- •Цнииск им. Кучеренко Госстроя ссср
- •Предисловие
- •1. Основные положения расчета общие положения
- •Предельные состояния стальных конструкций
- •2. Материалы для конструкций и соединений
- •Основные требования к прокату
- •Болты и гайки для соединений
- •Фундаментные болты
- •3. Расчетные характеристики материалов и соединений общие положения
- •Расчетные сопротивления стального проката
- •Расчетные сопротивления сварных соединений
- •Расчетные сопротивления одноболтовых соединений
- •Характеристики стальных канатов
- •4. Учет условий работы и назначения конструкций коэффициенты надежности и условий работы
- •Особенности расчета стальных конструкций с учетом неупругих деформаций
- •5. Расчет элементов на осевые силы и изгиб центрально-растянутые и центрально-сжатые элементы
- •Изгибаемые элементы
- •Элементы, подверженные действию осевой силы с изгибом
- •6. Расчетные длины и предельные гибкости общие положения
- •Определение расчетных длин элементов
- •Примеры определения расчетных длин стоек рам
- •7. Проверка устойчивости стенок и поясных листов изгибаемых и сжатых элементов общие положения
- •Стенки и поясные листы центрально-, внецентренно-сжатых, сжато-изгибаемых и изгибаемых элементов
- •8. Расчет листовых конструкций расчет на устойчивость расчет на устойчивость
- •9. Расчет элементов стальных конструкций на выносливость
- •Расчет на малоцикловую прочность
- •10. Расчет элементов стальных конструкций на прочность с учетом хрупкого разрушения
- •11. Расчет соединений сварные соединения
- •Болтовые соединения Болтовые соединения без контролируемого натяжения
- •Болтовые соединения с контролируемым натяжением
- •12. Проектирование сварных соединений
- •13. Проектирование болтовых соединений виды болтовых соединений и условия их применения
- •Фермы из одиночных уголков общие положения
- •Конструирование
- •15. Фермы и связи из гнутосварных профилей материалы
- •Расчет элементов конструкций
- •Местная устойчивость стенок при сосредоточенных нагрузках
- •Бесфасоночные узлы ферм
- •Узлы связей
- •Проектирование
- •16. Фермы с поясами из широкополочных двутавров общие положения
- •Расчет узлов
- •Конструирование
- •17. Фермы с поясами из широкополочных тавров и перекрестной решеткой из одиночных уголков общие положения
- •Расчет элементов решетки
- •18. Конструкции из круглых труб общие положения
- •Конструирование
- •19. Покрытия из перекрестных элементов общие положения
- •Конструкции покрытий
- •Конструирование
- •20. Структурные конструкции покрытий из прОкатных профилей общие положения
- •Расчет элементов
- •Конструирование
- •21. Балки расчет балок с гибкой стенкой и ребрами
- •Расчет балок с гибкой неподкрепленной стенкой (18.9*)
- •Расчет бистальных балок
- •22. Подкрановые балки
- •Пример расчета на выносливость
- •23. Висячие покрытия общие положения
- •24. Мембранные конструкции общие положения
- •Материалы для конструкций покрытий
- •Конструирование Пролетная конструкция
- •Опорный контур
- •25. Профилированный настил общие положения
- •Характеристики настилов
- •Крепление настилов
- •26. Колонны с ветвями из сварных двутавров с предварительно напряженной стенкой
- •26.12. Расчетное сопротивление материала стенки Ryw определяется по формуле
- •27. Фланцевые соединения на высокопрочных болтах, работающие на растяжение
- •28. Подбор сечений центрально-сжатых, сжато-изгибаемых и изгибаемых элементов общие положения
- •Центрально-сжатые элементы
- •Сжато-изгибаемые и внецентренно-сжатые элементы
- •Изгибаемые элементы
- •Предварительный расчет
- •Примеры
- •29. Технико-экономические показатели общие положения
- •Нормативная база расчета
- •Методы расчета
- •Калькуляционный метод расчета на эвм технико-экономических показателей металлических конструкций каркаса промышленного здания
- •Трудоемкость изготовления конструкции
- •Расчет себестоимости изготовления конструкции
- •Основные технико-экономические показатели монтажа конструкции
- •Основные технико-экономические показатели конструкции 5к4 при изготовлении партиями по 5 шт.
- •Приложение 1 расчет стальных конструкций вероятностно-экономическим методом
- •Общие положения
- •Статистические характеристики давления ветра
- •Статистические характеристики веса снегового покрова
- •Коэффициенты вариации веса конструкций, оборудования
- •Коэффициенты k для ветровой нагрузки
- •Материалы
- •Статистические характеристики стали, поставляемой по гост 380-71*
- •Статистические характеристики стали, поставляемой по ту 14-1-3023-80
- •Расчет элементов конструкций
- •Приложение 2 расчет стальных рам как единых нелинейных систем
- •А) Расчет по сНиП п-23-81*
- •Б) Проверка области применения настоящих рекомендаций
- •В) Вычисление параметра критической нагрузки Pе
- •Г) Определение параметра нагрузки краевой текучести материала Ру
- •Д) Определение параметра нагрузки пластической усталости Pa
- •Статический метод
- •Кинематический метод
- •Ж) Определение параметров Рs и b кривой предельного равновесия “в большом”
- •Механические характеристики дюбелей
- •Толщина элементов, соединяемых дюбелями
- •Расчетные сопротивления элементов, соединяемых одним дюбелем
- •Коэффициент, учитывающий тип соединения
- •Список литературы
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 Ryf³345 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 Cх по формуле
, (170)
где
;
(для двутавра),
здесь Р= Aw/A;;
kw = 2,8-4 для бистальных колонн; kw= 4-6 - для моностальных колонн (уточняется в процессе расчета).
26.8. Коэффициент площади сечения yx определяется для бистальных колонн по табл. 72, для моностальных - по табл. 73.
Для бистальных колонн параметр определяется по табл. 72, для моностальных - принимается = 1.
Для бистальных колонн определяется параметр sp=Ryf и назначается расчетное сопротивлений материала стенки Ryw:
Ryw³(1 -b)sр.
Таблица72
Хх |
yх |
|
Хх |
yх |
|
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 |
|
|
|
Таблица73
Xx |
1 |
5 |
7,5 |
10 |
15 |
20 |
yх |
1,111 |
1,333 |
1,428 |
1,515 |
1,639 |
1,754 |
26 9. Допускаемая гибкость стенки без учета предварительного напряжения определяется по формуле
, (171)
где - условная гибкость колонны относительно оси х-х, определяемая по табл. 74 в зависимости от параметров и jхp.
. (172)
Требуемая гибкость () предварительно напряженной стенки определяется по формуле
. (173)
Таблица74
Ry, МПа, |
|
при jхp, 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 в соответствии с п. 7.23* СНиП II-23-81* определяется по формуле
. (174)
Требуемая гибкость свеса полок с учетом предварительного напряжения определяется по формуле
. (175)
26. 11. Оптимальные размеры сечения определяются по формулам:
площадь сечения ; (176)
” стенки Аw = bA; (177)
” полки Af = 0,5(1 - b) × A; (178)
ширина стенки ; (179)
толщина ” ; (180)
ширина полки ; (181)
толщина ” .(182)