53	22	24,5	50
C440	От 4 до 30	44	59	43	57,5	25	26,5	77,5
	Св. 30 до 50	41	57	40	55,5	23	25,5	75

54

							Продолжение прил. 1
							Окончание табл. П1.1
		Нормативное			Расчетное сопротивление, кН/см2
Сталь	Толщина,	сопротивление,
			кН/см2
	мм
		Ryn		Run	Ry	Rp	Rs	Rωz	Rbp
C590	От 10 до 36	54		63,5	51,5	60,5	30	28,5	83
C590К	От 16 до 40	54		63,5	51,5	60,5	30	28,5	83

Таблица П1.2. Нормативные и расчетные сопротивления фасонного проката

по ГОСТ 27772-88 для стальных конструкций, сварных и болтовых соединений

		Нормативное		Расчетное сопротивление, кН/см2
Сталь	Толщина,	сопротивление,
		кН/см2
	мм
		Ryn	Run	Ry	Rp	Rs	Rωz	Rbp
C235	От 2 до 20	23,5	36	23	35	13,5	16	47,5
	Св. 20 до 40	22,5	36	22	35	12,2	16	47,5
C245	От 2 до 20	24,5	37	24	36	14	16,5	48,5
	Св. 20 до 30	23,5	37	23	36	13,5	16,5	48,5
C255	От 4 до 10	25,5	38	25	37	14,5	17	50
	Св. 10 до 20	24,5	37	24	36	14	16,5	48,5
	Св. 20 до 40	23,5	37	23	36	13,5	16,5	48,5
C275	От 2 до 10	27,5	39	27	38	15,5	17	50
	Св. 10 до 20	27,5	38	27	37	15,5	17	50
C285	От 4 до 10	28,5	40	28	39	16	18	52,5
	Св. 10 до 20	27,5	39	27	38	15,5	17,5	51,5
C345	От 2 до 10	34,5	49	33,5	48	19,5	22	64,5
	Св. 10 до 20	32,5	47	31,5	46	18	21	62
	Св. 20 до 40	30,5	46	30	45	17,5	20,5	60,5
C345К	От 4 до 10	34,5	47	33,5	46	19,5	21	62
C375	От 2 до 10	37,5	51	36,5	50	21	23	67
	Св. 10 до 20	35,5	49	34,5	48	20	22	64,5
	Св. 20 до 40	33,5	48	32,5	47	19	21,5	63

Примечания.

1.За толщину фасонного проката следует принимать толщину полки (минимальная его толщина 4 мм).

2.Из сталей С390, С390К, С440, С590, С590К фасонный прокат не выпускают.

55

		Окончание прил. 1
Таблица П1.3. Марки стали, заменяемые сталями по ГОСТ 27772-88
	(выборочно, по табл. 51,б [1])
Сталь по	Заменяемая марка стали		ГОСТ или ТУ
ГОСТ 27772-88
С235	ВСт3кп2		ГОСТ 380-71**
	ВСт3кп2-1		ТУ 14-1-3023-80
	18кп		ГОСТ 23570-79
С245	ВСт3пс6		ГОСТ 380-71**
	(листовой прокат толщиной до 20 мм,
	фасонный – до 30 мм)
	ВСт3пс6-1		ТУ 14-1-3023-80
	18пс		ГОСТ 23570-79
С255	ВСт3сп5, ВСт3Гпс5		ГОСТ 380-71**
	ВСт3пс6
	(листовой прокат толщиной св. 20 до 40 мм,
	фасонный – св. 30 мм)
	ВСт3сп5-1, ВСт3Гпс5-1		ТУ 14-1-3023-80
	18сп, 18Гпс, 18Гсп		ГОСТ 23570-79
С275	ВСт3пс6-2		ТУ 14-1-3023-80
С285	ВСт3сп5-2, ВСт3Гпс5-2		ТУ 14-1-3023-80
С345, С345Т	09Г2		ГОСТ 19281-73*
	09Г2, 09Г2С		ГОСТ 19282-73*
	14Г2
	(листовой, фасонный прокат толщиной до 20 мм)
	15ХСНД
	(листовой прокат толщиной до 10 мм,
	фасонный – до 20 мм)
	12Г2С гр.1		ТУ 14-1-4323-88
	09Г2 гр.1, 09Г2 гр.2, 09Г2С гр.1		ТУ 14-1-3023-80
	14Г2 гр.1
	(фасонный прокат толщиной до 20 мм)
С345К	10ХНДП		ГОСТ 19281-73*
			ГОСТ 19282-73*
			ТУ 14-1-1217-75
С375, С375Т	09Г2С гр.2		ТУ 14-1-3023-80
	12Г2С гр.2		ТУ 14-1-4323-88
	14Г2 гр.1		ТУ 14-1-3023-80
	(фасонный прокат толщиной св. 20 мм)
	14Г2 гр.2
	(фасонный прокат толщиной до 20 мм)
	14Г2		ГОСТ 19281-73*
	(листовой, фасонный прокат толщиной св. 20 мм)		ГОСТ 19282-73*
	10Г2С1
	15ХСНД
	(листовой прокат толщиной св. 10 мм,
	фасонный – св. 20 мм)
	10ХСНД
	(листовой прокат толщиной до 10 мм,
	фасонный – без ограничения толщины)
С 390, С390Т	14Г2АФ, 10Г2С1 термоупрочненная		ГОСТ 19282-73*
	10ХСНД (листовой прокат толщиной св. 10 мм)
56

				Приложение 2
Таблица П2.1. Материалы для сварки, соответствующие стали
		Материалы для сварки
	в углекислом
Сталь	газе или в его	под флюсом			покрытыми
	смеси с аргоном
					электродами
		Марки
	сварочной проволоки		флюсов
С235, С245,		Св-08А,	АН-348-А		Э42, Э42А,
С255, С275,
		Св-08ГА	АН-60		Э46, Э46А
С285
С345, С345Т,			АН-47,
С375, С375Т	Св-08Г2С	Св-10НМА,	АН-43,
		Св-10Г2,	АН-348-А		Э50, Э50А
С390, С390Т,		Св-10ГА,	АН-47,
С390К, С440		Св-08ГА	АН-17-М,
			АН-348-А
С345К	Св-08ХГ2СДЮ	Св-08Х1ДЮ	АН-348-А		Э50А
С590, С590К,	Св-10ХГ2СМА,	Св-08ХН2ГМЮ,
С590КШ	Св-08ХГСМА,		АН-17-М		Э60, Э70
		Св-10НМА
	Св-08Г2С

Примечания.

1.Флюс АН-60 и электроды типов Э42, Э46, Э50 применяют для конструкций групп 2, 3 при расчетных температурах t ≥ −45 °C .

2.Марки сварной проволоки Св-10Г2, Св-10ГА, Св-08ГА не применять в сочетании с флюсом АН-43.

Таблица П2.2. Нормативные и расчетные сопротивления металла швов

сварных соединений с угловыми швами

	Сварочные материалы		Rwun ,		Rwf ,
Тип электрода		Материал проволоки
			кН/см	2	кН/см	2
(по ГОСТ 9467-75)
Э42, Э42А		Cв-08, Cв-08А, Cв-08ГА,Cв-10ГА,	41		18
Э46, Э46А		Cв-08Г2С, Cв-08Г2СЦ,	45		20
Э50, Э50А		ПП–АН8, ПП–АН3	49		21,5
Э60		Cв-08Г2С*, Cв-08Г2СЦ*,	59		24
		Cв-10НМА, Cв-10Г2
Э70		Cв-10ХГ2СМА,	68,5		28
		Cв-08ХН2ГМЮ
Э85		–	83,5		34

*Только для швов с катетом k f ≤ 8 мм в конструкциях из стали с пределом текучести 44 кН/см2 (4500 кгс/см2) и более.

57

Приложение 3

Таблица П3.1. Расчетные сопротивления срезу и растяжению болтов

	Напряженное						Расчетное сопротивление, кН/см2, болтов классов
	состояние					4.6			4.8	5.6		5.8			6.6				8.8	10.9
Срез				Rbs		15			16	19		20			23				32	40
Растяжение				Rbt		17			16	21		20			25				40	50
	Таблица П3.2. Механические свойства высопрочных болтов
Номинальный					Нормативное временное сопротивление R												bun		, кН/см2,
										болтов из сталей
диаметр болта d, мм
				40Х «селект»					30Х3МФ				30Х2НМФА						35Х2АФ
	16…27					110				135				135						–
	30					95				120					–				120
	36					75				110					–					–
	Таблица П3.3. Площади сечения болтов, см2, по ГОСТ 1759.4
d, мм	16	(18)		20			(22)		24		(27)		30			36			42		48
Ab	2,01	2,54		3,14			3,80		4,52		5,72		7,06			10,17			13,85		18,09
Abn	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 принимают по ГОСТ 24379.0.

2.Размеры, заключенные в скобки, не рекомендуется применять в конструкциях, кроме опор ВЛ и ОРУ.

	Приложение 4
Физические характеристики материалов для стальных конструкций
Характеристики	Значение
Плотность ρ, кг/м3:
проката и стальных отливок	7850
отливок из чугуна	7200
Коэффициент линейного расширения α, °С–1	0,12 10–4
Модуль упругости E, МПа:
прокатной стали и стальных отливок	2,06 105
отливок из чугуна марки СЧ15	0,83 105
отливок из чугуна марок СЧ20, СЧ25, СЧ30	0,98 10	5
Модуль сдвига прокатной стали и стальных отливок G, МПа	0,78 105
Коэффициент поперечной деформации (Пуассона) ν	0,3

58

Приложение 5

Справочные данные по мостовым кранам

Для кранов	Для кранов
Q = 30/5, 50/10	Q = 80/20, 100/20, 125/20

Для кранов Q = 160/32, 200/32

59