Расчетные характеристики материалов и соединений
3.1*. Расчетные сопротивления проката, гнутых профилей и труб для различных видов напряженных состояний следует определять по формулам, приведенным в табл. 1*.
Таблица 1*
Напряженное состояние | Условное обозначение | Расчетные сопротивления проката и труб | |
Растяжение, | По пределу текучести | Ry | Ry = Ryn/gm |
сжатие и изгиб | По временному сопротивлению | Ru | Ru = Run/gm |
Сдвиг | Rs | Rs = 0,58Ryn/gm | |
Смятие торцевой поверхности (при наличии пригонки) | Rp | Rp = Run/gm | |
Смятие местное в цилиндрических шарнирах (цапфах) при плотном касании | Rlp | Rlp = 0,5Run/gm | |
Диаметральное сжатие катков (при свободном касании в конструкциях с ограниченной подвижностью) | Rcd | Rcd = 0,025Run/gm | |
Растяжение в направлении толщины проката (до 60 мм) | Rth | Rth = 0,5Run/gm | |
Обозначение, принятое в табл. 1*: | |||
gm — коэффициент надежности по материалу, определяемый в соответствии с п. 3.2*. |
3.2*. Значения коэффициентов надежности по материалу проката, гнутых профилей и труб следует принимать по табл. 2*.
Таблица 2*
Государственный стандарт или технические условия на прокат | Коэффициент надежности по материалу gm |
ГОСТ 27772–88 (кроме сталей С590, С590К); ТУ 14-1-3023–80 (для круга, квадрата, полосы) | 1,025 |
ГОСТ 27772–88 (стали С590, С590К); ГОСТ 380–71** (для круга и квадрата размерами, отсутствующими в ТУ 14-1-3023–80); ГОСТ 19281–73* [для круга и квадрата с пределом текучести до 380 МПа (39 кгс/мм2) и размерами, отсутствующими в ТУ 14-1-3023–80]; ГОСТ 10705–80*; ГОСТ 10706–76* | 1,050 |
ГОСТ 19281–73* [для круга и квадрата с пределом текучести свыше 380 МПа (39 кгс/мм2) и размерами, отсутствующими в ТУ 14-1-3023–80]; ГОСТ 8731–87; ТУ 14-3-567–76 | 1,100 |
Расчетные сопротивления при растяжении, сжатии и изгибе листового, широкополосного универсального и фасонного проката приведены в табл. 51*, труб – в табл. 51,а. Расчетные сопротивления гнутых профилей следует принимать равными расчетным сопротивлениям листового проката, из которого они изготовлены, при этом допускается учитывать упрочнение стали листового проката в зоне гиба.
Расчетные сопротивления круглого, квадратного и полосового проката следует определять по табл. 1*, принимая значения Ryn и Run равными соответственно пределу текучести и временному сопротивлению по ТУ 14-1-3023–80, ГОСТ 380–71** (с 1990 г. ГОСТ 535–88) и ГОСТ 19281–73*.
Расчетные сопротивления проката смятию торцевой поверхности, местному смятию в цилиндрических шарнирах и диаметральному сжатию катков приведены в табл. 52*.
3.3. Расчетные сопротивления отливок из углеродистой стали и серого чугуна следует принимать по табл. 53 и 54.
3.4. Расчетные сопротивления сварных соединений для различных видов соединений и напряженных состояний следует определять по формулам, приведенным в табл. 3.
Таблица 3
Сварные соединения | Напряжение состояние | Условное обозначение | Расчетные сопротивления сварных соединений | |
Стыковые | Сжатие. Растяжение и изгиб при автоматической, полуавтоматической или ручной сварке с физическим | По пределу текучести | Rwy | Rwy = Ry |
контролем качества швов | По временному сопротивлению | Rwu | Rwu = Ru | |
Растяжение и изгиб при автоматической, полуавтоматической или ручной сварке | По пределу текучести | Rwy | Rwy = 0,85Ry | |
Сдвиг | Rws | Rws = Rs | ||
С угловыми швами | Срез (условный) | По металлу шва | Rwf | |
По металлу границы сплавления | Rwz | Rwz = 0,45Run | ||
Примечания: 1. Для швов, выполняемых ручной сваркой, значения Rwun следует принимать равными значениям временного сопротивления разрыву металла шва, указанным в ГОСТ 9467–75*. 2. Для швов, выполняемых автоматической или полуавтоматической сваркой, значение Rwun следует принимать по табл. 4* настоящих норм. 3. Значения коэффициента надежности по материалу шва gwm следует принимать равными: 1,25 – при значениях Rwun не более 490 МПа (5 000 кгс/см2); 1.35 – при значениях Rwun 590 МПа (6 000 кгс/см2) и более. |
Расчетные сопротивления стыковых соединений элементов из сталей с разными нормативными сопротивлениями следует принимать как для стыковых соединений из стали с меньшим значением нормативного сопротивления.
Расчетные сопротивления металла швов сварных соединений с угловыми швами приведены в табл. 56.
3.5. Расчетные сопротивления одноболтовых соединений следует определять по формулам, приведенным в табл. 5*.
Расчетные сопротивления срезу и растяжению болтов приведены в табл. 58*, смятию элементов, соединяемых болтами, – в табл. 59*.
3.6*. Расчетное сопротивление растяжению фундаментных болтов Rba следует определять по формуле
Rba = 0,5R. (1)
Расчетное сопротивление растяжению U-образных болтов Rbv, указанных в п. 2.5*, следует определять по формуле
Rbv = 0,45Run. (2)
Расчетные сопротивления растяжению фундаментных болтов приведены в табл. 60*.
3.7. Расчетное сопротивление растяжению высокопрочных болтов Rbh следует определять по формуле
Rbh = 0,7Rbun, (3)
где Rbun – наименьшее временное сопротивление болта разрыву, принимаемое по табл. 61*.
3.8. Расчетное сопротивление растяжению высокопрочной стальной проволоки Rdh, применяемой в виде пучков или прядей, следует определять по формуле
Rdh = 0,63Run. (4)
3.9. Значение расчетного сопротивления (усилия) растяжению стального каната следует принимать равным значению разрывного усилия каната в целом, установленному государственными стандартами или техническими условиями на стальные канаты, деленному на коэффициент надежности gm = 1,6.
Таблица 4*
Марки проволоки (по ГОСТ 2246–70*) для автоматической или полуавтоматической сварки | Марки порошковой | Значения нормативного | |
под флюсом (ГОСТ 9087–81*) | в углекислом газе (по ГОСТ 8050–85) или в его смеси с аргоном (по ГОСТ 10157–79*) | проволоки (по ГОСТ 26271–84) | сопротивления металла шва Rwun, МПа (кгс/см2) |
Св-08, Св-08А | – | – | 410 (4200) |
Св-08ГА | – | – | 450 (4600) |
Св-10ГА | Св-08Г2С | ПП-АН8, ПП-АН3 | 490 (5000) |
Св-10НМА, Св-10Г2 | Св-08Г2С* | – | 590 (6000) |
Св-09ХН2ГМЮ Св-08Х1ДЮ | Св-10ХГ2СМА Св-08ХГ2ДЮ | – | 685 (7000) |
* При сварке проволокой Св-08Г2С значения Rwun следует принимать равным 590 МПа (6000 кгс/см2) только для угловых швов с катетом kf £ 8 мм в конструкциях из стали с пределом текучести 440 МПа (4500 кгс/см2) и более. |
Таблица 5*
Расчетные сопротивления одноболтовых соединений | |||||
Напряженное состояние | Условное обозначение | срезу и растяжению болтов класса | смятию соединяемых элементов из стали с пределом текучести до 440 МПа | ||
4.6; 5.6; 6.6 | 4.8; 5.8 | 8.8; 10.9 | (4500 кгс/см2) | ||
Срез | Rbs | Rbs = 0,38Rbun | Rbs = 0,4Rbun | Rbs = 0,4Rbun | – |
Растяжение | Rbt | Rbt s = 0,38Rbun | Rbt = 0,38Rbun | Rbt = 0,38Rbun | – |
Смятие | Rbp | ||||
а) болты класса точности А | – | – | – | ||
б) болты класса В и С | – | – | – | ||
Примечание. Допускается применять высокопрочные болты без регулируемого натяжения из стали марки 40Х “селект”, при этом расчетные сопротивления Rbs и Rbt следует определять как для болтов класса 10.9, а расчетное сопротивление как для болтов класса точности В и С. Высокопрочные болты по ТУ 14-4-1345–85 допускается применять только при их работе на растяжение. |
4*. УЧЕТ УСЛОВИЙ РАБОТЫ И НАЗНАЧЕНИЯ КОНСТРУКЦИЙ
При расчете конструкций и соединений следует учитывать: коэффициенты надежности по назначению gn, принимаемые согласно Правилам учета степени ответственности зданий и сооружений при проектировании конструкций;
коэффициент надежности gu = 1,3 для элементов конструкций, рассчитываемых на прочность с использованием расчетных сопротивлений Ru;
коэффициенты условий работы gc и коэффициенты условий работы соединения gb, принимаемые по табл. 6* и 35*, разделам настоящих норм по проектированию зданий, сооружений и конструкций, а также по прил. 4*.
Таблица 6*
Элементы конструкций | Коэффициенты условий работы gс |
1. Сплошные балки и сжатые элементы ферм перекрытий под залами театров, клубов, кинотеатров, под трибунами, под помещениями магазинов, книгохранилищ и архивов и т. п. при весе перекрытий, равном или большем временной нагрузки | 0,9 |
2. Колонны общественных зданий и опор водонапорных башен | 0,95 |
3. Сжатые основные элементы (кроме опорных) решетки составного таврового сечения из уголков сварных ферм покрытий и перекрытий (например, стропильных и аналогичных им ферм) при гибкости l ³ 60 | 0,8 |
4. Сплошные балки при расчетах на общую устойчивость при jb < 1,0 | 0,95 |
5. Затяжки, тяги, оттяжки, подвески, выполненные из прокатной стали | 0,9 |
6. Элементы стержневых конструкций покрытий и перекрытий: | |
а) сжатые (за исключением замкнутых трубчатых сечений) при расчетах на устойчивость | 0,95 |
б) растянутых в сварных конструкциях | 0,95 |
в) растянутые, сжатые, а также стыковые накладки в болтовых конструкциях (кроме конструкций на высокопрочных болтах) из стали с пределом текучести до 440 МПа (4500 кгс/см2), несущих статическую нагрузку, при расчетах на прочность | 1,05 |
7. Сплошные составные балки, колонны, а также стыковые накладки из стали с пределом текучести до 440 МПа (4500 кгс/см2), несущие статическую нагрузку и выполненные с помощью болтовых соединений (кроме соединений на высокопрочных болтах), при расчетах на прочность | 1,1 |
8. Сечения прокатных и сварных элементов, а также накладок из стали с пределом текучести до 440 МПа (4500 кгс/см2) в местах стыков, выполненных на болтах (кроме стыков на высокопрочных болтах), несущих статическую нагрузку, при расчетах на прочность: | |
а) сплошных балок и колонн | 1,1 |
б) стержневых конструкций и перекрытий | 1,05 |
9. Сжатые элементы решетки пространственных решетчатых конструкций из одиночных равнополочных (прикрепляемых большей полкой) уголков: | |
а) прикрепляемые непосредственно к поясам одной полкой сварными швами либо двумя болтами и более, поставленными вдоль уголка: | |
раскосы по рис. 9*, а | 0,9 |
распорки по рис. 9*, б, в | 0,9 |
раскосы по рис. 9*, в, г, д | 0,8 |
б) прикрепляемые непосредственно к поясам одной полкой, одним болтом (кроме указанных в поз. 9, в настоящей таблицы), а также прикрепляемые через фасонку независимо от вида соединения | 0,75 |
в) при сложной перекрестной решетке с одноболтовыми соединениями по рис. 9*, е | 0,7 |
10. Сжатые элементы из одиночных уголков, прикрепляемые одной полкой (для неравнополочных уголков только меньшей полкой), за исключением элементов конструкций, указанных в поз. 9 настоящей таблицы, раскосов по рис. 9*, б, прикрепляемых непосредственно к поясам сварными швами либо двумя болтами и более, поставленными вдоль уголка, и плоских ферм из одиночных уголков | 0,75 |
11. Опорные плиты из стали с пределом текучести до 285 МПа (2900 кгс/см2), несущие статическую нагрузку, толщиной, мм: | |
а) до 40 | 1,2 |
б) свыше 40 до 60 | 1,15 |
в) свыше 60 до 80 | 1,1 |
Примечания: 1. Коэффициенты условий работы gс < 1 при расчете одновременно учитывать не следует. 2. Коэффициенты условий работы, приведенные соответственно в поз. 1 и 6, в; 1 и 7; 1 и 8; 2 и 7; 2 и 8,а; 3 и 6, в, при расчете следует учитывать одновременно. 3. Коэффициенты условий работы, приведенные в поз. 3; 4; 6, а, в; 7; 8; 9 и 10, а также в поз. 5 и 6, б (кроме стыковых сварных соединений), при расчете соединений рассматриваемых элементов учитывать не следует. 4. В случаях, не оговоренных в настоящих нормах, в формулах следует принимать gс = 1. |