СП 53-102-2004. 
Приложение С

СП 53-102-2004. Приложение С
Общие правила проектирования стальных конструкций

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

 

 

 

 

 

 

Случайно выбранные документы:
СНИП 2.06.08-87 - Бетонные и железобетонные конструкции гидротехнических сооружений

 

 

 

Сварка ->  Строительные конструкции ->  СП 53-102-2004 -> 

 

 

 


Приложение С

(рекомендуемое)

 

УЗЛЫ ФЕРМ С НЕПОСРЕДСТВЕННЫМИ ПРИКРЕПЛЕНИЯМИ ЭЛЕМЕНТОВ РЕШЕТКИ К ПОЯСАМ

 

С.1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

 

В узлах ферм с непосредственным прикреплением элементов решетки к поясам проверяют:

несущую способность стенки (полки) пояса, к которой примыкает элемент решетки;

несущую способность элемента решетки вблизи примыкания к поясу;

прочность сварных швов.

В приведенных далее формулах обозначено:

N — усилие в примыкающем элементе (решетки);

M — изгибающий момент от основного воздействия в примыкающем элементе в плоскости фермы в сечении, совпадающем с примыкающей стенкой (полкой) пояса (момент от жесткости узлов допускается не учитывать), для ферм из круглых труб — аналогичный момент в рассматриваемом элементе в сечении, проходящем через точку пересечения этого элемента с образующей пояса;

F — продольная сила в поясе со стороны растянутого элемента решетки;

А — площадь поперечного сечения пояса;

Ry — расчетное сопротивление стали пояса;

t — толщина стенки (полки) пояса;

a — угол примыкания элемента решетки к поясу;

Ad — площадь поперечного сечения элемента решетки;

td — толщина стенки (полки) элемента решетки;

Ryd — расчетное сопротивление стали элемента решетки.

 

С.2 ФЕРМЫ ИЗ ГНУТОСВАРНЫХ ПРОФИЛЕЙ

 

С.2.1 Узлы ферм из замкнутых гнутосварных профилей прямоугольного сечения (рисунок С.1) проверяют согласно требованиям С.1, а также учитывают несущую способность боковой стенки пояса (параллельной плоскости узла) в месте примыкания сжатого элемента решетки.

 

 

а - К-образный при треугольной решетке; б — то же, при раскосной решетке; в — опорный;

г — У-образный

Рисунок С.1. Узлы ферм из гнутосварных профилей

 

С.2.2 В случае одностороннего примыкания к поясу двух элементов решетки или более с усилиями разных знаков (рисунок С.1, а, б), а также одного элемента в опорных узлах (рисунок С.1, в) при d / D £ 0,9 и g / b £ 0,25 несущую способность стенки пояса проверяют для каждого примыкающего элемента по формуле

 

,                                  (С.1)

 

где gd — коэффициент влияния знака усилия в примыкающем элементе, принимаемый равным 1,2 при растяжении и 1 — в остальных случаях;

gD — коэффициент влияния продольной силы в поясе, определяемый при сжатии в поясе, если , по формуле

 

,

 

в остальных случаях gD = 1,0;

b — длина участка линии пересечения примыкающего элемента с поясом в направлении оси пояса, равная db / sina;

g — половина расстояния между смежными стенками соседних элементов решетки или поперечной стенкой раскоса и опорным ребром;

f = (D - d) / 2.

 

С.2.3 Несущую способность стенки пояса в У-образных узлах (рисунок С.1, г), а также в узлах, указанных в С.2.2, при g / b > 0,25 проверяют по формуле

 

.                                               (С.2)

 

С.2.4 Несущую способность боковой стенки в плоскости узла в месте примыкания сжатого элемента при d / D > 0,85 проверяют по формуле

 

N £ 2gc gt k Ry t db /sin2 a,                                                   (C.3)

 

где gt — коэффициент влияния тонкостенности пояса, для отношений Db / t ³ 25 принимаемый равным 0,8, в остальных случаях — 1;

k — коэффициент, принимаемый равным:

 

при 4 (t / Db)2 - Ry / E £ 0

 

3,6 (t / Db)2 E / Ry;

 

при 0 < 4 (t / Db)2 - R / E < 6·10-4

 

0,9 + 670 (t / Db)2 - 170 R / E;

 

в остальных случаях — 1.

 

C.2.5 Несущую способность элемента решетки вблизи примыкания к поясу проверяют:

а) в узлах, указанных в С.2.2, при углах примыкания a = 40° — 50° по формуле

 

,                                          (С4)

 

где k — определяют, как в С.2.4, но с заменой характеристик пояса на характеристики элемента решетки: Db на большее из значений d или db, t на td и Ry на Ryd.

 

Для элемента решетки неквадратного сечения в левую часть формулы (С.4) вводят множитель ;

б) в узлах, указанных в С.2.3, по формуле

 

.                       (С.5)

 

Выражение в круглых скобках формулы (С.5) не должно быть менее 0.

Для элементов решетки неквадратного сечения в левую часть формулы (С.5) вводят множитель (1 + d / db) / 2.

С.2.6 Прочность сварных швов, прикрепляющих элементы решетки к поясу, проверяют:

а) в узлах, указанных в С.2.2, при углах примыкания a = 40° — 50° по формуле

 

.                                  (С.6)

 

где bf, kf, Rwf принимают согласно требованиям раздела 15;

 

б) в узлах, указанных в С.2.3, по формуле

 

.                      (С.7)

 

в) сварные швы, выполненные при наличии установочного зазора, равного (0,5 - 0,7) td, с полным проплавлением стенки профиля рассчитывают как стыковые.

 

С.3 ФЕРМЫ ИЗ КРУГЛЫХ ТРУБ

 

С.3.1 Узлы ферм из круглых труб (рисунок С.2) проверяют согласно требованиям С.1.

 

 

а — К-образного типа; б — Х-образный; в — опорный

Рисунок С.2. Узлы ферм из круглых труб (обозначения — см. таблицу С.1)

 

С.3.2 В случае примыкания к поясу n элементов решетки (рисунок С.2, а, б), а также одного элемента в опорных узлах (рисунок С.2, в) несущую способность стенки пояса проверяют для каждого примыкающего элемента по формулам:

 

; j = 1, …, n;                        (С8)

 

,                                                   (С.9)

 

где i — номер примыкающего элемента;

j — номер рассматриваемого примыкающего элемента;

Ni, Nj — усилие в примыкающем элементе, принимаемое с учетом знака («плюс» при растяжении, «минус» при сжатии);

mi — коэффициент, при i = j определяемый по формуле

 

;

 

при i ¹ j mi = 1;

здесь gdj — коэффициент влияния знака усилия в рассматриваемом примыкающем элементе, принимаемый равным 0,8 при растяжении и 1,0 — в остальных случаях;

lzj — длина участка примыкания рассматриваемого элемента (для трубчатых элементов

lzj = dj / sin aj);

gzj — коэффициент влияния длины примыкания рассматриваемого элемента, для нецилиндрических примыканий определяемый по формуле

 

;

 

для цилиндрических примыканий (труб) gzj = 1;

bi или bj — ширина примыкающего элемента (для трубчатого элемента bi = di или bj = dj);

S — характеристика несущей способности пояса, определяемая по формуле

 

S = 13 (1 + 0,02 d) t2 Ry gc;                                              (C.10)

 

здесь d = D / t — тонкостенность пояса;

gDj — коэффициент влияния продольной силы в поясе, определяемый при сжатии в поясе по формуле

 

gDj = 1 - 0,5 (Fj / A Ry)2,

 

в остальных случаях — gDj = 1;

здесь Fj — продольная сила в поясе со стороны растянутого элемента решетки;

grj — коэффициент влияния подкрепления стенки пояса в узле поперечными ребрами (диафрагмами и т.п.), принимаемый равным 1,25 при расположении подкрепляющего ребра в пределах участка рассматриваемого примыкания и 1 — в остальных случаях;

eij — коэффициент влияния расположения каждого из смежных примыкающих элементов по отношению к рассматриваемому (j—му), определяемый по таблице С.1;

при i = j eij = 1;

yi = arcsin bwi,

при bi £ 0,7 допускается принимать yi = 1,05 bi (bi — см. таблицу С.1),

при bi > 0,7

 

,

 

bwi = bwi / D;

bwi — ширина охвата пояса примыкающим элементом между кромками сварного шва (при bi£0,7 допускается принимать bwi = bi, при b > 0,7 bwi = bitdi).

 

С.3.3 Несущую способность стенки трубчатых элементов решетки вблизи примыкания к поясу проверяют по формуле

 

                                                       (С.11)

 

где æ — коэффициент, принимаемый равным: 0,008 — для раскосов в К-образных узлах, при расчете примыканий которых значение коэффициента z, определяемого по таблице С.1, составляет менее 0,85; 0,015 — в остальных случаях;

gcd — коэффициент условий работы, принимаемый равным: 0,85 — для элементов, пересекающихся в узле с двумя другими элементами, имеющими разные знаки усилий; 1 — в остальных случаях.

 

С.3.4 При подкреплении стенки пояса в узле (в местах примыкания рассматриваемого примыкающего элемента) прилегающей и приваренной к поясу накладкой толщиной ta вместо Ry в формуле (С.10) принимают расчетное сопротивление материала накладки Rya, вместо t — приведенную толщину tef, принимаемую равной: для растянутых примыкающих элементов ta, но не более 1,5t; для сжатых — tmax + 0,25tmin, где tmax — большая, a tmin - меньшая из толщин t и ta.

 

Таблица С.1.

 

Расположение оси смежного примыкающего элемента относительно оси рассматриваемого

Тип узла

sij

eij

С той же стороны пояса

К

С противоположной стороны пояса

X

0 £ sv < D

³ D

0

Обозначения, принятые в таблице С.1 (рисунок С.2):

gij — наименьшее расстояние вдоль оси пояса между сварными швами, прикрепляющими к поясу рассматриваемый и смежный элементы решетки (продольный просвет):

 

,

 

sij — расстояние вдоль пояса между бортами рассматриваемого и смежного примыкающих элементов:

 

;

 

bi = bi / D — отношение ширины примыкания смежного элемента к диаметру пояса (для трубчатых элементов bi = di / D).

 

Примечание — Значения zij принимают равными:

при gij £ 0                    zij = 0,6;

при 0 < gij  < D            zij = 1 - 0,4 (1 - gij  / D)4;

при gij  ³ D                  zij = 1.

 

С.3.5 Прочность сварных швов в случае резки труб со скосом кромки допускается проверять по формуле

 

N £ 0,95 Ad Rwy,                                                         (С.12)

 

где Rwy — расчетное сопротивление сварного стыкового соединения, принимаемое по указаниям 7.4.

 

С.4 ФЕРМЫ ИЗ ДВУТАВРОВ

 

С.4.1 Узлы ферм из двутавров с параллельными гранями полок (рисунок С.3) проверяют согласно требованиям С.1, а также учитывают:

несущую способность участка стенки пояса, соответствующего сжатому элементу решетки;

несущую способность поперечного сечения пояса на сдвиг.

С.4.2 В случае одностороннего примыкания к двутавровому поясу двух двутавровых элементов решетки или более с усилиями разных знаков (рисунок С.3, а, б), а также одного элемента в опорных узлах (рисунок С.3, в) при g £ 15 мм несущую способность полки пояса проверяют для каждого примыкающего элемента по формуле

 

,              (С.13)

 

где gD — коэффициент, определяемый по указаниям С.2.2.

 

С.4.3 Несущую способность участка стенки двутаврового пояса под действием сжатого двутаврового элемента решетки проверяют по формуле

 

,                                             (С.14)

 

где tw — толщина стенки пояса.

 

С.4.4 Несущую способность поперечного сечения двутаврового пояса под воздействием поперечной силы в узле проверяют по формуле

 

,                                  (С.15)

 

где Q — поперечная сила в узле, равная меньшему из произведений N sina;

Rs — расчетное сопротивление сдвигу стали пояса;

 

;

 

r — радиус закругления профиля пояса.

 

С.4.5 Несущую способность двутаврового элемента решетки вблизи примыкания к поясу проверяют по формуле

 

,                                         (С.16)

 

где gd — коэффициент, принимаемый по указаниям С.2.2.

 

С.4.6 Сечения сварных швов, прикрепляющих элементы решетки к поясу, принимают соответственно прочности участков (полок, стенок) двутаврового элемента решетки.

 

 

а — К-образный при треугольной решетке; б — то же, при раскосной решетке; в — опорный

 

Рисунок С.3. Узлы ферм из двутавров

 


Приложение Т

(рекомендуемое)

 

СЖАТЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ С ГИБКОЙ СТЕНКОЙ

 

При расчете центрально- и внецентренно сжатых стержней сплошного сечения в случаях, когда фактическое значение условной гибкости стенки  превышает (при центральном сжатии не более чем в 2 раза) значение предельной условной гибкости стенки , полученное согласно требованиям 8.3.2, 10.4.2, 10.4.3, рекомендуется в формулах (7), (94), (96) при a £ 0,5 по 10.4.2, (100), (101), (105) и (106) принимать расчетную уменьшенную площадь сечения Ad взамен А.

Значение Ad рекомендуется вычислять по формулам:

для двутаврового и швеллерного сечений

 

Ad = A - (hef - hd) tw,                                                         (T.1)

 

для коробчатого сечения:

при центральном сжатии

 

Ad = А – 2 (hef - hd) tw – 2 (bef,1 - bd) tf;                                         (T.2)

 

при внецентренном сжатии

 

Ad = A – 2 (hef - hd) tw.                                                      (T.3)

 

В формулах (Т.1)—(Т.3) обозначено:

hef и hd — расчетная и уменьшенная высота стенки, расположенной параллельно плоскости, в которой проверяется устойчивость;

bbef,1 и bd — расчетная и уменьшенная ширина пояса коробчатого сечения, расположенного перпендикулярно плоскости, в которой проверяется устойчивость.

 

Значение hd в центрально-сжатых элементах рекомендуется вычислять по формулам:

для двутаврового сечения

 

,                          (Т.4)

 

где при  > 3,5 рекомендуется принимать  = 3,5;

 

для коробчатого сечения

 

,                    (Т.5)

 

где при  > 2,3 рекомендуется принимать  = 2,3;

 

для швеллерного сечения

 

.                                                       (Т.6)

 

Для центрально-сжатых элементов значения  и  в формулах (Т.4)—(Т.6) рекомендуется принимать согласно требованиям 8.3.2. При вычислении значения hd для коробчатого сечения по формуле (Т.5) вместо hd, tw,  и  рекомендуется принимать соответственно bd, tf,  и , при этом значение  рекомендуется определять согласно требованиям 8.3.8.

Во внецентренно сжатых элементах двутаврового и коробчатого сечений значение hd рекомендуется вычислять по формулам соответственно (Т.4) и (Т.5). При этом в этих формулах значения  и  рекомендуется принимать согласно требованиям 10.4.2.