Стальные конструкции. СП Стальные конструкции. Внесены опечатки, опубликованные в Информационном Бюллетене о нормативной
 Скачать 2.4 Mb.
|
|
- суммарный фактор риска - нормируемое значение фактора риска для проката в соответствии с ГОСТ 28870: 15, 25, 35 соответственно для групп качества проката Z15, Z25, Расчетное значение следует определять по формуле, (где - форма соединения и расположение сварных швов - толщина свариваемого проката - катет шва - степень жесткости соединения - влияние технологии сварки (суммарный фактор от количества проходов, последовательности наложения швов и подогрева Значения , , , , представлены в таблице Таблица Характеристики сварных соединений Факторы риска Форма соединения и расположение сварного шва, Соединение без напряжений в направлении -Угловое соединение с симметрично расположенным швом -Соединение с промежуточным наплавленным слоем -Обычное тавровое соединение с угловыми швами Тавровое соединение с угловыми швами с полным или частичным проваром +Соединение с угловыми швами, расположенными вблизи свободного торца листа +Угловые соединения с полным проваром +Толщина листа , мм, работающего в направлении, Величина катета углового шва , мм, Степень жесткости соединения Низкая - возможна свободная усадка Средняя - частично возможны усадка шва и деформация конструкции +Высокая - жесткое закрепление без усадки шва +Технология сварки Количество проходов Один 0 Несколько -Последовательность наложения швов Попеременно с одной и с другой стороны соединения Вначале с одной, затем с другой стороны соединения 0 Подогрев Без подогрева С подогревом -Расчетное значение может быть уменьшено на 50% в случае работы материала на статическое сжатие по толщине и увеличено на 10% - в случае действия по толщине динамических или вибрационных нагрузок Проектирование соединений стальных конструкций Сварные соединения При проектировании стальных конструкций со сварными соединениями следует: назначать минимальные размеры сварных швов с учетом требований 14.1.4-14.1.6, а также применять минимально необходимое количество расчетных и конструктивных сварных швов; обеспечивать свободный доступ к местам выполнения сварных соединений с учетом выбранного вида и технологии сварки 14.1.2 Основные типы, конструктивные элементы и размеры сварных соединений следует принимать по ГОСТ 5264, ГОСТ 8713, ГОСТ 11533, ГОСТ 11534, ГОСТ 14771, ГОСТ При выборе электродов, сварочной проволоки и флюсов следует учитывать группы конструкций и расчетные температуры, указанные в приложениях В и Г При проектировании сварных соединений следует исключать возможность хрупкого разрушения конструкций согласно требованиям раздела 13. 14.1.5 При проектировании тавровых и угловых сварных соединений элементов стальных конструкций с растягивающими напряжениями в направлении толщины проката с целью исключения возможности слоистого разрушения металла под сварным швом, как правило, следует: применять стали для конструкций группы 1 согласно приложению В, с пределом текучести до 375 Н/мм , а также стали с гарантированными механическими свойствами в направлении толщины проката согласно требованиям ГОСТ применять сварочные материалы с пониженной прочностью и повышенной пластичностью использовать технологические приемы сварки, направленные на снижение остаточных сварочных напряжений не применять порошковую проволоку; отказаться от применения одностороннего углового шва и перейти к двустороннему; заменять угловые соединения тавровыми, а в последних обеспечивать отношение ширины свеса к толщине элементов не менее применять разделки кромок, обеспечивающие снижение объема наплавленного металла Сварные стыковые соединения листовых деталей, как правило, следует проектировать прямыми с полным проваром и с применением выводных планок. В монтажных условиях допускается односторонняя сварка с подваркой корня и сварка на остающейся стальной подкладке Размеры сварных угловых швов и конструкция соединения должны удовлетворять следующим требованиям: а) катет углового шва не должен превышать 1,2 , где - наименьшая из толщин свариваемых элементов; катет шва, наложенного на закругленную кромку фасонного проката толщиной , как правило, не должен превышать 0,9 б) катет углового шва должен удовлетворять требованиям расчета и быть, как правило, не меньше указанного в таблице 38; при возможности обеспечения большей глубины провара катет шва (от 5 мм и более) в тавровом двустороннем, а также в нахлесточном и угловом соединениях допускается принимать меньше указанного в таблице 38, ноне менее 4 мм при этом дополнительным контролем должно быть установлено отсутствие дефектов, в том числе технологических трещин; в) расчетная длина углового шва должна быть не менее 4 и не менее 40 мм; г) расчетная длина флангового шва должна быть не более 85 , за исключением швов, в которых усилие действует на всем протяжении шва (здесь - коэффициент, принимаемый согласно таблице д) размер нахлестки должен быть не менее пяти толщин наиболее тонкого из свариваемых элементов; е) соотношение размеров катетов угловых швов следует принимать, как правило, 1:1; при разных толщинах свариваемых элементов допускается принимать швы с неравными катетами при этом катеты, примыкающие к более тонкому либо к более толстому элементу, должны удовлетворять требованиям соответственно 14.1.7, а либо 14.1.7, б; ж) угловые швы следует выполнять сплавным переходом к основному металлу в конструкциях, возводимых в районах с расчетными температурами ниже минус 45 С, а также в случаях, когда плавный переход обеспечивает повышение расчетного сопротивления усталости сварных соединений. Таблица 38 Вид соединения Вид сварки Предел текучести стали, Н/мм Минимальный катет шва , мм, при толщине более толстого из свариваемых элементов , мм 6-10 11-16 17-22 23-32 33-40 Тавровое с двусторонними угловыми швами Нахлесточное и угловое Ручная дуговая До 285 4 4 4 5 5 6 Св. 285 до 4 5 6 7 8 9 10 " 390 " 590 5 6 7 8 9 10 Автоматическая и механизированная До 285 3 4 4 5 5 6 Св. 285 до 3 4 5 6 7 8 9 " 390 " 590 4 5 6 7 8 9 Тавровое с односторонними угловыми швами Ручная дуговая До 375 5 6 7 8 9 10 Автоматическая и механизированная Примечания В конструкциях из стали с пределом текучести свыше 590 Н/мм , а также из всех сталей при толщине элементов более 80 мм минимальный катет швов следует принимать по специальным техническим условиям В конструкциях группы 4 минимальный катет односторонних угловых швов следует уменьшать на 1 мм при толщине свариваемых элементов до 40 мм и на 2 мм - при толщине элементов свыше 40 мм. Таблица Вид сварки при диаметре сварочной проволоки сплошного сечения , мм Положение шва Коэффициент Значения коэффициентов и при нормальных режимах сварки и катетах швов, мм 9-12 14-16 св. Автоматическая при 3-5 В лодочку 0,7 1,15 Нижнее 0,9 0,7 1,15 1,05 Автоматическая и механизированная при В лодочку 0,8 0,7 1,05 1,0 Нижнее, горизонтальное, вертикальное 0,9 0,8 0,7 1,05 Ручная и механизированная при 1,4 или порошковой проволокой В лодочку 0,7 Нижнее, горизонтальное, вертикальное, потолочное 1,0 14.1.8 Для угловых швов, размеры которых установлены в соответствии с расчетом, для элементов из стали с пределом текучести до 285 Н/мм следует, как правило, применять электродные материалы, удовлетворяющие условиям - при механизированной сварке - при ручной сварке; для элементов из стали с пределом текучести свыше 285 Н/мм допускается применять электродные материалы, удовлетворяющие условию (здесь и - коэффициенты, зависящие от технологии сварки и катета шва и определяемые по таблице 39). 14.1.9 Односторонние угловые швы в тавровых соединениях элементов из стали с пределом текучести до 375 Н/мм , как правило, следует применять в конструкциях, эксплуатируемых в неагрессивной или слабоагрессивной среде (классификация по СНиП) в отапливаемых помещениях: для прикрепления промежуточных ребер жесткости и диафрагм - в конструкциях всех групп, кроме конструкций группы 1, рассчитываемых на усталость; для поясных швов сварных двутавров - в конструкциях групп 2 и 3 (кроме балок с условной гибкостью стенки ) при толщине стенки в колоннах и стойках до 12 мм ив балках до 10 мм, при выполнении швов механизированной сваркой с катетом шва ; при этом следует учитывать требования 15.3.3 и для всех конструктивных элементов - в конструкциях группы Катеты односторонних швов следует принимать по расчету, ноне менее указанных в таблице Односторонние угловые швы не следует применять в конструкциях зданий и сооружений, относящихся к I уровню ответственности, возводимых в районах с сейсмичностью баллов и выше, в районах с расчетной температурой ниже минус 45 Св конструкциях групп 1, 2, 3 в зданиях с кранами режимов работы Кв цехах металлургических производств) и Ка также в балках и ригелях рамных конструкций, рассчитываемых согласно требованиями Прерывистые угловые сварные швы допускается применять при статической нагрузке при избыточной несущей способности непрерывного шва минимального размера для соединений в конструкциях группы 4, а также в реконструируемых конструкциях группы 3, в районах, кроме имеющих расчетную температуру ниже минус 45 Си эксплуатируемых в неагрессивных или слабоагрессивных средах. Размеры сварного шва должны соответствовать требованиям Расстояние между участками сварных швов (рисунок 19), как правило, не должно превышать одного из значений 200 мм, 12 в сжатом элементе ( - толщина самого тонкого из соединяемых элементов, 16 в растянутом элементе. В конструкциях группы 4 расстояние допускается увеличить на а - в нахлесточном соединении б - в тавровом соединении Рисунок 19 - Схема прерывистых угловых сварных швов При наложении прерывистого шва следует предусматривать шов по концам соединяемых частей элементов длина этого шва в элементах составного сечения из пластин должна быть не менее 0,75 , где - ширина более узкой из соединяемых пластин Угловые сварные швы, расположенные по периметру отверстий или прорезей, допускается применять в нахлесточных соединениях в случаях, предусмотренных для передачи усилий в плоскости нахлестки, предотвращения потери устойчивости элементов нахлестки или конструктивных соединений элементов Пробочные швы, заполняющие наплавленным металлом всю площадь круглых или щелевых отверстий, допускается применять в нахлесточных соединениях в случаях, предусмотренных 14.1.10, только для предотвращения потери устойчивости элементов нахлестки или для конструктивных соединений элементов. Толщина пробочного шва должна быть не менее толщины просверленного или прорезанного элемента, ноне более 16 мм не менее 0,1 длины прорези либо значений 0,45 или 0,45 (где и - диаметр отверстия и ширина прорези, равные 8 мм и 8 мм). Расстояние между центрами отверстий или продольными осями прорезей должно быть не менее 4 или 4 . 14.1.13 Применение комбинированных соединений, в которых часть сдвигающего усилия воспринимается фрикционным соединением, а часть - сварными швами, допускается при условии, что сварка выполнена после затяжки болтов на расчетное усилие и с последующей их дотяжкой в случае необходимости. Распределение усилия между фрикционными и сварными соединениями допускается принимать пропорционально их несущим способностям. Применение в комбинированных соединениях болтов без контролируемого натяжения не допускается Расчет сварных стыковых соединений при действии осевой силы , проходящей через центр тяжести соединения, следует выполнять по формуле , (где - наименьшая из толщин соединяемых элементов - расчетная длина шва, равная полной его длине, уменьшенной на 2 , или полной его длине, если концы шва выведены за пределы стыка. При расчете сварных стыковых соединений элементов из стали с отношением , эксплуатация которых возможна и после достижения металлом предела текучести, а также из стали с пределом текучести 440 Н/мм в формуле (175) вместо следует принимать Расчет сварных стыковых соединений выполнять не требуется при применении сварочных материалов согласно приложению Г, полном проваре соединяемых элементов и физическом контроле качества соединений при растяжении Сварные стыковые соединения, выполненные без физического контроля качества, при одновременном действии водном и том же сечении шва нормальных и и касательных напряжений следует проверять по формуле (44), принимая в ней , , , 14.1.16 Расчет сварного соединения с угловыми швами при действии силы проходящей через центр тяжести соединения, следует выполнять на срез (условный) по одному из двух сечений (рисунок 20) по формулам: при по металлу шва ; (при по металлу границы сплавления , (где - расчетная длина швов в сварном соединении, равная суммарной длине всех его участков за вычетом по 1 см на каждом непрерывном участке шва , - коэффициенты, принимаемые по таблице 39. 1 - по металлу шва 2 - по металлу границы сплавления Рисунок 20 - Схема расчетных сечений сварного соединения с угловым швом Расчет сварных соединений с угловыми швами при действии момента в плоскости, перпендикулярной плоскости расположения швов, следует выполнять на срез (условный) по одному из двух сечений (см. рисунок 20) по формулам: по металлу шва ; (178) по металлу границы сплавления , (где и - моменты сопротивления расчетных сечений сварного соединения по металлу шва и по металлу границы сплавления соответственно Расчет сварного соединения с угловыми швами при действии момента в плоскости расположения этих швов следует выполнять на срез (условный) по одному из двух сечений (см. рисунок 20) по формулам: по металлу шва ; (по металлу границы сплавления , (где и - координаты точки сварного соединения, наиболее удаленной от центра тяжести О расчетного сечения этого соединения (рисунок 21); , - моменты инерции расчетного сечения сварного соединения по металлу шва относительно его главных осей и соответственно , - тоже, по металлу границы сплавления. Рисунок 21 - Расчетная схема сварного соединения При расчете сварного соединения с угловыми швами на одновременное действие продольной и поперечной сил и момента (см. рисунок 21) должны быть выполнены условия и , (где и - напряжения в точке расчетного сечения сварного соединения по металлу шва и по металлу границы сплавления соответственно, определяемые по формуле. (183) 14.1.20 Нахлесточные соединения элементов толщиной до 4 мм допускается осуществлять точечным швом дуговой сваркой сквозным проплавлением; при этом несущую способность одной точки следует принимать равной меньшему из двух предельных значений: при срезе ; (при вырыве , (где - диаметр точечного шва в плоскости соединяемых элементов, принимаемый по ГОСТ при применении способа сварки, непредусмотренного ГОСТ 14776, значение следует согласовывать и принимать в установленном порядке 1,1 при сварке элементов равной толщины 1,9 при сварке элементов с разными толщинами, отличающимися в 2 и более раза при меньшем отличии в толщинах значение следует принимать по интерполяции - меньшая из толщин свариваемых элементов Болтовые соединения Для болтовых соединений элементов стальных конструкций следует применять болты согласно приложению Г Болты следует размещать согласно требованиям таблицы 40, при этом в стыках ив узлах на минимальных расстояниях, а соединительные конструктивные болты, как правило, на максимальных расстояниях. Таблица Характеристика расстояния и предела текучести соединяемых элементов Расстояние при размещении болтов Расстояние между центрами отверстий для болтов в любом направлении: а) минимальное: при 375 Н/мм 2,5 при 375 Н/мм 3 б) максимальное в крайних рядах при отсутствии окаймляющих уголков при растяжении и сжатии или в) максимальное в средних рядах, а также в крайних рядах при наличии окаймляющих уголков: при растяжении или при сжатии или 18 2 Расстояние от центра отверстия для болта до края элемента а) минимальное вдоль усилия: при 375 Н/мм 2 при 375 Н/мм 2,5 б) тоже, поперек усилия: при обрезных кромках 1,5 при прокатных кромках 1,2 в) максимальное или г) минимальное во фрикционном соединении при любой кромке и любом направлении усилия 3 Расстояние минимальное между центрами отверстий вдоль усилия для болтов, размещаемых в шахматном порядке Обозначения, принятые в таблице 40: - диаметр отверстия для болта - толщина наиболее тонкого наружного элемента - расстояние поперек усилия между рядами отверстий. Примечания 1 Диаметр отверстий следует принимать для болтов класса точности A ; для болтов класса точности В в конструкциях опор ВЛ, ОРУ и КС мм, в остальных случаях (1; 2 или 3 мм, где - диаметр болта В одноболтовых соединениях элементов решетки (раскосов и распорок, кроме постоянно работающих на растяжение, при толщине элементов до 6 мм из стали с пределом текучести до 375 Н/мм расстояние от края элемента до центра отверстия вдоль усилия допускается принимать 1,35 (без допуска при изготовлении элементов в сторону уменьшения, о чем должно быть указано в проекте При размещении болтов в шахматном порядке на расстоянии, не менее указанного в поз, сечение элемента следует определять с учетом ослабления его отверстиями, расположенными водном сечении поперек усилия (не по зигзагу). При прикреплении уголка одной полкой болтами, размещаемыми в шахматном порядке, отверстие, наиболее удаленное от его конца, следует размещать на риске, ближайшей к обушку. Допускается крепить элементы одним болтом 14.2.3 Болты класса точности А следует применять для соединений, в которых отверстия просверлены на проектный диаметр в собранных элементах, либо по кондукторам в отдельных элементах и деталях, либо просверлены или продавлены на меньший диаметр в отдельных деталях с последующей рассверловкой до проектного диаметра в собранных элементах. Болты классов точности В в многоболтовых соединениях следует применять для конструкций из стали с пределом текучести до 375 Н/мм В соединениях, где болты работают преимущественно на растяжение, как правило, следует применять болты классов точности Вили высокопрочные Болты, имеющие по длине ненарезанной части участки с различными диаметрами, не следует применять в соединениях, в которых эти болты работают на срез Резьба болта, воспринимающего сдвигающее усилие, в элементах структурных конструкций, опор линий электропередачи и открытых распределительных устройства также в соединениях при толщине наружного элемента до 8 мм должна находиться вне пакета соединяемых элементов в остальных случаях резьба болта не должна входить вглубь отверстия более чем наполовину толщины крайнего элемента со стороны гайки или свыше 5 мм Установку шайб на болты следует выполнять согласно требованиям СНиП В расчетных соединениях с болтами классов точности Аи В (за исключением крепления вспомогательных конструкций) следует предусматривать меры против самоотвинчивания гаек (постановка пружинных шайб, вторых гаек и др На скошенных поверхностях соединяемых деталей и элементов (внутренние грани полок двутавров и швеллеров) подголовки болтов или гайки следует устанавливать косые шайбы Диаметр отверстия для болтов в элементах из проката должен соответствовать |