СНиП II-23-81 - Стальные конструкции (1053599), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Приразнозначных напряжениях max и min значение коэффициента следуетпринимать со знаком «минус».При расчете по формуле (170) должно быть выполнено условие Rv v Ru / u.12.1.3 Стальные конструкции и их элементы, непосредственно воспринимающиенагрузки с количеством циклов нагружений менее 105, следует проектировать сприменением таких конструктивных решений, которые не вызывают значительнойконцентрации напряжений, и в необходимых случаях проверять расчетом намалоцикловую усталость.Т а б л и ц а 35Группаэлементов12Значение Rv при нормативном значении временного сопротивлениястали Run, Н/мм2до 420св.420св.440св.520св.580до 440до 520до 580до 675120100128106Для всех марок сталиТо же»»»»345678132108136110145116907560453627Т а б л и ц а 36Напряженноесостояние (для max)РастяжениеКоэффициент асимметриинапряжений –1 00 0,80,8 1Сжатие68–1 1Формулы для вычислениякоэффициента v2,51,5 ρ2,01,2 ρ1,01 ρ2,01 ρСП 16.13330.201112.2 Расчет балок крановых путейРасчет на усталость балок крановых путей следует выполнять согласнотребованиям 12.1.1 и 12.1.2 на действие крановых нагрузок, определяемых согласноСП 20.13330.
При этом следует принимать = 0,77 при кранах групп режимов работы7К (в цехах металлургических производств) и 8К и = 1,1 – в остальных случаях.Расчет на усталость верхней зоны стенок составных балок крановых путей в этихслучаях следует выполнять по формуле(0,5σ 2x 0,36τ 2xy + 0,4 loc,y + 0,5fy ) / Rv 1,(173)где Rv – расчетное сопротивление усталости, принимаемое для всех марок сталей,равным для балок со сварными и фрикционными поясными соединениямисоответственно:для сжатой верхней зоны стенки (сечения в пролете балки)Rv = 75 Н/мм2 и 96 Н/мм2;для растянутой верхней зоны стенки (опорные сечения неразрезных балок)Rv = 65 Н/мм2 и 89 Н/мм2.Значения напряжений в формуле (173) следует определять по формулам 8.3.3.13 Проектирование стальных конструкций с учетомпредотвращения хрупкого разрушения13.1 При проектировании стальных конструкций следует исключать возможностьхрупкого разрушения, возникающую вследствие неблагоприятного влияния сочетанияследующих факторов:пониженной температуры, при которой сталь в зависимости от ее химическогосостава, структуры и толщины проката переходит в хрупкое состояние;действия подвижных, динамических и вибрационных нагрузок;высоких местных напряжений, вызванных воздействием сосредоточенныхнагрузок или деформаций деталей соединения, а также остаточных напряжений;резких концентраторов напряжений, ориентированных поперек направлениядействия растягивающих напряжений.13.2 Для предотвращения хрупкого разрушения конструкций следует:выбирать сталь согласно требованиям 5.2 и таблицам В.1, В.2, В.3 приложения В;по возможности избегать расположения сварных швов в зонах действиярастягивающих напряжений, превышающих 0,4 Ry;принимать меры по снижению неблагоприятного влияния концентрациинапряжений и наклепа, вызванных конструктивным решением или возникающих приразличных технологических операциях (правка, гибка, гильотинная резка,продавливание отверстий и т.п.);избегать пересечений сварных швов;для сварных стыковых соединений применять выводные планки и физическиеметоды контроля качества швов;учитывать, что конструкции со сплошной стенкой имеют меньше концентраторовнапряжений, чем решетчатые;69СП 16.13330.2011в стыках элементов, перекрываемых накладками, фланговые швы не доводить дооси стыка не менее чем на 25 мм с каждой стороны;применять возможно меньшие толщины элементов сечения (особенно пригильотинной резке кромок и продавливании отверстий);фасонки связей, вспомогательных и других второстепенных элементов крепить крастянутым элементам конструкций по возможности на болтах.13.3 При применении в сварных соединениях проката толщиной s ≥ 25 мм изнизколегированных сталей в крестообразных, тавровых и угловых соединениях, атакже у сварных швов с полным проплавлением, один из элементов в которыхиспытывает растягивающие напряжения по толщине листа, возникает риск появленияслоистого разрушения (дефекта в прокате, образующегося под действием сварки, ввиде слоистых трещин, параллельных плоскости проката).Такой дефект обычно обнаруживается при ультразвуковом контроле качествашвов.Возникновение слоистого разрушения существенно зависит от формысоединений и расположения сварных швов, от размера шва, толщины свариваемыхэлементов, степени жесткости соединения и технологии сварки.13.4 Склонность проката к слоистым разрушениям следует определять прииспытаниях на растяжение в соответствии с ГОСТ 28870 по величине относительногосужения ψz на образцах, ось которых нормальна поверхности проката.13.5 Исключить возможность слоистого разрушения можно при соблюденииусловияψzр ≤ ψzн ,где ψzр – суммарный фактор риска;ψzн – нормируемое значение фактора риска для проката в соответствиис ГОСТ 28870:ψzн =15, ψzн =25, ψzн =35 соответственно для групп качества проката Z15, Z25, Z35.Расчетное значение ψzр следует определять по формулеψzр = ψzф + ψzт + ψzш + ψzж + ψzс ,(174)где ψzф – форма соединения и расположение сварных швов;ψzт – толщина свариваемого проката;ψzш – катет шва;ψzж – степень жесткости соединения;ψzс – влияние технологии сварки (суммарный фактор от количествапроходов, последовательности наложения швов и подогрева).Значения ψzф , ψzт , ψzш , ψzж , ψzс представлены в таблице 37.Расчетное значение ψzр может быть уменьшено на 50 % в случае работыматериала на статическое сжатие по толщине и увеличено на 10 % – в случае действияпо толщине динамических или вибрационных нагрузок.70СП 16.13330.2011Т а б л и ц а 37Характеристики сварных соединенийФакторырискаФорма соединения и расположение сварного шва, ψzфСоединение без напряжений в направлении Z0,1Sψzф= – 25SУгловое соединение с симметрично расположенным швомψzф= – 100,5SСоединение с промежуточным наплавленным слоемψzф= – 5Обычное тавровое соединение с угловыми швамиψzф= 0Тавровое соединение с угловыми швами с полным или частичным проваромψzф= + 3Соединение с угловыми швами,расположенными вблизи свободного торца листаψzф= + 5Угловые соединения с полным проваромψzф= + 8SаТолщина листа S, мм, работающего в Z направлении, ψzтВеличина катета углового шва а, мм, ψzшСтепень жесткости соединения ψzжНизкая – возможна свободная усадкаСредняя – частично возможны усадка шва и деформация конструкцииВысокая – жесткое закрепление без усадки шваТехнология сварки ψzсОдинКоличество проходовНесколькоПоследовательностьПопеременно с одной и с другой стороны соединенияналожения швовВначале с одной, затем с другой стороны соединенияБез подогреваПодогревС подогревомψzт= 0,2Sψzш=0,3аψzж= 0ψzж= + 3ψzж= + 5ψzс= 0ψzс= – 2ψzс= – 2ψzс= 0ψzс= 0ψzс= – 871СП 16.13330.201114 Проектирование соединений стальных конструкций14.1 Сварные соединения14.1.1 При проектировании стальных конструкций со сварными соединениямиследует:назначать минимальные размеры сварных швов с учетом требований 14.1.4 14.1.6, а также применять минимально необходимое количество расчетных иконструктивных сварных швов;обеспечивать свободный доступ к местам выполнения сварных соединений сучетом выбранного вида и технологии сварки.14.1.2 Основные типы, конструктивные элементы и размеры сварных соединенийследует принимать по ГОСТ 5264, ГОСТ 8713, ГОСТ 11533, ГОСТ 11534, ГОСТ 14771,ГОСТ 23518.14.1.3 При выборе электродов, сварочной проволоки и флюсов следуетучитывать группы конструкций и расчетные температуры, указанные вприложениях В и Г .14.1.4 При проектировании сварных соединений следует исключать возможностьхрупкого разрушения конструкций согласно требованиям раздела 13.14.1.5 При проектировании тавровых и угловых сварных соединений элементовстальных конструкций с растягивающими напряжениями в направлении толщиныпроката с целью исключения возможности слоистого разрушения металла подсварным швом, как правило, следует:применять стали для конструкций группы 1 согласно приложению В, с пределомтекучести до 375 Н/мм2, а также стали с гарантированными механическими свойствамив направлении толщины проката cогласно требованиям ГОСТ 28870;применять сварочные материалы с пониженной прочностью и повышеннойпластичностью; использовать технологические приемы сварки, направленные наснижение остаточных сварочных напряжений; не применять порошковую проволоку;отказаться от применения одностороннего углового шва и перейти кдвустороннему;заменять угловые соединения тавровыми, а в последних обеспечивать отношениеширины свеса к толщине элементов не менее 1;применять разделки кромок, обеспечивающие снижение объема наплавленногометалла.14.1.6 Сварные стыковые соединения листовых деталей, как правило, следуетпроектировать прямыми с полным проваром и с применением выводных планок.В монтажных условиях допускается односторонняя сварка с подваркой корня и сваркана остающейся стальной подкладке.14.1.7 Размеры сварных угловых швов и конструкция соединения должныудовлетворять следующим требованиям:а) катет углового шва kf не должен превышать 1,2t, где t – наименьшая из толщинсвариваемых элементов;катет шва, наложенного на закругленную кромку фасонного проката толщиной t,как правило, не должен превышать 0,9t;б) катет углового шва kf должен удовлетворять требованиям расчета и быть, какправило, не меньше указанного в таблице 38; при возможности обеспечения большейглубины провара катет шва (от 5 мм и более) в тавровом двустороннем, а также в72СП 16.13330.2011нахлесточном и угловом соединениях допускается принимать меньше указанного втаблице 38, но не менее 4 мм; при этом дополнительным контролем должно бытьустановлено отсутствие дефектов, в том числе технологических трещин;Т а б л и ц а 38Минимальный катет шва kf, мм, при толщинеболее толстого из свариваемых элементов t, мм6–1011–16 17–22 23–32 33–4041–80Вид соединенияВидсваркиПределтекучести стали,Н/мм24–5Тавровое сдвустороннимиугловымишвамиНахлесточное и угловоеТавровое содносторонними угловымишвамиРучнаядуговаяДо 285Св.
285 до 390» 390 » 590До 285Св. 285 до 39044533456444674557856589576910686101269» 390 » 5904567891056789101245678910Автоматическая имеханизированнаяРучнаядуговаяАвтоматическая имеханизированнаяДо 375Примечания1 В конструкциях из стали с пределом текучести свыше 590 Н/мм2, а также из всех сталей при толщинеэлементов более 80 мм минимальный катет швов следует принимать по специальным техническим условиям.2 В конструкциях группы 4 минимальный катет односторонних угловых швов следует уменьшать на 1 мм притолщине свариваемых элементов до 40 мм и на 2 мм – при толщине элементов свыше 40 мм.в) расчетная длина углового шва должна быть не менее 4kf и не менее 40 мм;г) расчетная длина флангового шва должна быть не более 85 f kf, за исключениемшвов, в которых усилие действует на всем протяжении шва (здесь f – коэффициент,принимаемый согласно таблице 39);д) размер нахлестки должен быть не менее пяти толщин наиболее тонкого изсвариваемых элементов;е) соотношение размеров катетов угловых швов следует принимать, как правило,1:1; при разных толщинах свариваемых элементов допускается принимать швы снеравными катетами; при этом катеты, примыкающие к более тонкому либо к болеетолстому элементу, должны удовлетворять требованиям соответственно 14.1.7,а либо14.1.7,б;ж) угловые швы следует выполнять с плавным переходом к основному металлу вконструкциях, возводимых в районах с расчетными температурами ниже минус 45 °С,а также в случаях, когда плавный переход обеспечивает повышение расчетногосопротивления усталости сварных соединений.14.1.8 Для угловых швов, размеры которых установлены в соответствии срасчетом, для элементов из стали с пределом текучести до 285 Н/мм2 следует, какправило, применять электродные материалы, удовлетворяющие условиям:Rwf > Rwz – при механизированной сварке;1,1 Rwz Rwf Rwz z / f – при ручной сварке;73СП 16.13330.2011Т а б л и ц а 39Вид сварки при диаметресварочной проволокисплошного сеченияd, ммАвтоматическаяпри d = 3 – 5Положение шваВ лодочкуНижнееАвтоматическая имеханизированнаяпри d = 1,4 – 2Ручная имеханизированнаяпри d < 1,4 илипорошковойпроволокойВ лодочкуНижнее,горизонтальное,вертикальноеВ лодочкуНижнее,горизонтальное,вертикальное,потолочноеКоэффициентfzfzfzfzfzЗначения коэффициентовf и z при нормальных режимах сварки икатетах швов, мм3–89–1214–16св.