- •Державні будівельні норми україни
- •Державні будівельні норми україни
- •Обов’язкові вимоги цих норм надруковані звичайним шрифтом, рекомендовані положення та пояснення — дрібним.
- •1 Вимоги проектування
- •1.1 Основні принципи забезпечення надійності, безпеки, довговічності та економічності конструкцій
- •1.1.1 Загальні вимоги
- •1.1.2 Рекомендації
- •1.1.3 Основні розрахункові вимоги
- •1.1.4 Врахування призначення та умов роботи конструкцій
- •1.2 Матеріали для конструкцій і з’єднань
- •1.2.1 Загальні вимоги
- •1.2.2 Матеріали масового застосування
- •1.3 Розрахункові характеристики матеріалів і з’єднань
- •1.4 Розрахунок елементів сталевих конструкцій при центральному розтягу і стиску
- •1.4.1 Розрахунок елементів суцільного перерізу
- •1.4.2 Розрахунок елементів наскрізного перерізу
- •1.4.3 Перевірка місцевої стійкості стінок і поясних листів центрально-стиснутих елементів суцільного перерізу
- •1.5 Розрахунок елементів сталевих конструкцій при згині
- •1.5.1 Класифікація елементів, що згинаються
- •1.5.2 Розрахунок на міцність елементів суцільного перерізу, що згинаються
- •1.5.3 Розрахунок на міцність балок суцільного перерізу для кранових колій
- •1.5.4 Розрахунок на загальну стійкість елементів суцільного перерізу, що згинаються
- •1.5.5 Перевірка місцевої стійкості стінок і поясних листів елементів суцільного перерізу, що згинаються
- •1.6 Розрахунок елементів сталевих конструкцій на дію поздовжньої сили та згинального моменту
- •1.6.1 Розрахунок на міцність
- •1.6.2 Розрахунок загальної стійкості елементів суцільного перерізу
- •1.6.3 Розрахунок на загальну стійкість елементів наскрізного перерізу
- •1.6.4 Перевірка місцевої стійкості стінок і поясних листів
- •1.7 Розрахунок опорних плит
- •1.8 Розрахунок опорних частин
- •1.9 Розрахункові довжини і граничні гнучкості елементів сталевих конструкцій
- •1.9.1 Розрахункові довжини елементів плоских ферм, в’язей і структурних конструкцій
- •1.9.2 Розрахункові довжини елементів просторових ґратчастих конструкцій
- •1.9.3 Розрахункові довжини колон (стійок)
- •1.9.4 Граничні гнучкості елементів
- •1.10 Розрахунок листових конструкцій
- •1.10.1 Розрахунок на міцність
- •1.10.2 Розрахунок на стійкість
- •1.10.3 Основні вимоги до розрахунку сталевих мембранних конструкцій
- •1.11 Розрахунок елементів сталевих конструкцій на витривалість
- •1.12 Проектування з’єднань сталевих конструкцій
- •1.12.1 Зварні з’єднання
- •1.12.2 Болтові з’єднання
- •1.12.3 Фрикційні з’єднання
- •1.12.4 Поясні з’єднання в балках
- •1.13 Додаткові вимоги щодо проектування елементів будівель і споруд різного призначення
- •1.13.1 Загальні вимоги щодо проектування сталевих конструкцій
- •1.13.2 Відстань між температурними швами
- •1.13.3 Ферми і структурні плити покриттів
- •1.13.4 Колони
- •1.13.5 В’язі
- •1.13.6 Балки
- •1.13.7 Балки кранових колій
- •1.13.8 Листові конструкції
- •1.13.9 Висячі покриття
- •1.13.10 Мембранні покриття
- •1.13.11 Опорні частини
- •1.13.12 Фланцеві з’єднання
- •1.13.13 З’єднання з фрезерованими торцями
- •1.13.14 Монтажні кріплення
- •1.14 Додаткові вимоги до проектування конструкцій при ремонті, підсиленні і реконструкції
- •1.14.1 Загальні положення
- •1.14.2 Розрахункові характеристики сталі і з’єднань
- •1.14.3 Підсилення конструкцій
- •Вибрані додатки б.2 Індекси у буквених позначеннях і пояснювальні слова
- •Б.3 Основні буквені позначення
1.10 Розрахунок листових конструкцій
1.10.1 Розрахунок на міцність
1.10.1.1 Розрахунок на міцність листових конструкцій (оболонок обертання), які перебувають у безмоментному напруженому стані, слід виконувати за формулою
, (1.10.1)
де sx і sy – нормальні напруження у двох взаємно перпендикулярних напрямках;
gс – коефіцієнт умов роботи конструкцій, який призначається згідно з табл. 1.1.1 цих норм.
При цьому абсолютні значення головних напружень повинні бути не більшими за значення розрахункових опорів, помножених на gс.
1.10.1.2 Напруження у безмоментних тонкостінних оболонках обертання (рис. 1.10.1), які перебувають під тиском рідини, газу або сипучого матеріалу, слід визначати за формулами:
; (1.10.2)
, (1.10.3)
де s1 і s2 – відповідно меридіальне і кільцеве напруження;
F – проекція на вісь z – z оболонки повного розрахункового тиску, що діє на частину оболонки abc (рис. 1.10.1);
r, b – радіус і кут, показані на рис. 1.10.1;
t – товщина оболонки;
r – розрахунковий тиск на одиницю поверхні оболонки;
r1, r2 – радіуси кривизни у головних напрямках середньої поверхні оболонки.
|
|
|
Рис. 1.10.1 Схема оболонки обертання |
Рис. 1.10.2 Схема конічної оболонки обертання |
Рис. 1.10.3 Схема конічної оболонки обертання під дією поздовжнього зусилля стиску |
1.10.1.3 Напруження у стиснутих безмоментних тонкостінних оболонках обертання, що перебувають під внутрішнім рівномірним тиском, слід визначити за формулами:
для циліндричних:
; ; (1.10.4)
для сферичних:
; (1.10.5)
для конічних:
; , (1.10.6)
де r – розрахунковий внутрішній тиск на одиницю поверхні оболонки;
r– радіус середньої поверхні оболонки;
b – кут між твірною конуса і його віссю z – z (рис. 1.10.1).
1.10.1.4 При перевірці міцності оболонок у місцях зміни їхньої форми чи товщини, а також зміни навантаження слід враховувати місцеві напруження (крайових ефект).
1.10.2 Розрахунок на стійкість
1.10.2.1 Розрахунок на стійкість замкнутих кругових циліндричних оболонок обертання, рівномірно стиснутих у паралельному до твірної напрямку, слід виконувати за формулою
, (1.10.7)
де s1 – розрахункове напруження в оболонці;
scr,1 – критичне напруження, що дорівнює:
при – меншому із значеньyRy чи cEt / r ;
при –;
тут r – радіус серединної поверхні оболонки; t – товщина оболонки.
Значення коефіцієнтів y при слід визначити за формулою
. (1.10.8)
Значення коефіцієнту c слід визначати за табл. 1.10.1.
Таблиця 1.10.1 Коефіцієнти с для розрахунку оболонок на стійкість
r / t |
100 |
200 |
300 |
400 |
600 |
800 |
1000 |
1500 |
2500 |
c |
0,22 |
0,18 |
0,16 |
0,14 |
0,11 |
0,09 |
0,08 |
0,07 |
0,06 |
У випадку позацентрового стиску у паралельному до твірної напрямку або в разі чистого згину в діаметральній площині при значеннях дотичних напруженнях у розрахунковому перерізі, де діє найбільший згинальний момент, що не перевищують значення 0,07Е(t / r)3/2, напруження scr,1 повинно бути збільшене в (1,1 – 0,1 / s1) разів, де – найменше напруження (при цьому, напруження розтягу необхідно приймати зі знаком «мінус»).
1.10.2.2 У трубах, що розраховуються як стиснуті або позацентрово стиснуті стрижні при умовній гнучкості 0,65 повинна бути виконана умова
. (1.10.9)
Такі труби слід розраховувати на стійкість згідно з вимогами розділів 1.4 і 1.6 незалежно від розрахунку на стійкість їх стінок. У випадку, якщо , то розрахунок на стійкість стінок безшовних чи електрозварних труб не потрібен.
1.10.2.3 Циліндрична панель, обперта вздовж двох твірних і двох дугах напрямної, рівномірно стиснута вдовж твірних, при (деb – ширина панелі, виміряна вздовж дуги напрямної) повинна бути розрахована на стійкість як пластинка за формулами:
при розрахунковому напруженні s £ 0,8 Ry:
; (1.10.10)
при розрахунковому напруженні s = Ry:
. (1.10.11)
При найбільше відношенняслід визначати лінійною інтерполяцією.
Якщо , то панель слід розраховувати на стійкість як оболонку відповідно до вимог п.п. 1.10.2.9.
1.10.2.4 Розрахунок на стійкість замкнутої кругової циліндричної оболонки обертання при дії зовнішнього рівномірного тиску r, спрямованого нормально до бічної поверхні, слід виконувати за формулою
, (1.10.12)
де – розрахункове кільцеве напруження в оболонці;
scr,2 – критичне напруження, що визначається за формулами:
при :
, (1.10.13)
при :
, (1.10.14)
де l – довжина циліндричної оболонки.
При 10 < l / r < 20 напруження scr,2 слід визначати за лінійною інтерполяцією.
Та ж сама оболонки, але підкріплена кільцевими ребрами жорсткості, розміщеними з кроком s ³ 0,5r між осями ребер, повинна бути розрахована на стійкість за формулами (1.10.12) – (1.10.14) із заміною в них значення l на значення s.
У цьому випадку повинна задовольнятися перевірка загальної стійкості ребра у своїй площині, виконана як для центрально стиснутого стрижня відповідно до вимог п. 1.4.1.3 на дію поздовжнього зусилля N = rrs при розрахунковій довжині стрижня lef = 1,8r; при цьому у розрахунковий переріз ребра жорсткості слід включати ділянки оболонки завширшки з кожного боку від осі ребра, а умовна гнучкість стрижняне повинна перевищувати 6,5.
При використанні одностороннього ребра жорсткості його момент інерції слід обчислювати відносно осі, що збігається з найближчою поверхнею оболонки.
1.10.2.5 Розрахунок на стійкість замкнутої кругової циліндричної оболонки обертання, яка підлягає одночасній дії зусиль, зазначених у п. 1.10.2.1 і п. 1.10.2.4, слід виконувати за формулою
, (1.10.15)
де scr,1 обчислюють згідно з вимогами п. 1.10.2.1, а scr,2 – відповідно до вимог п. 1.10.2.4.
1.10.2.6 Розрахунок на стійкість конічної оболонки обертання з кутом конусності b £ 60°, стиснутої поздовжньою силою N вдовж осі (рис. 1.10.3), слід виконувати за формулою
(1.10.16)
де Ncr – критична сила, що визначається за формулою
(1.10.17)
тут t – товщина оболонки;
scr,1 – значення критичного напруження, обчислене згідно з вимогами п. 1.10.2.1, із заміною радіуса r на радіус rm, що дорівнює
. (1.10.18)
1.10.2.7 Розрахунок на стійкість конічної оболонки обертання при дії зовнішнього рівномірного тиску r, спрямованого нормально до бічної поверхні, слід виконувати за формулою
, (1.10.19)
тут s2 = rrm / t – розрахункове кільцеве напруження в оболонці;
scr,2 – критичне напруження, що визначається за формулою
, (1.10.20)
де rm – радіус, що визначається за формулою (1.10.18);
h– висота конічної оболонки (між основами).
1.10.2.8 Розрахунок на стійкість конічної оболонки обертання, що підлягає одночасній дії навантажень, зазначених в п. 1.10.2.6 і п. 1.10.2.7, слід виконувати за формулою
(1.10.21)
де значення Ncr і scr,2 слід обчислювати за формулами (1.10.17) і (1.10.20) відповідно.
1.10.2.9 Розрахунок на стійкість повної сферичної оболонки (чи її сегмента) при r / t £ 750 і дії зовнішнього рівномірного тиску r, спрямованого нормально до її поверхні, слід виконувати за формулою
, (1.10.22)
де – розрахункове напруження;
–критичне напруження, що приймається не більшим за значення Ry;
тут r – радіус серединної поверхні сферичної оболонки.