СНиП II-23-81. 
Рис.19. Схема конической оболочки вращения под действием продольного усилия сжатия

СНиП II-23-81. Рис.19. Схема конической оболочки вращения под действием продольного усилия сжатия
Стальные конструкции

      Стройка - Главная Написать нам
 
 
ПК Инфоплюс-смета Сварка - документы Бизнес-планы Исследования Тендеры  
 

 

 

 

 

 

 

Случайно выбранные документы:
ОСТ 36-128-85 - Устройства и приспособления монтажные методы расчета и проектирования

 

 

 

Сварка ->  Строительные конструкции ->  СНиП II-23-81 -> 

 

 

s £ gcscr,                                                                 (114)

 

где s = pr/2t – расчетное напряжение;

scr = 0,1Et/r – критическое напряжение, принимаемое не более Ry;

r – радиус срединной поверхности сферы.

 

 

Рис. 19. Схема конической оболочки вращения под действием продольного усилия сжатия

 

Основные требования к расчету металлических мембранных конструкций

 

8.14. При расчете мембранных конструкций опирание кромок мембраны на упругие элементы контура следует считать шарнирным по линии опирания и способным передавать сдвиг на элементы контура.

8.15. Расчет мембранных конструкций должен производиться на основе совместной работы мембраны и элементов контура с учетом их деформированного состояния и геометрической нелинейности мембраны.

8.16. Нормальные и касательные напряжения, распределенные по кромкам мембраны, следует считать уравновешенными сжатием и изгибом опорного контура в тангенциальной плоскости.

При расчете опорных элементов контура мембранных конструкций следует учитывать:

изгиб в тангенциальной плоскости;

осевое сжатие в элементах контура;

сжатие, вызываемое касательными напряжениями по линии контакта мембраны с элементами контура;

изгиб в вертикальной плоскости.

8.17. При прикреплении мембраны с эксцентриситетом относительно центра тяжести сечения элементов контура кроме факторов, указанных в п. 8.16, при расчете контуров следует учитывать кручение.

8.18. При определении напряжений в центре круглых в плане плоских мембран допускается принимать, что опорный контур является недеформируемым.

8.19. Для определения напряжений в центре эллиптической мембраны, закрепленной на деформируемом контуре, допускается применять требования п. 8.18 при условии замены значения радиуса значением большей главной полуоси эллипса (отношение большей полуоси к меньшей должно быть не более 1,2).

 

9. Расчет элементов стальных конструкций на выносливость

 

9.1. Стальные конструкции и их элементы (подкрановые балки, балки рабочих площадок, элементы конструкций бункерных и разгрузочных эстакад, конструкции под двигатели и др.), непосредственно воспринимающие многократно действующие подвижные, вибрационные или другого вида нагрузки с количеством циклов нагружений 105 и более, которые могут привести к явлению усталости, следует проектировать с применением таких конструктивных решений, которые не вызывают значительной концентрации напряжений, и проверять расчетом на выносливость.

Количество циклов нагружений следует принимать по технологическим требованиям эксплуатации.

Конструкции высоких сооружений типа антенн, дымовых труб, мачт, башен и подъемно-транспортных сооружений, проверяемые на резонанс от действия ветра, следует проверять расчетом на выносливость.

Расчет конструкций на выносливость следует производить на действие нагрузок, устанавливаемых согласно требованиям СНиП по нагрузкам и воздействиям.

9.2*. Расчет на выносливость следует производить по формуле

 

smax £ aRngn,                                                            (115)

 

где Rn – расчетное сопротивление усталости, принимаемое по табл. 32* в зависимости от временного сопротивления стали и групп элементов конструкций, приведенных в табл. 83*;

a – коэффициент, учитывающий количество циклов нагружений n и вычисляемый:

при n < 3,9·106 по формулам:

для групп элементов 1 и 2

 

;                                           (116)

 

для групп элементов 3-8

 

;                                           (117)

 

при n ³ 3,9·106 a = 0,77;

gn – коэффициент, определяемый по табл. 33 в зависимости от вида напряженного состояния и коэффициента асимметрии напряжений r = smin/smax; здесь smin и smax – соответственно наибольшее и наименьшее по абсолютному значению напряжения в рассчитываемом элементе, вычисленные по сечению нетто без учета коэффициента динамичности и коэффициентов j, je, jb. При разнозначных напряжениях коэффициент асимметрии напряжений следует принимать со знаком "минус".

 


Таблица 32*.

 

Группа элементов

Значения Rn при временном сопротивлении стали разрыву Run, МПа (кгс/см2)

до 420 (4300)

св. 420 (4300)

до 440 (4500)

св. 440 (4500)

до 520 (5300)

св. 520 (5300)

до 580 (5900)

св. 580 (5900) до 635 (6500)

1

2

120 (1220)

100 (1020)

128 (1300)

106 (1080)

132 (1350)

108 (1100)

136 (1390)

110 (1120)

145 (1480)

116 (1180)

3

4

5

6

7

8

Для всех марок стали 90 (920)

Для всех марок стали 75 (765)

Для всех марок стали 60 (610)

Для всех марок стали 45 (460)

Для всех марок стали 36 (370)

Для всех марок стали 27 (275)

 

Таблица 33.

 

smax

Коэффициент ассиметрии

напряжений r

Формулы для вычисления

коэффициента gn

Растяжение

– 1 £ r £ 0

0 < r £ 0,8

0,8 < r < 1

Сжатие

– 1 £ r < 1

 

При расчетах на выносливость по формуле (115) произведение aRngn не должно превышать Ru/gu.

9.3. Стальные конструкции и их элементы, непосредственно воспринимающие нагрузки с количеством циклов нагружений менее 105, следует проектировать с применением таких конструктивных решений, которые не вызывают значительной концентрации напряжений, и в необходимых случаях проверять расчетом на малоцикловую прочность.

 

10. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ НА ПРОЧНОСТЬ С УЧЕТОМ ХРУПКОГО РАЗРУШЕНИЯ

 

Центрально- и внецентренно-растянутые элементы, а также зоны растяжения изгибаемых элементов конструкций, возводимых в климатических районах I1, I2, II2, II3, II4, и II5, следует проверять на прочность с учетом сопротивления хрупкому разрушению по формуле

 

smax £ bRu/gu,                                                              (118)

 

где smax – наибольшее растягивающее напряжение в расчетном сечении элемента, вычисленное по сечению нетто без учета коэффициентов динамичности и jb;

b – коэффициент, принимаемый по табл. 84.

 

Элементы, проверяемые на прочность с учетом хрупкого разрушения, следует проектировать с применением решений, при которых не требуется увеличивать площадь сечения, установленную расчетом согласно требованиям разд. 5 настоящих норм.

 


11. РАСЧЕТ СОЕДИНЕНИЙ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

 

СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

 

11.1*. Расчет сварных стыковых соединений на центральное растяжение или сжатие следует производить по формуле

 

,                                                              (119)

 

где t – наименьшая толщина соединяемых элементов;

lw – расчетная длина шва, равная полной его длине, уменьшенной на 2t, или полной его длине в случае вывода концов шва за пределы стыка.

 

При расчете сварных стыковых соединений элементов конструкций, рассчитанных согласно п. 5.2. в формуле (119) вместо Rwy следует принимать Rwu/gu.

Расчет сварных стыковых соединений выполнять не требуется при применении сварочных материалов согласно прил. 2, полном проваре соединяемых элементов и физическом контроле качества растянутых швов.

11.2*. Сварные соединения с угловыми швами при действии продольной и поперечной сил следует рассчитывать на срез (условный) по двум сечениям (рис. 20):

 

 

Рис. 20. Схема расчетных сечений сварного соединения с угловым швом

1 – сечение по металлу шва; 2 – сечение по металлу границы сплавления

 

по металлу шва (сечение 1)

 

N / (bf kf lw) £ Rwf gwf gc;                                                      (120)

 

по металлу границы сплавления (сечение 2)

 

N / (bz kf lw) £ Rwz gwz gc,                                                      (121)

 

где lw – расчетная длина шва, принимаемая меньше его полной длины на 10 мм;

bf и bz – коэффициенты, принимаемые при сварке элементов из стали: с пределом текучести до 530 МПа (5400 кгс/см2) – по табл. 34*; с пределом текучести свыше 530 МПа (5400 кгс/см2) независимо от вида сварки, положения шва и диаметра сварочной проволоки bf = 0,7 и bz = 1;

gwf и gwz – коэффициенты условий работы шва, равные 1 во всех случаях, кроме конструкций, возводимых в климатических районах I1, I2, II2 и II3, для которых gwf = 0,85 для металла шва с нормативным сопротивлением Rwun = 410 МПа (4200 кгс/см2) и gwz = 0,85 – для всех сталей.

 

Для угловых швов, размеры которых установлены в соответствии с расчетом, в элементах из стали с пределом текучести до 285 МПа (2900 кгс/см2) следует применять электроды или сварную проволоку согласно п. 3.4 настоящих норм, для которых расчетные сопротивления срезу по металлу шва Rwf должны быть более Rwz, а при ручной сварке – не менее чем в 1,1 раза превышать расчетные сопротивления срезу по металлу границы сплавления Rwz, но не превышать значений Rwz bz / bf; в элементах из стали с пределом текучести свыше 285 МПа (2900 кгс/см2) допускается применять электроды или сварочную проволоку, для которых выполняется условие

 

Rwz < Rwf £ Rwz bz / bf.

 

При выборе электродов или сварочной проволоки следует учитывать группы конструкций и климатические районы, указанные в табл. 55*.

11.3*. Расчет сварных соединений с угловыми швами на действие момента в плоскости, перпендикулярной плоскости расположения швов, следует производить по двум сечениям по формулам:

по металлу шва

 

;                                                            (122)

 

по металлу границы сплавления

 

,                                                            (123)

 

где Wf – момент сопротивления расчетного сечения по металлу шва;

Wz – то же, по металлу границы сплавления.

 

Расчет сварных соединений с угловыми швами на действие момента в плоскости расположения этих швов следует производить по двум сечениям по формулам:

по металлу шва

 

;                                                (124)

 

по металлу границы сплавления

 

,                                                (125)

 

где Jfx и Jfy – моменты инерции расчетного сечения по металлу шва относительно его главных осей;

Jzx и Jzy – то же, по металлу границы сплавления;

х и у – координаты точки шва, наиболее удаленной от центра тяжести расчетного сечения швов, относительно главных осей этого сечения.

 

11.4. Сварные стыковые соединения, выполненные без физического контроля качества, при одновременном действии в одном и том же сечении нормальных и касательных напряжений следует проверять по формуле (33), в которой значения sx, sy, txy и Ry следует принимать соответственно: sx = swx и sy = swy – нормальные напряжения в сварном соединении по двум взаимно перпендикулярным направлениям; txy = twxy – касательное напряжение в сварном соединении; Ry = Rwy.

11.5. При расчете сварных соединений с угловыми швами на одновременное действие продольной и поперечной сил и момента должны быть выполнены условия

 

tf £ Rwfgwfgc и tz £ Rwzgwzgc,                                                   (126)

 

где tf и tz – напряжения в расчетном сечении соответственно по металлу шва и по металлу границы сплавления, равные геометрическим суммам напряжений, вызываемых продольной и поперечной силами и моментом.

 

БОЛТОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

 

11.6. В болтовых соединениях при действии продольной силы N, проходящей через центр тяжести соединения, распределение этой силы между болтами следует принимать равномерным.

11.7*. Расчетное усилие Nb, которое может быть воспринято одним болтом, следует определять по формулам:

на срез

 

Nb = Rbs gb Ans;                                                           (127)

 

на смятие

 

Nb = Rbp gb d åt;                                                          (128)

 

на растяжение

 

Nb = Rbt Abn.                                                            (129)

 

Обозначения, принятые в формулах (127) – (129):

Rbs, Rbp, Rbt

– расчетные сопротивления болтовых соединений;

d

– наружный диаметр стержня болта;

A = p d 2/4

- расчетная площадь сечения стержня болта;

Abn

– площадь сечения болта нетто; для болтов с метрической резьбой значение Abn следует принимать по прил. 1 к ГОСТ 22356–77*;

åt

– наименьшая суммарная толщина элементов, сминаемых в одном направлении;

ns

– число расчетных срезов одного болта;

gb

– коэффициент условий работы соединения, который следует принимать по табл. 35*.

 

Таблица 35*.

 

Характеристика соединений

Коэффициент условий работы соединения gb

1. Многоболтовое в расчетах на срез и смятие при болтах:

 

класса точности А

1,0

класса точности В и С, высокопрочных с нерегулируемым натяжением

0,9

2. Одноболтовое и многоболтовое в расчете на смятие при a = 1,5d и b = 2d в элементах конструкций из стали с пределом текучести, МПа (кгс/см2):

 

до 285 (2900)

0,8

св. 285 (2900) до 380 (3900)

0,75

Обозначения, принятые в таблице 35*:

a – расстояние вдоль усилия от края элемента до центра ближайшего отверстия;

b – то же, между центрами отверстий;

d – диаметр отверстия для болта.

Примечания: 1. Коэффициенты, установленные в поз. 1 и 2, следует учитывать одновременно.

2. При значениях расстояний a и b, промежуточных между указанными в поз. 2 в табл. 39, коэффициент gb следует определять линейной интерполяцией.