Файлы по мостам / Королёв А.А. Диплом / Литература / СП / sp_35.13330.2011

СП 35.13330.2011

135

СП 35.13330.2011

136

									СП 35.13330.2011
Т а б л и ц а 8.3
		Напряженное состояние				Расчетные сопротивления проката
Растяжение, сжатие и изгиб:
по пределу текучести							Rу = Ryn/ m
по временному сопротивлению							Ru = Run/ m
Сдвиг (срез)							Rs = 0,58 Ryn/ m
Смятие торцевой поверхности при наличии пригонки							Rp = Run/ m
Смятие местное в цилиндрических шарнирах (цапфах)							Rlp = 0,5 Run/ m
при плотном касании
Диаметральное сжатие катков при свободном касании в
конструкциях с ограниченной подвижностью:
при Run		600 МПа					Rcd = 0,025 Run/ m
при Run		600 МПа				Rcd = 0,042 10-6(Run - 600)2+0,025				Run/ m
Растяжение в направлении толщины проката t при t до							Rth = 0,5 Run/ m
60 мм
Т а б л и ц а 8.4
Государственный стандарт, стандарт организации, технические условия (марка стали,									Коэффициент
									надежности по
		или/и значение предела текучести, или/и вид проката)
									материалу γm
ГОСТ 535 и ГОСТ 14637 (Ст3сп, Ст3пс, Ст3кп)									1,05
ГОСТ 19281 (до 380 МПа)
ГОСТ 19281 (св. 380 МПа)									1,10
ГОСТ 6713 (16Д)									1,09
ГОСТ 6713 (15ХСНД);									1,165
[7] (15ХСНДА; 12Г2СБД)
[8] (14ХГНДЦ)
ГОСТ 19281 (09Г2С; 09Г2СД)
ГОСТ 6713 (10ХСНД)									1,125
[7] (10ХСНДА)
Т а б л и ц а 8.5
						Нормативное			Расчетное
									сопротивление***,
						сопротивление**, МПа
									МПа
Марка		Государствен-	Прокат	Толщина			по времен-			по
		ный							по	времен-
стали				проката*, мм		по пределу	ному
		стандарт							пределу	ному
						текучести	сопротив-
									текучести	сопро-
						Ryn	лению
									Ry	тивлению
							Run
										Ru
16Д		ГОСТ 6713	Любой	До 20		235	370		215	340
16Д		ГОСТ 6713	»	21 — 40		225	370		205	340
16Д		ГОСТ 6713	»	41 — 60		215	370		195	340
15ХСНД		ГОСТ 6713	»	8 — 32		345	490		295	415
15ХСНД		ГОСТ 6713	Листовой	33 — 50		330	470		285	400
10ХСНД		ГОСТ 6713	Любой	8 — 15		390	530		350	470
10ХСНД		ГОСТ 6713	Листовой	16 — 32		390	530		350	470
10ХСНД		ГОСТ 6713	»	33 — 40		390	510		350	450
15ХСНДА		[7]	»	8 — 50		345	490		295	415
10ХСНДА		[7]	»	8 — 50		390	530		350	470
12Г2СБД		[7]	»	8 — 50		345	490		295	415
14ХГНДЦ		[8]	»	8 — 50		345	490		295	415
09Г2С		ГОСТ 19281	Фасонный	8 — 20		345	490		295	415
09Г2СД		ГОСТ 19281	»	8 — 20		345	490		295	415
40X13		ГОСТ 5632	Круглый	До 250		1200	1540		1050	1365
										137

СП 35.13330.2011

Окончание таблицы 8.5

*За толщину фасонного проката следует принимать толщину полки.

**За нормативные сопротивления приняты минимальные значения предела текучести и временного сопротивления, приведенные в ГОСТ 6713, ГОСТ 19281, [7] и [8].

***Здесь указаны расчетные сопротивления растяжению, сжатию и изгибу Ry и Ru. Остальные расчетные сопротивления определяются по формулам таблицы 8.3.

П р и м е ч а н и я 1 Значения расчетных сопротивлений получены делением нормативных сопротивлений на коэффициент

надежности по материалу, определяемым по таблице 8.4, и округлением до 5 МПа.

2 Расчетные сопротивления двухслойной коррозионно-стойкой стали по ГОСТ 10885 следует принимать по основному слою.

Та б л и ц а 8.6

		Расчетные сопротивления отливок, МПа
Напряженное состояние
				из стали марки
	обозначение
		25Л	30Л	35Л	20ГЛ	20ФЛ	35ГЛ
Растяжение, сжатие и изгиб	Ry	175	190	205	205	220	220
Сдвиг	Rs	105	115	125	123	130	130
Смятие торцевой поверхности	Rp	265	300	315	345	315	345
(при наличии пригонки)
Смятие местное в	Rlp	125	145	155	170	155	170
цилиндрических шарнирах
(цапфах) при плотном касании
Диаметральное сжатие катков	Rcd	7	7,5	8	9	8	9
(при свободном касании в
конструкциях с ограниченной
подвижностью)

Т а б л и ц а 8.7

	Расчетные сопротивления поковок, МПа, для категорий прочности
			(марок стали)
Напряженное состояние	КП275	КП315	КП345	КП590	КП640		КП785
							(40ХН2
	(40*, 45*)	(40Х*)	(40Х)	(40Х2НМА)	(40ХН2МА)
							МА)
Растяжение, сжатие и из-	215	260	280	460	490		605
гиб Ry
Сдвиг (срез), Rs	120	145	160	260	285		350
Смятие торцевой	325	395	420	680	730		905
поверхности при наличии
пригонки Rp
Смятие местное в	160	195	205	340	360		450
цилиндрических шарнирах
(цапфах) при плотном
касании Rlp
Диаметральное сжатие	8	10	10	17	19		23
катков при свободном
касании в конструкциях с
ограниченной
подвижностью Rcd

138

																			СП 35.13330.2011
Т а б л и ц а 8.8
Тип сварного									Напряженное состояние										Расчетные
соединения																			сопротивления
Стыковые							Растяжение, сжатие и изгиб:
								по пределу текучести											Rwy = Ry
								по временному сопротивлению											Rwu = Ru
							Сдвиг												Rws = Rs
С угловыми швами							Срез (условный):
								по металлу шва											Rwf = 0,55 (Rwun / wm)
								по металлу границы сплавления											Rwz = 0,45 Run
П р и м е ч а н и я
1 Для швов, выполняемых ручной сваркой, значения Rwun следует принимать равными значениям
временного сопротивления разрыву металла шва, указанным в ГОСТ 9467.
2 Для швов, выполняемых автоматической или полуавтоматической сваркой, значения																					Rwun следует
принимать по СП 16.13330.
3 Значение коэффициента надежности по материалу шва wm следует принимать равным 1,25.
Т а б л и ц а		8.9
Напря-							Расчетные сопротивления одноболтовых соединений, МПа
женное					срезу и растяжению болтов												смятию соединяемых элементов из
						классов прочности
состояние
															стали с классом прочности до 440 МПа
		4.6; 5.6; 6.6					4.8; 5.8					8.8; 10.9
Срез		Rbs = 0,38Rbun					Rbs = 0,4Rbun					Rbs = 0,4Rbun							—
Растя-		Rbt = 0,42Rbun					Rbt = 0,4Rbun					Rbt = 0,5Rbun							—
жение
Смятие:
а) болты			—					—					—					Rbp= (0,6 + 410 Run/Е) Run
класса
точнос-
ти А
б) болты			—					—					—					Rbp= (0,6 + 340 Run/Е) Run
классов
точнос-
ти В и С
Т а б л и ц а 8.10
									Расчетное сопротивление болтов, МПа,
Напряженное									при классе прочности или марке стали
состояние													09Г2					325-09Г2С-4
			обозначение			4.6			Ст3сп4				295-09Г2-4									40Х
																		325-09Г2С-6
													295-09Г2-6
Срез			Rbs			145			140				165					175				395
Растяжение			Rbt			160			155				185					195				495
Т а б л и ц а 8.11
Диаметр болтов d, мм					Расчетные сопротивления, МПа, фундаментных (анкерных) болтов из стали марок
						20					09Г2; 295-08Г2-6							325-09Г2С-6				40Х
12—20						160						175					185					—
16—27							—						—					—			430
21—32						160						175					180					—
30							—						—					—			370
36							—						—					—			295
33—60						160							—				180					—
42							—						—					—			255
48							—						—					—			235
																					139

СП 35.13330.2011

Окончание таблицы 8.11

	Диаметр болтов d, мм	Расчетные сопротивления, МПа, фундаментных (анкерных) болтов из стали марок
		20	09Г2; 295-08Г2-6	325-09Г2С-6	40Х
	61—80	160	—	175	—
	81—100	160	—	170	—
	101—160	160	—	170	—
	161—250	160

Т а б л и ц а 8.12

		Коэффициент
Способ подготовки контактных поверхностей во	Коэффициент	надежности		bh при числе болтов в
фрикционных соединениях	трения			полустыке
		2—4		5—19	20 и более
1 Дробеструйный или пескоструйный двух поверхностей	0,58	1,4		1,3	1,2
без нанесения фрикционной грунтовки или с
последующим нанесением фрикционной грунтовки на
этилсиликатной основе на обе поверхности толщиной по
50—70 мкм
2 Дробеструйный или пескоструйный двух поверхностей	0,46	1,4		1,3	1,2
с последующим нанесением фрикционной грунтовки на
одну поверхность на этилсиликатной основе, на другую —
на полиуретановой основе толщиной 50—70 мкм
3 Дробеструйный или пескоструйный двух поверхностей	0,38	1,4		1,3	1,2
с последующим нанесением фрикционной грунтовки на
полиуретановой основе толщиной 50—70 мкм на обе
поверхности
4 Очистка стальными механизированными щетками двух	0,35	2,5		1,8	1,4
поверхностей (без эффекта шлифовки)
5 Газоплазменный двух поверхностей с полным	0,42	2,0		1,6	1,3
удалением прокатной окалины

8.17 При определении расчетного сопротивления стального витого каната с металлическим сердечником принимается значение разрывного усилия каната в целом, установленное государственным стандартом или техническими условиями на канаты (а при его отсутствии в нормах – значение агрегатной прочности витого каната), и коэффициент надежности m = 1,6.

8.18 Модуль упругости или модуль сдвига прокатной стали, стального литья, пучков и канатов из параллельно уложенных проволок следует принимать по таблице 8.13.

Модуль упругости стальных оцинкованных витых канатов с металлическим сердечником, подвергнутых предварительной вытяжке усилием, равным половине разрывного усилия каната в целом, следует принимать по таблице 8.14.

Т а б л и ц а 8.13

	Полуфабрикаты		Модуль упругости Е или модуль сдвига G, МПа
1	Прокатная сталь и стальное литье			E = 2,06	105
2	То же			G = 0,78	105
3	Пучки и канаты из параллельно уложенных			E = 2,01	105
оцинкованных проволок
Т а б л и ц а 8.14
	Канаты	Кратность свивки		Модуль упругости Е, МПа
Одинарной свивки по ГОСТ 3064 и		6			1,18	· 105
закрытые несущие по ГОСТ 18899		8			1,45	· 105
и [9]		10			1,61	· 10	5
140

			СП 35.13330.2011
Окончание таблицы 8.14
Канаты	Кратность свивки	Модуль упругости Е, МПа
Одинарной свивки по ГОСТ 3064 и	11	1,65	· 105
закрытые несущие по ГОСТ 18899	12	1,70	· 10	5
и [9]
	14	1,75	· 105
	16	1,77	· 105

Учет условий работы и назначения конструкций

8.19 При расчете стальных конструкций и соединений мостов надлежит учитывать: коэффициент надежности u = 1,3 для элементов конструкций, рассчитываемых по

прочности с использованием расчетных сопротивлений Ru;

коэффициент условий работы m, принимаемый по таблицам 8.15 и 8.36 и подразделам настоящих норм, а для канатов в зоне отгибов на отклоняющих устройствах, хомутов, стяжек, сжимов и анкеров — по приложению У.

Т а б л и ц а 8.15

		Коэффициент
	Область применения	условий работы
		m
1	Элементы и их соединения в пролетных строениях и опорах	0,9
железнодорожных и пешеходных мостов при расчете на стадии
эксплуатации
2	То же, при расчете на нагрузки, возникающие при изготовлении,	1,0
транспортировке и монтаже
3	Элементы и их соединения в пролетных строениях и опорах	1,0
автодорожных и городских мостов при расчете на эксплуатационные
нагрузки, а также на нагрузки, возникающие при изготовлении,
транспортировке и монтаже
4	Канаты гибких несущих элементов в вантовых и висячих мостах	0,8
5	Канаты напрягаемых элементов предварительно напряженных	0,9
конструкций
6	Растянутые и сжатые элементы из одиночных профилей,
прикрепленных одной полкой (или стенкой):
	неравнополочный уголок, прикрепленный меньшей полкой	0,7
	неравнополочный уголок, прикрепленный большей полкой	0,8
		0,75
	равнополочный уголок
		0,9
	прокатный или составной швеллер, прикрепленный стенкой,
	или тавр, прикрепленный полкой
7	Элементы и их сварные соединения в пролетных строениях и опорах	0,85
северного «Б» исполнения
8	В случаях, не оговоренных в позициях 1 – 7	1,0

П р и м е ч а н и е — Значение коэффициента условий работы по позициям 1, 2 и 3 в соответствующих случаях применяют совместно с коэффициентами по позициям 4 — 7. Коэффициент условий работы по позиции 7 в соответствующих случаях применяют совместно с коэффициентами по позициям 4 — 6.

Расчеты

Общие положения

8.20 Расчетную схему конструкции следует принимать в соответствии с ее проектной геометрической схемой, при этом строительный подъем и деформации под нагрузкой допускается не учитывать (кроме пилонов вантово-балочных мостов).

141

СП 35.13330.2011

Усилия в элементах и перемещения стальных мостовых конструкций определяются из условия их работы с сечениями брутто.

Геометрическую нелинейность, вызванную перемещением элементов конструкций, следует учитывать при расчете систем, в которых ее учет вызывает изменение усилий и перемещений более чем на 5 %.

При выполнении расчетов с учетом геометрической нелинейности следует определять изменения в направлении действия сил, связанные с общими деформациями системы (следящий эффект).

При определении усилий в элементах конструкций соединения сварные и фрикционные на высокопрочных болтах допускается рассматривать как неподатливые.

При расчете вантовых и висячих мостов с гибкими несущими элементами из витых канатов с металлическим сердечником — одинарной свивки и закрытых несущих, подвергнутых предварительной вытяжке согласно 8.6, — надлежит учитывать их продольную и поперечную ползучесть в соответствии с указаниями 8.34 и 8.35.

8.21Жесткие соединения элементов в узлах решетчатых ферм допускается принимать при расчете шарнирными, если при таком допущении конструкция сохраняет свою неизменяемость, при этом для главных ферм отношение высоты сечения к длине элементов не должно, как правило, превышать 1:15.

Дополнительные напряжения в поясах ферм от деформации подвесок следует учитывать независимо от отношения высоты сечения к длине элемента пояса.

Учет жесткости узлов в решетчатых фермах допускается осуществлять приближенными методами, при этом допускается определение осевых усилий выполнять по шарнирной расчетной схеме.

8.22За ось элемента пролетных строений принимается линия, соединяющая центры тяжести его сечений. При определении положения центра тяжести сечения его ослабление отверстиями болтовых соединений не учитывается, а ослабление перфораций учитывается и принимается постоянным по всей длине элемента. При смещении оси элемента сквозных ферм относительно линии, соединяющей центры узлов, эксцентриситет следует учитывать в расчете, если он превосходит:

для П-образных, коробчатых, двухшвеллерных и двутавровых элементов — 1,5 % высоты сечения;

для тавровых и Н-образных элементов — 0,7 % высоты сечения.

Изгибающие моменты от смещения осей элементов распределяются между всеми сходящимися в узле элементами пропорционально их жесткости и обратно пропорционально длине. При этом каждый изгибающий момент следует принимать равным произведению эксцентриситета на максимальное значение усилия в данном элементе в основной расчетной схеме.

В элементах связей из уголков с болтовыми соединениями, центрированных по рискам, ближайшим к обушку, допускается возникающий при этом эксцентриситет не учитывать.

8.23Распределение временной нагрузки в элементах многобалочных пролетных строений со сплошными главными балками, объединенными жесткими поперечными связями, при отношении длины пролета к ширине свыше 4 допускается определять по теории тонкостенных стержней, принимая при этом гипотезу о недеформируемости контура поперечного сечения балки. В остальных случаях следует учитывать деформации контура поперечного сечения.

8.24При проектировании необходимо обеспечивать пространственную неизменяемость, прочность, общую и местную устойчивость пролетных строений и

142

СП 35.13330.2011

опор в целом, блоков, отдельных элементов, их частей, деталей и соединений под воздействием нагрузок, возникающих при изготовлении, транспортировании и монтаже, под воздействием эксплуатационных нагрузок, и выносливость.

Для элементов, ослабленных отверстиями под обычные болты, при расчетах на прочность и выносливость следует принимать сечения нетто, на устойчивость и жесткость — сечения брутто.

При расчетах элементов с фрикционными соединениями на высокопрочных болтах на выносливость, устойчивость и жесткость следует принимать сечения брутто, при расчетах по прочности — сечения нетто с учетом того, что половина усилия, приходящегося на данный болт, в рассматриваемом сечении уже передана силами трения.

Геометрические характеристики сечения нетто элементов конструкций следует находить, определяя наиболее невыгодное ослабление.

Расчеты по прочности

Центрально-растянутые и центрально-сжатые элементы

8.25 Расчет по прочности элементов, подверженных центральному растяжению или сжатию силой N, следует выполнять по формуле

	N	R y m .	(8.4)
	An

Здесь и в 8.26 — 8.32 m — коэффициент условий работы, принимаемый по таблице 8.15.

Изгибаемые элементы

8.26 Расчет по прочности элементов, изгибаемых в одной из главных плоскостей, следует выполнять по формуле

	M	Ry m ,	(8.5)
	жWn

где æ — коэффициент, учитывающий ограниченное развитие пластических деформаций в сечении и определяемый по формулам (8.6) и (8.7) при условии выполнения требований 8.32;

Wn — здесь и далее в расчетах по прочности минимальный момент сопротивления сечения нетто, определяемый с учетом эффективной ширины пояса bef.

При одновременном действии в сечении момента М и поперечной силы Q коэффициент æ следует определять по формулам:

при m 0,25Rs

æ = æ1;

(8.6)

при 0,25 Rs < m Rs

	1	2	2ab
æ = æ1				при 0 ≤ æ ≤ æ1,	(8.7)
	1		2a
					143

СП 35.13330.2011

где æ1 — коэффициент, принимаемый у двутавровых, коробчатых и тавровых сечений — по таблице 8.16, для кольцевых сечений — 1,15, для прямоугольных сплошных и Н-образных — 1,25;

								Q				— среднее касательное напряжение в стенке балки;
				m
							hwt w
					Q								A f
									; a						; b 1			0,25 2		— для коробчатых сечений;
					Qu								Aw
			b			1		0,0625						2 — для двутавровых сечений,
здесь Qu — предельная поперечная сила, определяемая по формуле
																				Qu = æ2		Rs mIt			,				(8.8)
																							S
причем æ2 принимается по формуле (8.27).
Т а б л и ц а 8.16
	A f ,min												Значения коэффициента æ1 при отношении площадей (Af,min + Aw)/A, равном
	Aw
				0,01							0,1			0,2				0,3		0,4	0,5				0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
0				1,243							1,248			1,253				1,258		1,264	1,269			1,274		1,279	1,283	1,267	1,243
0,1				1,187							1,191			1,195				1,199		1,202	1,206			1,209		1,212	1,214	1,160	—
0,2				1,152							1,155			1,158				1,162		1,165	1,168			1,170		1,172	1,150	—	—
0,3				1,128							1,131			1,133				1,136		1,139	1,142			1,144		1,145	1,097	—	—
0,4				1,110							1,113			1,115				1,118		1,120	1,123			1,125		1,126	1,069	—	—
0,5				1,097							1,099			1,102				1,104		1,106	1,109			1,110		1,106	1,061	—	—
0,6				1,087							1,089			1,091				1,093		1,095	1,097			1,099		1,079	—	—	—
0,7				1,078							1,080			1,082				1,084		1,086	1,088			1,090		1,055	—	—	—
0,8				1,071							1,073			1,075				1,077		1,079	1,081			1,082		1,044	—	~	—
0,9				1,065							1,067			1,069				1,071		1,073	1,074			1,076		1,036	—	—	—
1,0				1,060							1,062			1,064				1,066		1,067	1,069			1,071		1,031	—	—	—
2,0				1,035							1,036			1,037				1,038		1,039	1,040			1,019		—	—	—	—
3,0				1,024							1,025			1,026				1,027		1,028	1,029			1,017		—	—	—	—
4,0				1,019							1,019			1,020				1,021		1,021	1,022			1,015		—	—	—	—
5,0				1,015							1,015			1,016				1,017		1,018	1,018				—	—	—	—	—

П р и м е ч а н и я

1Для коробчатых сечений площадь Aw следует принимать равной сумме площадей стенок.

2Для таврового сечения площадь Af,min = 0.

Эффективную ширину пояса bef	при	вычислении Wn	следует определять по
формуле
bef =	bi	,	(8.9)

где — коэффициент приведения неравномерно распределенных напряжений на ширине участков пояса bi к условным равномерно распределенным напряжениям по всей эффективной ширине пояса bef, принимаемый по таблице 8.17;

bi — ширина участка пояса, заключенная в рассматриваемом сечении между двумя точками с максимальными напряжениями bmax (тогда bi = b) или между такой точкой и краем пояса bi = bk, при этом должны выполняться условия b 0,04l и bk 0,02l (в противном случае = 1);

l — длина пролета разрезной балки или расстояние между точками нулевых моментов в неразрезной балке.

144