СНиП II-23-81 - Стальные конструкции (1053599), страница 24
Текст из файла (страница 24)
Коэффициент cmax для типов сечений, приведенных на рисунках в таблице Д.6,следует вычислять по формуле135СП 16.13330.20112сmax =1 δВ(1 δВ)16(μ2ех 2)h,(Д.1)гдеδ 4 ρ / μ;В 1 2( β / ρ)(е х / h);μ(Д.2)8ω 0,156I t λ /( Ah );2y2= ax / h – отношение расстояния ах между центром тяжести и центром изгибасечения к высоте сечения h;ех = Mx /N – эксцентриситет приложения сжимающей силы относительно оси х – х,принимаемый со своим знаком (в таблице Д.6 показан со знаком «плюс»).В формулах (Д.2) обозначено2;= ( I x I y ) / ( Ah 2 )= I ω /( I y h 2 ) – здесь I — cекториальный момент инерции сечения;It = (1/3) bi ti 3 – момент инерции сечения при свободном кручении;bi и ti – соответственно ширина и толщина листов, образующих сечение,включая стенку.Формулы для определения ω, ε ,иили их значения приведены в таблице Д.6.2.
Коэффициент cmax при расчете на устойчивость стержня швеллерного сечения(при обозначениях, принятых в таблице Д.6 (Iу > Iх), – П-образного сечения) следуетвычислять по формуле (Д.1), учитывая при этом, чтопри = b tw / h tf , где tw – толщина стенки; tf – толщина полок:A = h tf (2 + );I = tf h3b2 (3 +2 ) / [12 (6 + )] = А h2b2 (3 +2 ) / [12 (6 + )(2 + )];(Д.3)22Iy = h tf b (6 + ) / 12 = A b (6 + ) / [12 (2 + )];Ix = tf h3 (1 +2 ) / [3 (2 + )] = A h2 (1 +2 ) / [3 (2 + )2].При расчете стержня П-образного сечения на центральное сжатие в формуле (Д.1)следует принимать ех = 0 и тогда В = 1.Т а б л и ц а Д.6 — Коэффициенты,Тип сеченияyy136xho0,5h 0,5hNexx0,2500СП 16.13330.2011Окончание таблицы Д.6axh1xNxxI 1 h1 I 2 h2I yhПо формуле (Ж.12)приложения Ж0h1hТо же3 2ε( 6 ε) 24(3 ε)(2 ε)(6 ε)0h2hoI1 I 2I y2xh2ohaxxh1xyyxho Nh2xh1axybОбозначения, принятые в таблице Д.6:I1 и I2 — моменты инерции соответственно большего и меньшего поясов относительно оси симметриисечения y–y.3.
Расчет на устойчивость внецентренно-сжатых элементов двутаврового сеченияс двумя осями симметрии, непрерывно подкрепленных вдоль одной из полок (рисунокД.1), следует выполнять по формулам (6) и (7) настоящих норм, в которыхкоэффициент cmax следует вычислять по формуле1 Ιх / Ιу1 4 (i x2i y2 ) / h 2excmax =/ 9,87ex / h.(Д.4)xРисунок Д.1 — Схема сечения элемента, подкрепленного вдоль полки137СП 16.13330.2011Коэффициент следует определять по формуле (Ж.4) приложения Ж.При определениизначение lef следует принимать равным расстоянию междусечениями элемента, закрепленными от поворота относительно продольной оси(расстояние между узлами крепления связей, распорок и т.п.).Эксцентриситет ех = Мх/ в формуле (Д.4) считается положительным, если точкаприложения силы смещена в сторону свободной полки; для центрально-сжатыхэлементов ех = 0.При определении ех за расчетный момент Мх следует принимать наибольшиймомент в пределах расчетной длины lef элемента.138СП 16.13330.2011Приложение Е(обязательное)Коэффициенты для расчета элементов конструкцийс учетом развития пластических деформацийТ а б л и ц а Е.1 — Коэффициенты cx, cy, nТипсеченияСхема сеченияy11,01,072,01,040,51,401,01,28y 0,5A f2,01,18y0,251,191,070,51,121,121,01,071,192,01,041,260,51,401,121,01,281,202,01,181,31—1,471,47xyAfxAf1,5xy AfyAfxx4а)0,5A wyб)yy2,0yxx xx2,01,120,5A w51,470,5Afx0,25A f1,51,19x31,470,25yyAwn приM y = 0*cxy Af2cyAwx xxAwНаибольшиезначения коэффициентовAfyа) 2,0б) 3,0139СП 16.13330.2011Окончание таблицы Е.1ТипсеченияСхема сеченияНаибольшиезначения коэффициентовcxcyAfAw60,25yAf1,040,51,07xx0,5A w1,470,5A wyn приMy = 0*3,01,01,122,01,19yxx7—1,261,261,5—1,601,47а) 3,0б) 1,00,51,02,01,601,071,121,19yа)yyyxxy Awxа)yxxx8б)Afyxxyxyб)yy Afx x9yx0,5A wyа) 3,0б) 1,0* При My 0 следует принимать n = 1,5, за исключением сечения типа 5,а, для которого n = 2, и типа5,б, для которого n = 3.Примечания1 При определении коэффициентов для промежуточных значений Af /Aw допускается линейнаяинтерполяция.2 Значение коэффициентов cx, cy принимают не более 1,15 f, где f — коэффициент надежности понагрузке, определяемый как отношение расчетного значения эквивалентной (по значению изгибающегомомента) нагрузки к нормативному.Т а б л и ц а Е.2 — Коэффициенты α1, α2, α3 для расчета на изгиб прямоугольных плит, опертыхпо четырем и трем сторонамПлитыОпертыепочетыремсторонамОпертыепо тремсторонамПри b/a1,51,61,01,11,21,31,41,71,81,92,0>2α10,0480,0550,0630,0690,0750,0810,0860,0910,0940,0980,1000,125α20,0480,0490,0500,0500,0500,0500,0490,0480,0480,0470,0460,0370,50,60,70,8При a1 / d10,91,01,21,42,0>20,0600,0740,0880,0970,1200,1260,1320,133α30,1070,112Обозначения, принятые в таблице Е.2:b – длинная сторона; a – короткая сторона; d1– длина свободной стороны; a1 – длина стороны, перпендикулярной к свободной.140СП 16.13330.2011Приложение Ж(обязательное)Коэффициент устойчивости при изгибеbЖ.1 Коэффициентдля расчета на устойчивость изгибаемых элементовbдвутаврового, таврового и швеллерного сечений следует определять в зависимости отрасстановки связей, раскрепляющих сжатыйпояс, вида нагрузки и места ееприложения.
При этом предполагается, что нагрузка действует в плоскостинаибольшей жесткости (Ix > Iy), а опорные сечения закреплены от боковых смещений иповорота.Ж.2 Для балки и консоли двутаврового сечения с двумя осями симметриикоэффициент b следует принимать равным:при 1 0,85(Ж.1)b = 1;при 1 0,851,(Ж.2)b = 0,68 + 0,21 1где значение 1 следует вычислять по формулеIy h 2 E( ).(Ж.3)1=I x l ef R yВ формуле (Ж.3) обозначено:– коэффициент, вычисляемый согласно требованиям Ж.3 настоящего приложения;h – полная высота сечения прокатного двутавра или расстояние между осями поясов(пакетов поясных листов) составного двутавра;lef – расчетная длина балки или консоли, определяемая согласно требованиям 8.4.2настоящих норм.Ж.3 Значение коэффициента в формуле (Ж.3) следует вычислять по формуламтаблиц Ж.1 и Ж.2 в зависимости от количества закреплений сжатого пояса, виданагрузки и места ее приложения, а также от коэффициента , равного:а) для прокатных двутавров2Ι t l ef= 1,54,(Ж.4)Ιy hгде t – момент инерции при свободном кручении, определяемый согласно приложению Д;h – полная высота сечения;б) для составных двутавров из листов со сварными или фрикционными пояснымисоединениямиl ef t f 2at 3) (1),=8 ((Ж.5)h bfb f t 3fгде обозначено:для сварных двутавров из трех листов:tf и bf – толщина и ширина пояса балки;h – расстояние между осями поясов;a = 0,5h;t – толщина стенки (t = tw);для составных двутавров с фрикционными поясными соединениями:tf – суммарная толщина листов пояса и полки поясного уголка;141СП 16.13330.2011bf – ширина листов пояса;h – расстояние между осями пакетов поясных листов;а – ширина вертикальной полки поясного уголка за вычетом толщины его полки;t – cуммарная толщина стенки и вертикальных полок поясных уголков.Если на участке балки lef эпюра Мх по своему очертанию отличается отприведенных в таблице Ж.1, то допускается значение определять по формулам длянаиболее близкой по очертанию эпюры Мх, в которую может быть вписанафактическая эпюра.В случаях когда у консоли балки сжатый пояс закреплен от боковогоперемещения в конце или по ее длине, значение допускается принимать равным:при сосредоточенной нагрузке, приложенной к растянутому поясу на концеконсоли,= 1,75 1, где значение 1 следует принимать согласно примечанию ктаблице Ж.1;в остальных случаях – как для консоли без закреплений.Ж.4 Для разрезной балки двутаврового сечения с одной осью симметрии (рисунокЖ.1) коэффициент b следует определять по таблице Ж.3, где значения 1, 2 и nследует вычислять по формулам:1Iy=a=22hh1l ef2.IxIyan=.Ix2hh2l e2fIxI1I2..E;Ry(Ж.6)E;Ry(Ж.7).(Ж.8)В формулах (Ж.6) – (Ж.8) обозначено:a – коэффициент, вычисляемый по формулеa= (В +В2С )D;h – расстояние между осями поясов;h1 и h2 – расстояние от центра тяжести сечения до оси соответственно болееразвитого и менее развитого поясов;lef – расчетная длина балки, определяемая согласно требованиям 8.4.2настоящих норм;I1 и I2 – моменты инерции сечения более развитого и менее развитого поясовотносительно оси симметрии сечения балки соответственно.142(Ж.9)СП 16.13330.2011143СП 16.13330.2011Т а б л и ц а Ж.2 — Коэффициент для жестко заделанных консолей двутаврового сечения с двумяосями симметрииКоэффициент при отсутствии закрепленийсжатого пояса и при значениях42828100Пояс, к которомуприложенанагрузкаВид нагрузкиСосредоточеннаяна конце консолиРавномернораспределеннаяРастянутыйСжатыйРастянутый1,0 + 0,166,2 + 0,084,0 + 0,057,0 + 0,051,42h1t1b1yxhxt2h2tyb2Рисунок Ж.1 — Схема двутаврового сечения с одной осью симметрииТ а б л и ц а Ж.3 — КоэффициентСжатый поясbКоэффициентbдо 0,85Более развитыйпри значениисвыше 0,85111 [0,21+ 0,68(n1 n1Менее развитый0,68 + 0,2122)]1221Ж.5 Значения В, С и D в формуле (Ж.9) следует определять по таблицам Ж.4 иЖ.5 в зависимости от коэффициентов:= n + 0,734 ;(Ж.10)= n + 1,145 ;(Ж.11)= (2n – 1) {0,47 – 0,035(b1b)[1 1hh= (1 – n )[9,87n + 0,385b0,072( 1 ) 2 ]};hI t l ef 2( ) ],I2 h(Ж.12)(Ж.13)где значения n, b1, h, I2, lef следует принимать согласно настоящему приложению, аIt – согласно приложению Д.Коэффициент в таблице Ж.5 следует определять по формуле (Ж.4).144СП 16.13330.2011Т а б л и ц а Ж.4 — Коэффициент ВСхема сечения и местоприложения нагрузкиКоэффициент В при нагрузкесосредоточеннойравномернов середине пролетараспределенной–1вызывающейчистый изгиб–11–1–––––Т а б л и ц а Ж.5 — Коэффициенты С и DКоэффициент С при сеченииВид нагрузкидвутавровом(n 0,9)тавровом(n = 1,0)Коэффициент DСосредоточенная в середине пролета0,3300,08263,265Равномерно распределенная0,4810,12022,247Вызывающая чистый изгиб0,1010,02534,315Ж.6 Для двутаврового сечения при 0,9 < n < 1,0 коэффициент а следуетопределять линейной интерполяцией между значениями, полученными по формуле(Ж.9) для двутаврового сечения при n = 0,9 и для таврового при n = 1.Для таврового сечения при сосредоточенной или равномерно распределеннойнагрузке и < 40 коэффициенты а следует умножать на (0,8 + 0,004 ).В балках с менее развитым сжатым поясом при n > 0,7 и 5lef / b2 25значение коэффициента 2 необходимо уменьшить умножением на (1,025 – 0,015lef / b2)и следует принимать при этом не более 0,95.
Значения lef / b2 25 в таких балках недопускаются.Ж.7 Для балки швеллерного сечения коэффициент b допускается приниматьравным b = 0,7 1, где 1 следует определяют как для балок двоякосимметричногодвутаврового сечения, используя формулы (Ж.3) и (Ж.4), где значения Ix, Iy, It следуетпринимать для швеллера.145СП 16.13330.2011Приложение И(рекомендуемое)Расчетные длины колонн и стоекТ а б л и ц а И.1 — Коэффициенты расчетной длинызакреплением концовколонны (стойки) с упругимСхема колонны (стойки)NKn5,4(4)(0,25 1,2);5,4(1)(2,4)(И.1)lKm0,5 ≤ µ ≤ 2,0NKml0,5((4,8)(2,4)((И.2)0,5 ≤ µ ≤ 1,0K m1N4,8);2,4)При 0Kn3,14Km3 1,33(и)9,87;(И.3)lµ ≥ 1,0;при=0 и> 9,871Обозначения, принятые в таблице И.1:KmlEIгдеK m1KmKm;K nl 3EI;– отношение коэффициентов жесткости упругого закрепления опорных сечений стойки,– коэффициент жесткости упругого закрепления, Н см, равный значению реактивногомомента, возникающего в опорном сечении при его повороте на уголKn=1;– коэффициент жесткости упругой опоры, Н/см, равный значению реактивной силы, возникающей вопорном сечении при его смещении на = 1.П р и м е ч а н и е — Значения146KmиKnдля некоторых рамных систем приведены в таблице И.2.СП 16.13330.2011Т а б л и ц а И.2 — Коэффициенты жесткости Km и Kn для колонн (стоек) рамных системНомер формулыдля схемыпо таблице И.1Схема рамыNlEI1lEIEI 1N(И.2)приψ=∞l1Kn0;3EI 1l13Km3EI1(l1l1l 2l2 )l2NEI1(И.2)приψ=∞EIlKm(И.1)приα=0EI1EIlЗначенияKm и KnKm4 EI1l1l1EI1NlEIEI2l1EI1EI 2KmK m1l2EI1Nll13EI1(l1 l 2 ) ;l1l 23EI 2(l1 l 2 )l1l 2EI1(И.2)приψ =0EIKmEI 1(4l1l1l 23l 2 )l2Nl(И.2)приψ =1EI 1(И.2)приψ =0EIKm3EI1l1l1147СП 16.13330.2011Коэффициенты расчетной длиныучастков ступенчатых колоннИ.1 Коэффициент расчетной длины 1 для защемленного в основании нижнегоучаcтка одноступенчатой колонны следует принимать:при верхнем конце колонн, свободном от закреплений, – по таблице И.3;при закреплении верхнего конца от поворота, но при возможности его свободногосмещения – по таблице И.4;при закреплении верхнего конца от смещения по формуле2121=где(1)(И.4),– коэффициенты расчетной длины нижнего участка колонны при нагрузкахF1 = 0 и F2 = 0 соответственно, определяемые при шарнирном опиранииверхнего конца по таблице И.5, а при закреплении от поворота – потаблице И.6.В таблицах И.3 – И.6 обозначено12и211111=l2l1I1I2иn=I 2 l1,I 1l 2где I1, I2, l1, l2 – моменты инерции сечений и длины нижнего и верхнего участков колоннысоответственно;= (F1 + F2) / F2.И.2 Коэффициент расчетной длины 2 для верхнего участка одноступенчатойколонны во всех случаях следует определять по формуле3.(И.5)2= 1/ 1И.3 Коэффициент расчетной длины 1 для защемленного в основании нижнегоучастка двухступенчатой колонны (рисунок И.1,а) при условиях закрепления верхнегоконца, указанных в таблице И.7, следует определять по формуле1где12m1(22m212m31)(12) 2 I 1 / I m1,(И.6)2= F2 / F3;2 = l2 / l1;m2,m3 – коэффициенты, определяемые по таблице И.7 как дляодноступенчатых колонн по рисунку И.1,б,в,г);Im1 = (I1 l1 + I2 l2) / (l1 + l2) – приведенное значение момента инерции сечения участкадлиной (l1 + l2).Здесь F1, F2, F3 – продольные силы, приложенные к верху нижнего, среднего иверхнего участков колонн с моментами инерции I1, I2, I3 и длинами l1, l2, l3соответственно.Приведенное значение момента инерции сечения участка длиной (l2 + l3) нарисунке И.1,б следует определять по формуле1= F1 / F3;m1,=2Im2 = (I2 l2+ I3 l3) / (l2 + l3).148СП 16.13330.2011в)I3F+F23Im2I1Im1I1F3I3Im1I2 F+F+F132l 1+l 2F1I3l 2+l 3F2l3F3l3г)l 1+l 2б)l1l1l2l3а)Рисунок И.1 — Схема двухступенчатой колонны (а) и условные схемы загружений при приложении силF1, F2 и F3 соответственно к нижнему (б), среднему (в), верхнему (г) участкамИ.4 Коэффициенты расчетной длины: 2 для среднего участка двухступенчатойколонны длиной l2 и 3 для верхнего участка колонны длиной l3 следует определять поформулам:23где2=3=l2l1l3l1==11//23;(И.7)3,(И.8)I 1 ( F2 F3 );I 2 ( F1 F2 F3 )I 1 F3I 3 ( F1 F2F3 ).149СП 16.13330.2011150СП 16.13330.2011151СП 16.13330.2011152СП 16.13330.2011153СП 16.13330.2011Т а б л и ц а И.7 — КоэффициентыУсловия закрепленияверхнего концаколонныm1,m2,m3Значения коэффициентовm1m2И.1,бСвободен отзакрепленийm3при условной схеме загружения по рисункуИ.1,в12,02,0(1– по таблице И.3 при=1Закреплен отповорота, допускаетсмещение|11– по таблице И.4 при11– по таблице И.4 при= 0)154=l3l1l2I m1)I3(12– по таблице И.5)|11–потаблицеИ.6)11(12– по таблице И.6)111211(l2|11– по таблице И.5)11(l1I m1)Ι31((l311Закреплен шарнирно,не допускаетсмещенияЗакреплен отповорота и смещенияИ.1,г12СП 16.13330.2011Приложение К(рекомендуемое)К расчету элементов на усталостьТ а б л и ц а К.1 — Группы элементов и соединений при расчете на усталость№п.п.Схема элемента и расположениерасчетного сеченияаОсновной металл с прокатными илиобработанными механическим путем кромкамиТо же, с кромками, обрезанными машиннойгазовой резкойГруппаэлементов12а1Характеристика элемента214Основной металл во фрикционных соединениях1Основной металл в болтовом (болты классаточности А) соединении в сечениях поотверстию:а) при парных накладкахб) при односторонних накладках45аОсновной металл с обработаннымимеханическим путем кромками, при разнойширине и радиусе перехода r, мм:20010а3ааа)аб)а4а2Фасонки прямоугольной формы, приваренныевстык или втавр к элементам конструкций безмеханической обработки перехода от фасонки кэлементу7bаПереход и закругление (класс чистоты газовойрезки 1 или фрезеровка) при72о, r 0,5b5rааа6аа155СП 16.13330.2011Продолжение таблицы К.1№п.п.Схема элемента и расположениерасчетного сеченияХарактеристика элементаГруппаэлементовФасонки, приваренные встык или втавр кстенкам и поясам балок, а также к элементамферм при4504Фасонки прямоугольной или трапециевиднойформы, приваренные к поясам балок внахлесткус обваркой по контуру нахлестки безмеханической обработки швов7Стыковой необработанный шов; нагрузкаперпендикулярна сварному шву; стыкуемыеэлементы одинаковой ширины и толщины4Стыковой необработанный шов; стыкуемыеэлементы разной ширины или разной толщины5а8а9аа1:5101:4hа11 б)а1:4ааааааа12ааа1561:1аh hаа)Основной металл в месте перехода к стыковомушву со снятым механическим способомусилением шва:а) при стыковании элементоводинаковой толщины и шириныб) то же, разной толщины и шириныСварные стыковые соединения:листового элемента на подкладном листе(нагрузка перпендикулярна сварному шву)труб на подкладном кольцепрокатных профилей встык23444СП 16.13330.2011Продолжение таблицы К.1№п.п.Схема элемента и расположение расчетногосеченияаХарактеристика элементаГруппаэлементовСварные сечения двутаврового, таврового и другихтипов, сваренные непрерывными продольнымишвами при действии усилия вдоль оси шва213аОсновной металл со вспомогательным элементом,прикрепленным продольными швами, при :до 45о90о1447Обрыв поясного листа без механическойобработки поперечного (лобового) шва7Основной металл с поперечным швом; сварнойшов двусторонний с плавным переходом косновному металлу4Основной металл растянутых поясов балок иэлементов ферм вблизи диафрагм и ребер,приваренных угловыми швами515а16аа17аа18а а5ttОсновной металл в месте перехода к поперечному(лобовому) угловому шву65а157СП 16.13330.2011Окончание таблицы К.1№п.п.Схема элемента и расположение расчетногосеченияааdm20tm19158аdm21tmddаХарактеристика элементаГруппаэлементовОсновной металл в соединениях с фланговымишвами (в местах перехода от элемента кконцам фланговых швов):а) с двойными фланговыми швамиб) с фланговыми и лобовыми швамив) при передаче усилия через основнойметаллг) щеки анкеров для крепления стальныхканатов8778Основной металл трубы растянутого раскосапри отношении толщины к наружному диаметрутрубы поясаtm /dm 1/141/20 tm /dm < 1/1478Основной металл трубы растянутого раскосапри отношении диаметров раскоса и пояса dd /dm= 0,4–0,7 и отношении толщины к наружномудиаметру трубы пояса:tm /dm 1/141/20 tm /dm < 1/141/35 < tm /dm < 1/20678СП 16.13330.2011Приложение Л(рекомендуемое)Узлы ферм с непосредственными прикреплениямиэлементов решетки к поясамЛ.1 Общие положенияЛ.1.1 В узлах ферм с непосредственным прикреплением элементоврешетки к поясам следует проверять (согласно 15.2.5 настоящих норм):несущую способность стенки (полки) пояса, к которой примыкает элементрешетки;несущую способность элемента решетки вблизи примыкания к поясу;прочность сварных швов.В приведенных далее формулах обозначены:— усилие в примыкающем элементе (решетки);М — изгибающий момент от основного воздействия в примыкающем элементе вплоскости фермы в сечении, совпадающем с примыкающей стенкой (полкой)пояса (момент от жесткости узлов следует учитывать согласно 15.2.2настоящих норм; для ферм из круглых труб – аналогичный момент врассматриваемом элементе в сечении, проходящем через точку пересечения осиэтого 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;— угол примыкания элемента решетки к поясу;Аd — площадь поперечного сечения элемента решетки;td — толщина стенки (полки) элемента решетки;Ryd — расчетное сопротивление стали элемента решетки.Л.1.2 Изготовление ферм с непосредственным прикреплением элементоврешетки к поясам возможно только при специализированном производстве спооперационным контролем качества, обращая внимание на контроль соблюденияперед сваркой проектного зазора между торцами раскосов и поясами ферм по всемупериметру сопряжения раскоса с поясом.Л.2 Фермы из гнутосварных профилейЛ.2.1 Узлы ферм из замкнутых гнутосварных профилей прямоугольногосечения (рисунок Л.1) следует проверять согласно требованиям Л.1 настоящего приложения,а также учитывать несущую способность боковой стенки пояса (параллельной плоскостиузла) в месте примыкания сжатого элемента решетки.Л.2.2 В случае одностороннего примыкания к поясу двух или более элементоврешетки с усилиями разных знаков (см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
