Материалы для стальных конструкций и их расчетные сопротивления Группы стальных конструкций
Группа 1.Сварные конструкции* либо их элементы, работающие в особо тяжелых условиях (согласно ГОСТ 25546), в том числе максимально стесняющие развитие пластических деформаций или подвергающиеся непосредственному воздействию динамических**, вибрационных или подвижных нагрузок [подкрановые балки; балки рабочих площадок; балки путей подвижного транспорта; элементы конструкций бункерных и разгрузочных эстакад, непосредственно воспринимающих нагрузки от подвижных составов; главные балки и ригели рам при динамической нагрузке; пролетные строения транспортерных галерей; фасонки ферм; стенки, окрайки днищ, кольца жесткости, плавающие крыши, покрытия резервуаров и газгольдеров; бункерные балки; оболочки параболических бункеров; стальные оболочки свободно стоящих дымовых труб; сварные специальные опоры больших переходов линий электропередачи (ВЛ) высотой более 60 м; элементы оттяжек мачт и оттяжечных узлов].
___________________________
* Конструкция или ее элемент считаются имеющими сварные соединения, если они расположены в местах действия значительных расчетных растягивающих напряжений (σ > 0,3Ry; σ > 0,3Rwf или σ > 0,3Rwz) либо в местах, где возможно разрушение сварного соединения, например из-за значительных остаточных напряжений, что может привести к непригодности к эксплуатации конструкции в целом.
** Конструкции относятся к подвергающимся воздействию динамических нагрузок, если отношение абсолютного значения нормального напряжения, вызванного динамической нагрузкой, к суммарному растягивающему напряжению от всех нагрузок в том же сечении α > 0,2.
Группа 2.Сварные конструкции либо их элементы, работающие при статической нагрузке при наличии растягивающих напряжений [фермы; ригели рам; балки перекрытий и покрытий; косоуры лестниц; оболочки силосов; опоры ВЛ, за исключением сварных опор больших переходов; опоры ошиновки открытых распределительных устройств подстанций (ОРУ); опоры транспортерных галерей; прожекторные мачты; элементы комбинированных опор антенных сооружений (АС) и другие растянутые, растянуто-изгибаемые и изгибаемые элементы], а также конструкции и их элементы группы 1 при отсутствии сварных соединений и балки подвесных путей из двутавров по ГОСТ 19425 и ТУ 14-2-427 при наличии сварных монтажных соединений.
Группа 3.Сварные конструкции либо их элементы, работающие при статической нагрузке, преимущественно на сжатие [колонны; стойки; опорные плиты; элементы настила перекрытий; конструкции, поддерживающие технологическое оборудование; вертикальные связи по колоннам с напряжениями в расчетных сечениях связей свыше 0,4Ry; анкерные, несущие и фиксирующие конструкции (опоры, ригели жестких поперечин, фиксаторы) контактной сети транспорта; опоры под оборудование ОРУ, кроме опор под выключатели; элементы стволов и башен АС; колонны бетоновозных эстакад; прогоны покрытий и другие сжатые и сжато-изгибаемые элементы], а также конструкции и их элементы группы 2 при отсутствии сварных соединений.
Группа 4.Вспомогательные конструкции зданий и сооружений (связи, кроме указанных в группе 3; элементы фахверка; лестницы; трапы; площадки; ограждения; металлоконструкции кабельных каналов; вспомогательные элементы сооружений и т.п.), а также конструкции и их элементы группы 3 при отсутствии сварных соединений.
Примечания
1 При назначении стали для конструкций зданий и сооружений I уровня ответственности по ГОСТ 27751 номер группы конструкций следует уменьшать на единицу (для групп 2 - 4).
2 При толщине проката t > 40 мм номер группы конструкций следует уменьшать на единицу (для групп 2 -4); при толщине проката t ≤ 6 мм - увеличивать на единицу (для групп 1 - 3).
Таблица В.1 - Назначение стали в конструкциях и сооружениях
| Марка стали по | Условия применения стали при расчетной температуре, °С | |||||||||||||
| t ≥ -45 | -45 > t ≥ -55 | t < -55 | ||||||||||||
| ГОСТ 27772 | ГОСТ 535, ГОСТ 14637 | ГОСТ 19281 | для групп конструкций | |||||||||||
| С235 | Ст3кп2, Ст3пс2 | - | - | + | + | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| С245 | Ст3пс5 | - | + | x | - | - | - | - | + | - | - | - | + | |
| С255, С285 | Ст3сп5 | + | x | x | - | - | - | - | + | - | - | - | + | |
| С345, С375 | 09Г2С | 3 | 1 | 1 | - | 3 | 3 | 1 | - | 4 | 4 | 2 или3 7 или 12 | - | |
| Обозначения, принятые в таблице В.1: знак «+» означает, что данную сталь следует применять; знак «-» означает, что данную сталь не следует применять; знак «-» означает, что данную сталь можно применять при соответствующем технико-экономическом обосновании. Примечания 1 Для стали С345 и 09Г2С даны категории требований по ударной вязкости соответственно в числителе по ГОСТ 27772, в знаменателе - по ГОСТ 19281. 2 Прокат из стали с пределом текучести Ryn ≥ 390 Н/мм2 следует назначать согласно требованиям таблиц В.3 и В.4 |
Таблица В.2 - Стали для труб
| Марка стали (толщина, мм) | ГОСТ | Условие применения стали при расчетной температуре, °С | ||||||||
| t ≥ -45 | -45 > t ≥ -55 | t < -55 | ||||||||
| для групп конструкций | ||||||||||
| ВСт3кп (до 4) | ГОСТ 10705* | +2*** | +2*** | +2*** | +2*** | +*** | +2*** | - | - | +2*** |
| ВСт3кп (4,5-1) | ГОСТ 10705* | - | +2*** | +2*** | - | - | - | - | - | - |
| ВСт3пс (до 5,5) | ГОСТ 10705* | +2*** | +2*** | +2*** | - | +2*** | +2*** | - | - | +2*** |
| ВСт3пс (6-10) | ГОСТ 10705* | +6 | +6 | +6 | - | - | +6 | - | - | +6 |
| ВСт3сп (6-10) | ГОСТ 10705* | - | - | - | - | +5 | - | - | - | - |
| ВСт3пс (5-15) | ГОСТ 10706** | - | +4 | +4 | - | - | +4 | - | - | - |
| ВСт3сп (5-15) | ГОСТ 10706** | - | - | - | - | +4 | - | - | - | - |
| 20**** | ГОСТ 8731 | + | + | - | - | - | - | - | - | - |
| 09Г2С**** | ГОСТ | + | + | - | + | + | - | - | - | - |
| * Группа В по таблице 1 ГОСТ 10705. ** Группа В с дополнительными требованиями по 5.1.4 ГОСТ 10706. *** Кроме опор ВЛ, ОРУ и КС. **** Бесшовные горячедеформированные трубы из указанных марок стали допускается применять для элементов специальных опор больших переходов ВЛ высотой более 60 м (группа конструкций 1); при этом они должны удовлетворять требованиям по ударной вязкости: - из стали марки 20 при расчетной температуре t ≥ -45 °С (при температуре испытаний минус 20 °С) не менее 30 Дж/см2; - из стали марки 09Г2С при расчетной температуре -45 °С > t ≥ -55 °С (при температуре испытаний минус 40 °С) не менее 40 Дж/см2 при толщине стенки до 9 мм и 35 Дж/см2 - при толщине стенки 10 мм и более. Обозначения, принятые в таблице В.2: Знак «+» означает, что данную сталь следует применять; знак «-» означает, что данную сталь не следует применять; цифра у знака «+» означает категорию стали. Примечание - Трубы, поставляемые по другим стандартам и ТУ, в том числе зарубежного производства, следует назначать по согласованию с организацией - разработчиком настоящих норм. |
Таблица В.3 - Нормируемые показатели ударной вязкости проката
| Расчетная температура, °С | Группа конструкций | Предел текучести проката, Н/мм2 | ||||||||
| Ryn < 290 | 290 ≤ Ryn <390 | 390 ≤ Ryn < 490 | Ryn ≥ 490 | |||||||
| Показатели ударной вязкости, Дж/см2 | ||||||||||
| КСА | KCV | KCV | KCV | KCV | ||||||
| при температуре испытаний на ударный изгиб, °С | ||||||||||
| +20 | +20 | -20 | -20 | -40 | -40 | -60 | -60 | |||
| t ≥ -45 | 1, 2, 3 | - | - | - | - | |||||
| -45 > t ≥ -55 | - | - | - | - | ||||||
| 2, 3 | - | - | - | - | ||||||
| t < -55 | 1, 2, 3 | - | - | - | - | |||||
| Примечания 1 КСА- ударная вязкость образцов типа 1 по ГОСТ 9454, испытанных при температуре +20 °С, с U-образным надрезом после деформационного старения; KCV - ударная вязкость образцов с V-образным надрезом (тип 11 по ГОСТ 9454). 2 В толстолистовом прокате испытываются поперечные образцы, в фасонном и сортовом - продольные. |
Таблица В.4 - Требования по химическому составу
| Нормативные сопротивления стали, Н/мм2 | Содержание элементов*, % (не более) | Сэ, % (не более) | ||
| С | Р | S | ||
| Ryn < 290 | 0,22 | 0,040 | 0,045** | - |
| 290 ≤ Ryn < 390 | 0,14 | 0,035 | 0,035** | 0,45 |
| 390 ≤ Ryn < 490 | 0,12 | 0,015*** | 0,015*** | 0,46 |
| 490 ≤ Ryn < 590 | 0,13 | 0,015 | 0,010 | 0,47 |
| Ryn ≥ 590 | 0,15 | 0,010 | 0,005 | 0,51 |
* Предельные отклонения по химическому составу в готовом прокате по ГОСТ 27772. ** В случае термической обработки, направленной на измельчение зерна, S ≤ 0,025 %. *** S + P ≤ 0,020%. Примечания 1 Углеродный эквивалент (Сэ, %) следует определять по формуле  где С, Мп, Si, Cr, Ni, Си, V, Nb, Mo, P - массовые доли элементов, %. 2 Для сталей с нормативным сопротивлением 290 ≤ Ryn < 390 Н/мм2 допускается повышение содержания углерода до 0,17 % по согласованию с организацией - составителем норм. Для фасонных профилей с нормативным сопротивлением 390 ≤ Ryn < 490 Н/мм2 допускается содержание фосфора до Р ≤0,030 % и серы до S ≤ 0,025 % по согласованию с организацией - составителем норм. |
Таблица В.5- Нормативные и расчетные сопротивления при растяжении, сжатии и изгибе листового, широкополосного универсального и фасонного проката
| Сталь по ГОСТ 27772 | Толщина проката*, мм | Нормативное сопротивление** проката, Н/мм2 | Расчетное сопротивление*** проката, Н/мм2 | ||
| Ryn | Run | Ry | Ru | ||
| С235 | От 2 до 8 | 230 / 225 | 350 / 345 | ||
| С245 | » 2 » 20 | 240 / 235 | 360 / 350 | ||
| Св. 20 » 30 | 230 / 225 | 360 / 350 | |||
| С255 | От. 2 » 20 | 240 / 235 | 360 / 350 | ||
| Св. 20 » 40 | 230 / 225 | 360 / 350 | |||
| С285 | От 2 » 10 | 270 / 260 | 380 / 370 | ||
| Св. 10 » 20 | 260 / 250 | 370 / 360 | |||
| С345 | От 2 » 20 | 320 / 310 | 460 / 450 | ||
| Св. 20 » 40 | 300 / 290 | 450 / 440 | |||
| » 40 » 80 | 280 / 270 | 440 / 430 | |||
| » 80 » 100 | 260 / 250 | 420 / 410 | |||
| С345К | От 4 » 10 | 335 / 330 | 460 / 450 | ||
| С375 | » 2 » 20 | 345 / 340 | 480 / 465 | ||
| Св. 20 » 40 | 325 / 320 | 470 / 455 | |||
| С390 | От 4 » 50 | 380 / 370 | 525 / 515 | ||
| С440 | » 4 » 30 | 430 / 420 | 575 / 560 | ||
| Св. 30 » 50 | 400 / 390 | 555 / 540 | |||
| С590 С590К | От 10 » 40 | 575 / 560 | 670 / 650 | ||
| * За толщину фасонного проката следует принимать толщину полки. ** За нормативное сопротивление приняты гарантированные значения предела текучести и временного сопротивления, приводимые в государственных стандартах или технических условиях. В тех случаях, когда эти значения в государственных стандартах или технических условиях приведены только в одной системе единиц - (кгс/мм2), нормативные сопротивления (Н/мм2) вычислены умножением соответствующих величин на 9,81 с округлением до 5 Н/мм2. По согласованию с организацией - составителем норм допускается применение значений нормативных сопротивлений, отличных от приведенных в настоящей таблице В.5. *** Значения расчетных сопротивлений получены делением нормативных сопротивлений на коэффициенты надежности по материалу, определенные в соответствии с 3.2, с округлением до 5 Н/мм2. В числителе представлены значения расчетных сопротивлений проката, поставляемого по ГОСТ 27772 (кроме стали С590К) или другой нормативной документации, в которой используется процедура контроля свойств проката по ГОСТ 27772 (γm = 1,025), в знаменателе - расчетное сопротивление остального проката при γm = 1,050. |
Таблица В.6 - Нормативные и расчетные сопротивления при растяжении, сжатии и изгибе труб
| Марка стали | ГОСТ | Толщина стенки, мм | Нормативное сопротивление, Н/мм2 | Расчетное сопротивление, Н/мм2 | ||
| Ryn | Run | Ry | Ru | |||
| ВСт3кп, ВСт3пс, ВСт3сп | ГОСТ 10705 | До 10 | ||||
| ВСт3пс4, Ст3сп4, | ГОСТ 10706 | 4-15 | ||||
| ГОСТ 8731 | 4-36 | |||||
| Примечания 1 Нормативные сопротивления для труб из стали марки 09Г2С по ГОСТ 8731 устанавливаются по соглашению сторон в соответствии с требованиями этого стандарта; расчетные сопротивления - согласно 5.2 настоящих норм. 2 Для труб марок сталей и толщин, поставляемых по другим стандартам и ТУ, допускается назначение нормативных и расчетных сопротивлений по согласованию с организацией - составителем норм. |
Таблица В.7 - Расчетные сопротивления проката смятию торцевой поверхности, местному смятию в цилиндрических шарнирах, диаметральному сжатию катков
| Временное сопротивление, Н/мм2 | Расчетное сопротивление, Н/мм2 | ||
| смятию | диаметральному сжатию катков (при свободном касании в конструкциях с ограниченной подвижностью) Rcd | ||
| торцевой поверхности (при наличии пригонки) Rp | местному в цилиндрических шарнирах (цапфах) при плотном касании Rlp | ||
| 351 / 343 | 176 / 171 | 9 / 9 | |
| 361 / 352 | 180 / 176 | 9 / 9 | |
| 371 / 362 | 185 / 181 | 9 / 9 | |
| 380 / 371 | 190 / 185 | 10 / 10 | |
| 390 / 381 | 195 / 190 | 10 / 10 | |
| 420 / 409 | 210 / 204 | 10 / 10 | |
| 429 / 419 | 215 / 209 | 11 / 11 | |
| 439 / 428 | 220 / 214 | 11 / 11 | |
| 449 / 438 | 224 /219 | 11 / 11 | |
| 459 / 448 | 229 / 224 | 11 / 11 | |
| 468 / 457 | 234 / 228 | 12 / 12 | |
| 478 / 467 | 239 /233 | 12 / 12 | |
| 498 / 486 | 249 / 243 | 12 / 12 | |
| 527 / 514 | 263 / 257 | 13 / 13 | |
| 556 / 543 | 278 / 271 | 14 / 14 | |
| 576 / 562 | 288 / 281 | 14 / 14 | |
| Примечание - В таблице указаны значения расчетных сопротивлений, вычисленные по формулам раздела 6 при γт = 1,025 (в числителе) и γт = 1,050 (в знаменателе). |
(Опечатка. Июнь 2011 г.)
Таблица В.8 - Расчетные сопротивления отливок из углеродистой стали
| Напряженное состояние | Условное обозначение | Расчетные сопротивления, Н/мм2, отливок из углеродистой стали марок | |||
| 15Л | 25Л | 35Л | 45Л | ||
| Растяжение, сжатие и изгиб | Ru | ||||
| Сдвиг | Rs | ||||
| Смятие торцевой поверхности (при наличии пригонки) | Rp | ||||
| Смятие местное в цилиндрических шарнирах (цапфах) при плоском касании | Rlp | ||||
| Диаметральное сжатие катков при свободном касании (в конструкциях с ограниченной подвижностью) | Rcd | ||||
| Примечание - Расчетные сопротивления отливок из низколегированной стали, поставляемой по другим стандартам и ТУ, в том числе зарубежного производства, следует назначать по согласованию с организацией - составителем норм. |
Таблица В.9 - Расчетные сопротивления отливок из серого чугуна
| Напряженное состояние | Условное обозначение | Расчетные сопротивления, Н/мм2, отливок из серого чугуна марок | |||
| СЧ 15 | СЧ 20 | СЧ 25 | СЧ 30 | ||
| Растяжение центральное и изгиб | Rt | ||||
| Сжатие центральное и изгиб | Rc | ||||
| Сдвиг | Rs | ||||
| Смятие торцевой поверхности (при наличии пригонки) | Rp |
Приложение Г
(справочное)