СНиП II-23-81 - Стальные конструкции (1053599), страница 26
Текст из файла (страница 26)
В таблице М.1 и в формулах(М.3) среднее касательное напряжениеследует принимать равным = Q/Aw.Т а б л и ц а М.1/Rs00,50,60,70,80,9Предельные значенияuwпри, равном1,01,52,02,53,03,54,04,55,504,504,254,003,753,504,003,703,523,343,042,733,423,132,982,842,622,393,002,752,642,532,372,202,722,512,422,342,262,202,522,352,282,202,202,202,372,262,202,202,202,202,272,202,202,202,202,205,02,202,202,202,202,202,20Значения M и Q следует определять в одном сечении балки.Эффективное значение расчетного сопротивления стали Ry,ef следует определятьпо формулеRy,ef =0,65Еγc3(ε1 3 λuwψζ)2 ,(М.5)где= (1,8 1 – 0,8) / ( 1 3 ω1 ) .М.2.3 При наличии зоны чистого изгиба размеры сечений балок 2-го класса иэффективное значение расчетного сопротивления стали следует определять поформулам (М.3) и (М.5) соответственно при подстановке в них значения ε = 1,42.М.2.4 Размеры сечений двутавровых балок 3-го класса (при λuw = 2,2; λuf = 0,3)следует определять по формулам:tw = 0,745B /где23ω2 ; hw = 2,2tw/ γс ; tf = 1,92tw α 2 ;bf = 0,525hw α 2 , (М.6)= 1 + 0,8( /Rs)4;167СП 16.13330.2011= 0,25(3 2 – 2).Эффективное значение расчетного сопротивления стали Ry,ef следует определятьпо формулеε2 20,775E3 () ,Ry,ef =(М.7)ψζγc2где= (1,8 2 – 0,8)/( 2 3 ω2 ).М.2.5 При выборе стали расчетное сопротивление Ry следует принимать близкимк Ry,ef, вычисленному по формулам (М.2), (М.5) и (М.7); при этом должно бытьвыполнено условие Ry Ry,ef.М.2.6 Для балок 2-го и 3-го классов при одновременном действии в сечении М иQ в формулах (М.3), (М.5) – (М.7) следует принимать: в первом приближении = 0; впоследующих приближениях = Q/(tw hw).2М.3 Бистальные балки с устойчивой стенкойРазмеры сечений бистальных двутавровых балок 2-го класса с устойчивойстенкой при Ryf/Ryw = r следует определять по формулам:tw = 1,26B/ 3 ω3 λ 2 uw ; hw =гдеtww/uwγ c ; tf = tw λuw3r ; bf = hw3/( λuw r ) , (М.8)= 2r – 1 + 1/(3r 2) + 0,8 ( / Rsw)4 (1 – 1/r 2);3 = 0,25 (3 3/r – 2);E/R yw .w=3В формулах (М.8) значение λuw следует принимать по таблице М.1 в зависимостиот параметра ε , определяемого по формулеε = 1 + (1,3 – 0,2f)(c1r– 1),(М.9)где c1r – коэффициент, определяемый по формулам:c1r=Мх/(WxnRyw c)илиc1r =rcxr(М.10)и изменяющийся в пределах 1 < c1r cxr;здесь r и cxr – коэффициенты, определяемые согласно 8.2.8 настоящих норм.Эффективное значение расчетного сопротивления стали стенки балки Ryw,efследует определять по формулеε 3 λ0,63E 3 ( 3 uw ) 2Ryw,ef =,(М.11)ψζγcгде3= (1,83/r– 0,8)/(33ω3 ).При выборе стали должно быть выполнено условие RywRyw,ef.При одновременном действии в сечении М и Q следует учитывать М.2.6настоящего приложения.М.4 Балки с гибкой стенкойМ.4.1 Разрезные балки с гибкой стенкой симметричного двутаврового сечения,несущие статическую нагрузку и изгибаемые в плоскости стенки, как правило, следует168СП 16.13330.2011применять при нагрузке, эквивалентной равномерно распределенной до 50 кН/м, ипроектировать из стали с пределом текучести до 345 Н/мм2.М.4.2 Устойчивостьбалок с гибкой стенкой следует обеспечивать либовыполнением требований 8.4.4, а настоящих норм, либо закреплением сжатого пояса,при котором условная гибкость пояса λ b = (lef /bf ) R y /E не превышает 0,21 (где bf –ширина сжатого пояса).М.4.3 Отношение шириныпринимать не более 0,38 Е/R y .свесасжатогопояса к его толщине следуетМ.4.4 Отношение площадей сечений пояса и стенки f = Af /(twhw) не должнопревышать предельных значений fu, определяемых по формуле10 3(1,34 – 412 Ry /E).(М.12)fu =λw3М.4.5 Участок стенки балки над опорой следует укреплять двусторонним опорнымребром жесткости и рассчитывать согласно требованиям 8.5.17 настоящих норм.На расстоянии не менее ширины ребра и не более 1,3 tw Е/R y от опорного ребраследует устанавливать дополнительное двустороннее ребро жесткости размеромсогласно М.4.9 настоящего приложения.М.4.6 Местное напряжение loc в стенке балки, определенное по формуле (47),должно быть не более 0,75Ry, при этом значение lef следует вычислять по формуле (48)настоящих норм.М.4.7 При определении прогиба балок момент инерции поперечного сечения бруттобалки следует уменьшать умножением на коэффициент = 1,2 – 0,033 w для балок сребрами в пролете и на коэффициент = 1,2 – 0,033 λw – h/l – для балок без ребер в пролете.М.4.8 Прочность разрезных балок симметричного двутаврового сечения, несущихстатическую нагрузку, изгибаемых в плоскости стенки, укрепленной только поперечнымиребрами жесткости (рисунок М.1), с условной гибкостью стенки 6 λw 13 следуетпроверять по формуле(М/Мu)4 + (Q/Qu)41,(М.13)где М и Q – значения момента и поперечной силы в рассматриваемом сечении балки;Мu – предельное значение момента, вычисляемое по формулеMu = Ry ctwhw2 [Af /(twhw) + (0,85/ λw ) (1 – 1/w)];(М.14)Qu – предельное значение поперечной силы, вычисляемое по формулеQu = Rs ctwhw[ cr/Rs + 3,3(1 –cr/Rs)/(1+2) ].(М.15)В формулах (М.14) и (М.15) обозначено:tw и hw – толщина и высота стенки соответственно;Аf – площадь сечения пояса балки;,– критическое напряжение и отношение размеров отсека стенкиcrсоответственно, определяемые согласно 8.5.3 настоящих норм;– коэффициент, вычисляемый по формуле= 0,1 + 3 ;0,15.(М.16)169СП 16.13330.2011Здесь2= 8Wmin (hw a 2 ) /(twhw2a2);0,1;Wmin – минимальный момент сопротивления (относительно собственной оси,параллельной поясу балки) таврового сечения, состоящего из сжатогопояса балки и примыкающего к нему участка стенки высотой 0,5tw Е/R y ;а – шаг ребер жесткости.hhw1-11аtw1lРисунок М.1 — Схема балки с гибкой стенкойМ.4.9 Поперечные ребра жесткости, сечения которых приняты не менее указанных в8.5.9 настоящих норм, следует рассчитывать на устойчивость как стержни, сжатые силойN, определяемой по формулеN = 3,3 Rs ctwhw(1 –cr/Rs)/(1+2),(М.17)где все обозначения следует принимать по М.4.8 настоящего приложения.Значение N рекомендуется принимать равным не менее значения сосредоточеннойнагрузки, расположенной над ребром.Расчетную длину стержня следует принимать равной lef = hw(1 – ), но не менее 0,7hw.Симметричное двустороннее ребро рекомендуется рассчитывать на центральноесжатие, одностороннее – на внецентренное сжатие с эксцентриситетом, равнымрасстоянию от оси стенки до центра тяжести расчетного сечения стержня.В расчетное сечение стержня следует включать сечение ребра жесткости иполосы стенки шириной 0,65tw Е/R y с каждой стороны ребра.М.4.10 Размеры сечений двутавровых балок с гибкой стенкой и ребрами,удовлетворяющие условию (М.13), следует определять по формулам:tw = (0,19 + 29Ry/E)B;hw = tww/ γc ;bf = 0,76hw / λw ; tf = tw λw ,где λw = 12,9 – 2060Ry /E.Эффективное значение расчетного сопротивления стали балки Ry,efопределять по формуле1,06 E1.Ry,ef =γ c 3 (ψζ ) 2(М.18)следует(М.19)При необходимости с целью удовлетворения условия (М.13) следуетувеличивать число ребер жесткости или толщину стенки в отсеках балки,расположенных у опор.При выборе стали следует выполнять условие Ry Ry,ef.170СП 16.13330.2011М.5 Балки с перфорированной стенкойМ.5.1 Балки с перфорированной стенкой следует проектировать из прокатныхдвутавров (≥ I 20), как правило, из стали с пределом текучести до 440 Н/мм2.
Степеньразвития прокатного профиля (отношение высоты развитой балки к высоте исходногодвутавра) рекомендуется принимать ≤ 1,5.Сварные соединения стенок следует выполнять стыковым швом с полным проваром.сss1-1аy1x11xt0,5h 0,5hh0,5dx10,5dh efdx1xx1yРисунок М.2 — Схема участка балки с перфорированной стенкойМ.5.2 Расчет на прочность балок, изгибаемых в плоскости стенки (рисунок М.2),следует выполнять по формулам:для точек, находящихся в углах вырезанных отверстий на расстоянии 0,5d от оси х – х,MQaRu c ;(М.20)W x 4Wminдля точек, находящихся над углами вырезанных отверстий на расстоянии 0,5h отоси х – х,MQaRy c ;(М.21)W x 4WmaxQs sRs c,(М.22)tahefгдеМ – изгибающий момент в сечении балки;Q – поперечная сила в сечении балки;Qs – то же, на расстоянии (с + s – 0,5а) от опоры (см.
рисунок М.2);Wx – собственный момент сопротивления развитого двутавра в сечении балки сотверстием (сечение нетто) относительно оси х – х;Wmax, Wmin – наибольший и наименьший моменты сопротивления таврового сечения.М.5.3 Pасчет на устойчивость балок следует выполнять согласно требованиям8.4.1 настоящих норм; при этом геометрические характеристики балок следуетвычислять для сечения с отверстием. Устойчивостьбалок следует считатьобеспеченной, если выполнены требования 8.4.4 и 8.4.5 настоящих норм.М.5.4 В опорных сечениях стенку балки при hef/tw > 40 следует укреплятьребрами жесткости и рассчитывать согласно требованиям 8.5.17 настоящих норм; приэтом у опорного сечения следует принимать c 250 мм (см. рисунок М.2).М.5.5 В сечениях балки при отношении hef/tw > 2,5 Е/R y или при невыполнениитребований 8.2.2 следует устанавливать ребратребованиями 8.5.9 настоящих норм.жесткости в соответствии с171СП 16.13330.2011Сосредоточенные грузы следует располагать только в сечениях балки, неослабленных отверстиями.Высота стенки сжатого таврового сечения должна удовлетворять требованиям7.3.2 настоящих норм, в формуле (29) которого следует принимать λ = 1,4.М.5.6 При определении прогиба балок с отношением l/hef 12 (где l – пролет балки)момент инерции сечения балки с отверстием следует умножать на коэффициент 0,95.__________________________________________________________________________УДК 69+624.014.2.04(083.74)Ключевые слова: стальные строительные конструкции зданий и сооружений, особыеусловия эксплуатации стальных конструкций, расчетные характеристики материалов исоединений, фланцевые соединения, фрезерованные торцы, напряженно-деформированноесостояние элементов, упругая, упруго-пластическая и пластическая работа, методика,устойчивость, прочность, коэффициенты, узлы, стержни, центрально- и внецентренносжатые, изгибаемые элементы, проектирование стальных конструкций, предотвращениехрупкого разрушения, группы стальных конструкций, элементы конструкций, колонны,стойки, фермы, связи, прогоны, балки, балки крановых путей, листовые конструкции,висячие конструкции, конструкций опор воздушных линий электропередачи, открытыхраспределительных устройств и контактных сетей транспорта, антенные сооружения___________________________________________________________________________Издание официальноеСвод правилСП 16.13330.2011Стальные конструкцииАктуализированная редакция172СП 16.13330.2011СНиП II-23-81*Ответственный за выпуск В.Н.
КалининТираж 200 экз. Заказ № 96.Отпечатано в ОАО «ЦПП»173.