СНиП II-23-81 - Стальные конструкции (1053599), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

При вычислении значения hd длякоробчатого сечения по формуле (35) вместо hd, tw, λ uw и λ w следует приниматьсоответственно bd, tf, λ uf,1 и λ f,1 = (bef,1/ tf ) R у / Е , при этом значение λ uf,1 следуетопределять согласно требованиям 7.3.10.Значение hdдля внецентренно-сжатых элементов двутаврового икоробчатого сечений следует вычислять по формулам соответственно (34) и (35);при этом в этих формулах значения λ = λ х и λ uw следует принимать согласнотребованиям 9.4.2.7.3.7 При проверке устойчивости поясных листов в качестве расчетной ширинысвеса bef следует принимать расстояние:от грани стенки до края поясного листа (полки) – в сварных элементах;от оси крайнего болта в поясе до края поясного листа – в элементах сфрикционными поясными соединениями;от начала внутреннего закругления до края полки – в прокатных профилях;от края выкружки до края полки – в гнутых профилях (см. рисунок 5).7.3.8 Устойчивость поясных листов и полок центрально-сжатых элементовсплошного сечения следует считать обеспеченной, если условная гибкость свеса пояса(полки) λ f = (bef /tf) R у / Е не превышает значений предельной условной гибкостисвеса пояса (полки) λ uf, определяемых по формулам таблицы 10, в которых призначениях λ  0,8 или λ  4 следует принимать соответственно λ = 0,8 или λ = 4.7.3.9В центрально-сжатых элементах коробчатого сеченияпредельнуюусловную гибкость поясного листа λ uf,1 следует принимать по таблице 9 как длястенок коробчатого сечения: λ uf, 1 = (bef,1 / tf) R у / Е .7.3.10 Высота отгиба полки (стенки) аef (см.

рисунок 5) должна быть не менее0,3 bef в элементах, не усиленных планками, и 0,2 bef – в элементах, усиленныхпланками (см. таблицу 10); при этом толщина ребра должна быть не менее2аef R у / Е .7.3.11. При назначении сечений центрально-сжатых элементов по предельнойгибкости (в соответствии с требованиями раздела 10.4) значения предельных условныхгибкостей стенки λ uw и поясов λ uf ( λ uf,1), определяемых соответственно по таблицам9 и 10, допускается увеличивать умножением на коэффициент AR y /N , но не болеечем на 1,25.22СП 16.13330.2011Т а б л и ц а 10Предельная условная гибкость свеса (отгиба) полкиСечение uf при гибкости элемента 0,8    40,36 + 0,10 (37)0,43 + 0,08 (38)0,40 + 0,07 (39)0,85 + 0,19 (40)Обозначение, принятое в таблице 10:  условная гибкость элемента, принимаемая в расчете на устойчивость при центральном сжатии.П р и м е ч а н и е – Для свесов (отгибов) полок (см.

рисунок 5) предельные значения условной гибкости uf, вычисленные по формулам (37) и (38), следуетумножать на коэффициент 1,5, а по формуле (39) – на 1,6.8 Расчет элементов стальных конструкций при изгибе8.1 Общие положения расчетаВ зависимости от назначения и условий эксплуатации конструкций расчетизгибаемых элементов (балок) следует выполнять без учета или с учетом пластическихдеформаций в соответствии с подразделением элементов на три класса согласно 4.2.7.Балки 1-го класса следует применять для всех видов нагрузок и рассчитывать впределах упругих деформаций; балки 2-го и 3-го классов следует применять длястатических нагрузок и рассчитывать с учетом развития пластических деформаций.Балки крановых путей под краны групп режимов работы 1К – 8К по ГОСТ 25546при расчете на прочность следует относить к 1-му классу.Бистальные балки следует относить ко 2-му классу и рассчитывать с учетомограниченных пластических деформаций в стенке, значения которых следуетопределять при достижении расчетного сопротивления Ryf в поясах, выполненных изболее прочной стали.23СП 16.13330.20118.2 Расчет на прочность изгибаемых элементов сплошного сечения8.2.1 Расчет на прочность балок 1-го класса следует выполнять по формулам:при действии момента в одной из главных плоскостейМ 1;(41)Wn,min R y γ cпри действии в сечении поперечной силыQS 1;(42)It w Rs γcпри действии моментов в двух главных плоскостях (и наличии бимомента)MyMxBx у  1,(43)I xn R y γ cI yn R y γcI Ry cгде х и у  расстояния от главных осей до рассматриваемой точки сечения;при одновременном действии в стенке балки момента и поперечной силы0,87σ 2х  σ х σ у  σ 2у  3τ 2ху  1,  ху / Rs γс  1,R у γс(44)где х = М х у / I xn  нормальное напряжение в срединной плоскости стенки,параллельное продольной оси балки;у  то же, перпендикулярное продольной оси балки, в том числе loc,определяемое по формуле (47); ху = QS / (Itw)  касательное напряжение в стенке.Напряжения х и у, принимаемые в формуле (44) со своими знаками, а такжеху следует определять в одной и той же точке стенки балки.В балках, рассчитываемых по формуле (43), значения напряжений в стенке балкидолжны быть проверены по формуле (44) в двух главных плоскостях изгиба.При ослаблении стенки отверстиями для болтов левую часть формулы (42), a такжезначение ху в формуле (44) следует умножать на коэффициент , определяемый по формуле = s / (s – d),(45)где s – шаг отверстий в одном ряду;d – диаметр отверстия.8.2.2 Расчет на прочность стенки балки, не укрепленной ребрами жесткости, придействии местного напряжения loc в местах приложения нагрузки к верхнему поясу, атакже в опорных сечениях балки следует выполнять по формулеσ loc 1,(46)Ryγcгде loc = F / (lef tw).(47)Здесь F – расчетное значение нагрузки (силы);lef – условная длина распределения нагрузки, определяемая по формулам:для случаев по рисунку 6, а и бlef = b + 2h;для случая по рисунку 6, вlef =  3 I1 f /t w ,24(48)(49)СП 16.13330.2011а)FFб)FFв)lefFhhFtwleftwl eftwа – сварная; б – прокатная; в – сварная или прокатная при нагрузке от колеса кранаРисунок 6 –Схемы распределения сосредоточенной нагрузки на стенку балкигде h – размер, равный сумме толщины верхнего пояса балки и катета поясного шва,если нижняя балка сварная (см.

рисунок 6, а), либо расстоянию от наружнойграни полки до начала внутреннего закругления стенки, если нижняя балкапрокатная (см. рисунок 6, б); – коэффициент, принимаемый равным: 3,25 – для сварных и прокатных балок;4,5 – для балок с фрикционными поясными соединениями;I1f – сумма собственных моментов инерции пояса балки и кранового рельса илимомент инерции сечения, состоящего из пояса и рельса в случае приваркирельса швами, обеспечивающими совместную работу пояса и рельса.8.2.3 Расчет на прочность разрезных балок 2-го и 3-го классов двутаврового икоробчатого сечений (рисунок 7) из стали с нормативным сопротивлениемRyn  440 Н/мм2 при соблюдении требований 8.4.6, 8.5.8, 8.5.9 и 8.5.18 и прикасательных напряжениях х = Qx / Aw  0,9 Rs (кроме опорных сечений) следуетвыполнять по формулам:при изгибе в плоскости наибольшей жесткости (Ix > Iy)Mx 1;(50)с x βWxn,min R y γ cпри изгибе в двух главных плоскостях и напряжениях у = Qy / (2Af)  0,5RsMyMx+ 1.(51)с yW yn,min R y γcс х βWxn,min R y γ cЗдесь Мх, Му – абсолютные значения изгибающих моментов;cх , cу – коэффициенты, принимаемые согласно таблице Е.1; – коэффициент, принимаемый равным:при х  0,5 Rs = 1;при 0,5 Rs <  x  0,9 Rsτ0,20=1–( x )4 ,α f  0,25 Rs(52)где f = Af /Aw – отношение площади сечения пояса к площади сечения стенки(для несимметричного сечения Аf – площадь меньшего пояса;для коробчатого сечения Аw – суммарная площадь сечений двухстенок).25СП 16.13330.2011а)oAwyyAfQxMxxб)yQxQyMxQyxMyxoAw2AfAfMyyxAw2AfРисунок 7 – Схемы двутаврового (а) и коробчатого (б) сечений балокс действующими на них усилиямиПри расчете сечения в зоне чистого изгиба в формулах (50) и (51) следуетпринимать  = 1 и вместо коэффициентов сх и су соответственносxm = 0,5 (1 + сx); сym = 0,5 (1 + су).(53)Расчет на прочность в опорном сечении балок (при Мх = 0 и Му = 0) следуетвыполнять по формулам:Qx 1;(54)Aw Rs γcQy 1.(55)2A f Rs γ cПри ослаблении стенки отверстиями для болтов левую часть формул (54) и (55)следует умножать на коэффициент , определяемый по формуле (45).С целью установления размеров минимальных сечений составных балок значениякоэффициентов сх и су допускается принимать меньше значений, приведенных втаблице Е.1, но не менее 1,0.

Методика подбора минимальных сечений изгибаемыхэлементов приведена в приложении М.8.2.4 Расчет на прочность разрезных балок переменного сечения согласно 8.2.3 сучетом пластических деформаций допускается выполнять только в одном сечении снаиболее неблагоприятным сочетанием усилий M и Q; в остальных сечениях балкирасчет следует выполнять при значениях коэффициентов сх и су меньших, чем втаблице Е.1 приложения Е, или согласно 8.2.1.8.2.5 Расчет на прочность неразрезных и защемленных балок постоянногодвутаврового и коробчатого сечений с двумя осями симметрии, изгибаемых вплоскости наибольшей жесткости, со смежными пролетами, отличающимися не болеечем на 20 %, при соблюдении требований 8.4.6, 8.5.8, 8.5.9 и 8.5.18 следуетвыполнять по формуле (50) как сечений 2-го класса с учетом частичногоперераспределения опорных и пролетных моментов.В этом случае расчетное значение момента следует определять по формулеM = 0,5 (Mmax + Mef),(56)где Mmax – наибольший изгибающий момент в пролете или на опоре, определяемыйиз расчета неразрезной балки в предположении упругой работы стали;Мef – условный изгибающий момент, равный:26СП 16.13330.2011а) в неразрезных балках с шарнирно опертыми концами бóльшему из значений: М1 Mef = max (57) ;1  а/l Mef = 0,5М2 ,(58)где символ max означает, что следует найти максимум всего следующего за нимвыражения;М1 – изгибающий момент в крайнем пролете, вычисленный как в свободно опертойоднопролетной балке;а – расстояние от сечения, в котором действует момент М1, до крайней опоры;l – длина крайнего пролета;М2 – максимальный изгибающий момент в промежуточном пролете, вычисленный какв шарнирно опертой однопролетной балке;б) в однопролетных и неразрезных балках с защемленными концами Мef = 0,5М3,где М3 – наибольший из моментов, вычисленных как в балках с шарнирами на опорах;в) в балке с одним защемленным и другим свободно опертым концом значениеМef следует определять по формуле (57).Значение х в формуле (52) следует вычислять в сечении, где действует Мmax;если Мmax – момент в пролете, следует проверить опорное сечение балки.8.2.6 Расчет на прочность неразрезных и защемленных балок, удовлетворяющих8.2.5, в случае изгиба в двух главных плоскостях следует выполнять по формуле (51) сучетом перераспределения опорных и пролетных моментов в двух главныхплоскостях согласно указаниям 8.2.5.8.2.7 Расчет на прочность неразрезных и защемленных балок, удовлетворяющихтребованиям 8.2.5, 8.4.6, 8.5.8, 8.5.9 и 8.5.18, допускается выполнять по формуле (50)как сечений 3-го класса с учетом перераспределения изгибающих моментов иобразования условных пластических шарниров, а также влияния касательныхнапряжений х в соответствии с 8.2.3 в сечениях с максимальным изгибающиммоментом.8.2.8 Расчет на прочность бистальных разрезных балок двутаврового икоробчатого сечений с двумя осями симметрии при соблюдении требований 8.4.4, 8.5.9и 8.5.17 и при касательных напряжениях х  0,9Rs и y  0,5 Rs (кроме опорныхсечений) следует выполнять как расчет сечений 2-го класса по формулам:при изгибе в одной главной плоскостиMx 1;(59)с xr β rWxn R yw γ cпри изгибе в двух главных плоскостяхMyMx+ 1.(60)с yr W yn R yf γ cс xr β rWxn R yw γ cВ формулах (59) и (60) обозначено:cxr = (f r + 0,25 – 0,0833/r 2) / (f + 0,167),(61)где f = Af / Aw;r = Ryf / Ryw;r – коэффициент, принимаемый равным:при x  0,5 Rs r = 1;при 0,5 Rs < x < 0,9 Rs27СП 16.13330.2011τ0,2( x )4;(62)Rswα f r  0,25cyr – коэффициент, принимаемый равным 1,15 – для двутаврового сечения и1,05/r – для коробчатого сечения.Расчет бистальных балок при наличии зоны чистого изгиба и в опорном сечении, атакже с учетом ослабления сечения следует выполнять согласно 8.2.3 и приложению М.r = 1 –8.3 Расчет на прочность балок крановых путей сплошного сечения8.3.1 Расчет на прочность балок крановых путей следует выполнять согласнотребованиям 8.2.1 на действие вертикальных и горизонтальных нагрузок,определяемых согласно СП 20.13330.8.3.2 Расчет на прочность стенок балок крановых путей (за исключением балок,рассчитываемых на усталость, для кранов групп режимов работы 7К в цехахметаллургических производств и 8К) следует выполнять по формуле (44), в которойпри расчете сечений на опорах неразрезных балок вместо коэффициента 0,87 следуетпринимать коэффициент 0,77.8.3.3 При расчете на прочность стенок балок крановых путей из стали с пределомтекучести не более 440 Н/мм2 для кранов групп режимов работы 7К (в цехахметаллургических производств) и 8К должны быть выполнены условия:βRy(σ x  σ loc, x ) 2  (σ x  σ loc, x )σ loc, y  σ 2 loc, y  3(τ xy  τ loc, xy ) 2  1;(х + loc,x) / Ry  1;(63)(64)(loc,y + fy) / Ry  1;(65)(ху + loc,xy + f,xy) / Rs  1,(66)где  – коэффициент, принимаемый равным 0,87 для расчета разрезных балок и 0,77для расчета сечений на опорах неразрезных балок;x = М / Wxn; loc,x = 0,25loc,y; loc,y = γ f γ f 1 Fn /(tlef ) ; fy = 2Mt t / If ;xy = Q /(th); loc,xy = 0,3loc,y;f,xy = 0,25 fy .(67)В формулах (67) обозначено:М и Q – соответственно изгибающий момент и поперечная сила в сечении балки отрасчетной нагрузки, определяемой согласно СП 20.13330;f – коэффициент надежности по нагрузке для крановых нагрузок, принимаемыйсогласно СП 20.13330;f1 – коэффициент увеличения сосредоточенной вертикальной нагрузки от одногоколеса крана, принимаемый согласно СП 20.13330;Fn – полное нормативное значение сосредоточенной вертикальной нагрузки от одногоколеса крана;lef – условная длина, определяемая согласно требованиям 8.2.2;Мt – местный крутящий момент, определяемый по формулеMt = f f1 Fn e + 0,75 Qt hr,где е = 0,2 b (здесь b – ширина подошвы рельса);28(68)СП 16.13330.2011Qt – расчетная горизонтальная нагрузка, направленная поперек кранового пути,вызываемая перекосами мостовых кранов и непараллельностью крановыхпутей и принимаемая согласно СП 20.13330;hr – высота кранового рельса;If = It + bf tf3/ 3 – сумма собственных моментов инерции при кручении рельса и пояса,где bf и tf – соответственно ширина и толщина верхнего пояса балки.Все напряжения в формулах (63) – (67) следует принимать со знаком «плюс».8.3.4 Расчет на прочность подвесных балок крановых путей (монорельсов)следует выполнять с учетом местных нормальных напряжений от давления колесакрана, направленных вдоль и поперек оси балки.8.3.5 Расчет на прочность бистальных балок крановых путей двутавровогосечения с двумя осями симметрии для кранов групп режимов работы 1K – 5K при r ==Ryf / Ryw  1,5 допускается выполнять по формуле (60), в которой:Му – изгибающий момент в горизонтальной плоскости, полностью передающийсяна верхний пояс балки;Wxn = Wxnf – момент сопротивления сечения верхнего пояса относительно оси у – у;су – коэффициент, принимаемый равным 1,15.Расчет на прочность стенок бистальных балок крановых путей следует выполнятьсогласно требованиям 8.3.2.8.4 Расчет на общую устойчивость изгибаемых элементовсплошного сечения8.4.1 Расчет на устойчивость двутавровых балок 1-го класса, а также бистальныхбалок 2-го класса, удовлетворяющих требованиям 8.2.1 и 8.2.8, следует выполнять поформулам:при изгибе в плоскости стенки, совпадающей с плоскостью симметрии сеченияMx 1;(69) bWcx R y γ cпри изгибе в двух главных плоскостях (и наличии секториальных напряжений)MyMxB++ 1.(70)Wy Ry γcbWcx R y γ cW R y γ cВ формулах (69) и (70) обозначено: b – коэффициент устойчивости при изгибе, определяемый по приложению Ж длябалок с опорными сечениями, закрепленными от боковых смещений и поворота;Wcx – момент сопротивления сечения относительно оси х – х, вычисленный длясжатого пояcа;Wy – момент сопротивления сечения относительно оси у–у, совпадающей с плоскостьюизгиба;Wω – секториальный момент сопротивления сечения.Для бистальных балок в формулах (69) и (70), а также при определении  bследует Ry заменять на Ryf .8.4.2 При определении значения  b за расчетную длину балки lef следуетпринимать расстояние между точками закреплений сжатого пояса от поперечныхсмещений (узлами продольных или поперечных связей, точками крепления жесткогонастила); при отсутствии связей lef = l (где l – пролет балки); за расчетную длинуконсоли следует принимать: lef = l при отсутствии закрепления сжатого пояса на конце29СП 16.13330.2011консоли в горизонтальной плоскости (здесь l – длина консоли) или расстояние междуточками закрепления сжатого пояса в горизонтальной плоскости – при закреплениипояса на конце и по длине консоли.8.4.3 Расчет на устойчивость балок крановых путей двутаврового сечения следуетвыполнять по формуле (70), в которой: Му – изгибающий момент в горизонтальнойплоскости, полностью передающийся на верхний пояс балки; Wy = Wyf – моментсопротивления сечения верхнего пояса относительно оси у – у.8.4.4 Устойчивость балок 1-го класса, а также бистальных балок 2-го классаследует считать обеспеченной:а) при передаче нагрузки на балку через сплошной жесткий настил (плитыжелезобетонные из тяжелого, легкого и ячеистого бетона, плоский и профилированныйметаллический настил, волнистая сталь и т.п.), непрерывно опирающийся на сжатыйпояс балки и с ним связанный с помощью сварки, болтов, самонарезающих винтов идр; при этом силы трения учитывать не следует;б) при значениях условной гибкости сжатого пояса балки λ b = (lef / b) R yf / E , непревышающих ее предельных значений λ ub , определяемых по формулам таблицы 11для балок симметричного двутаврового сечения или асимметричного – с болееразвитым сжатым поясом, рассчитываемых по формуле (69) и имеющих отношениеширины растянутого пояса к ширине сжатого пояса не менее 0,75.Т а б л и ц а 11Место приложения нагрузкиК верхнему поясуК нижнему поясуНезависимо от уровня приложения нагрузки прирасчете участка балки между связями или причистом изгибеУсловная предельная гибкость сжатого поясапрокатной или сварной балкиλ ub0,35+0,0032 b/t +(0,76–0,02 b/t) b/h (71)0,57+0,0032 b/t +(0,92–0,02 b/t)b/h (72)0,41+0,0032 b/t +(0,73–0,016 b/t) b/h (73)Обозначения, принятые в таблице 11:b и t – соответственно ширина и толщина сжатого пояса;h – расстояние (высота) между осями поясных листов.Примечания1 Значения λ ub определены при 1  h/b  6 и 15  b/t  35; для балок с отношением b/t  15 в формулахтаблицы 11 следует принимать b/t = 15.λ ub следует умножать на 1,2.коэффициент R yf /σ , где  = М / (Wcc).2 Для балок с фрикционными поясными соединениями значения3 Значения ubдопускается повысить умножением на8.4.5 Прикрепления к сжатому поясу жесткого настила, продольных илипоперечных связей, которые должны обеспечить устойчивость изгибаемого элемента,следует рассчитывать на фактическую или условную поперечную силу.

Характеристики

Список файлов стандарта