Расчетные характеристики материалов и соединений. 8.8 Расчетные сопротивления проката для различных видов напряженных состояний необходимо определять по формулам
8.8 Расчетные сопротивления проката для различных видов напряженных состояний необходимо определять по формулам, приведенным в таблице 8.3. Значения коэффициентов надежности по материалу γm при вычислении расчетных сопротивлений следует принимать по таблице 8.4.
8.9 Нормативные и расчетные сопротивления проката из сталей, приведенных в таблице 8.2, следует принимать по таблице 8.5.
Расчетные сопротивления отливок из углеродистой и легированной сталей следует принимать по таблице 8.6.
Расчетные сопротивления поковок из сталей, приведенных в 8.4, следует принимать по таблице 8.7.
8.10 Расчетные сопротивления сварных соединений для различных видов соединений и напряженных состояний следует определять по формулам, приведенным в таблице 8.8.
Расчетные сопротивления стыковых сварных соединений элементов из сталей с разными расчетными сопротивлениями следует принимать как для стыковых соединений из стали с меньшим значением расчетного сопротивления.
Расчетные сопротивления металла швов сварных соединений с угловыми швами следует принимать по СП 16.13330.
8.11 Расчетные сопротивления одноболтовых соединений следует определять по формулам, приведенным в таблице 8.9.
Расчетные сопротивления срезу и растяжению болтов следует принимать по таблице 8.10.
Расчетные сопротивления смятию элементов, соединяемых болтами, следует определять по СП 16.13330.
8.12 Расчетное сопротивление растяжению фундаментных (анкерных) болтов Rba следует определять по формуле (и принимать по таблице 8.11)
| Rba = 0,4Run. | (8.1) |
8.13 Расчетное сопротивление срезу для сплава ЦАМ 9-1,5Л следует принимать равным 50 МПа.
8.14 Расчетное сопротивление высокопрочных болтов по ГОСТ Р 52643 и ГОСТ Р 52644 растяжению Rbh следует определять по формуле
| Rbh = 0,7Rbun, | (8.2) |
где Rbun - наименьшее временное сопротивление высокопрочных болтов разрыву.
8.15 Значения коэффициента трения μ по контактным поверхностям элементов во фрикционных соединениях и соответствующих коэффициентов надежности γbh следует принимать по таблице 8.12. Способ обработки контактных поверхностей должен быть указан в чертежах КМ.
8.16 Расчетное сопротивление растяжению Rdh высокопрочной стальной проволоки, применяемой в пучках и канатах из параллельно уложенных проволок, следует определять по формуле
| Rdh = 0,63Run, | (8.3) |
где Run - наименьшее временное сопротивление проволоки разрыву по государственным стандартам или техническим условиям.
Таблица 8.2
| Тип исполнения | Сталь несущих элементов сварных пролетных строений, опор, опорных частей и эксплуатационных обустройств, применяемая в заводских и монтажных соединениях | ||||||||
| сварных швов железнодорожных и совмещенных мостов, включая стыковые, элементов из листовою проката | сварных швов и высокопрочных болтов элементов автодорожных, городских и пешеходных мостов и сварных швов и высокопрочных болтов в заводских соединениях и высокопрочных болтов в монтажных соединениях элементов железнодорожных и совмещенных мостов* | ||||||||
| толщина проката, мм | марка стали | Государственный стандарт | вид проката | марка стали | государственный стандарт, стандарт организации, технические условия | толщина проката, мм | |||
| номер | дополнительные требования | номер | дополнительные требования | ||||||
| Обычное | 8-501 8-401 | 15ХСНД-2 10ХСНД-2 | ГОСТ 6713 ГОСТ 6713 | Любой | 16Д3 | ГОСТ 6713 | - | До 20 включ. | |
| Толстолистовой, широкополосный (универсальный) | 15ХСНД | ГОСТ 6713 | По примечанию 3 к таблице 1*; 2.2.7, 2.2.9 | 8-15 | |||||
| 15ХСНД-2 10ХСНД 10ХСНД-2 15ХСНДА-2 10ХСНДА-2 12Г2СБД-23,4 | ГОСТ 6713 ГОСТ 6713 ГОСТ 6713 [7] [7] [7] | Тоже | 8-501 8-15 8-401 8-501 8-501 8-50 | ||||||
| 14ХГНДЦ-23,5 | [8] | Изменения №.1, 2 | 8-50 | ||||||
| Фасонный, | 15ХСНД | ГОСТ 6713 | По примечанию 3 к таблице 1*; 2.2.7, 2.2.9 | 8-32 | |||||
| 10ХСНД | ГОСТ 6713 | То же | 8-15 | ||||||
| сортовой, трубы | 09Г2С-12 09Г2СД-12 | ГОСТ 19281 ГОСТ 19281 | 8-25 8-25 | ||||||
| Северное А | 8-501 | 15ХСНД-3 | ГОСТ 6713 | По примечанию 3 к таблице 1*; 2.2.7, 2.2.9 | Толстолистовой, широкополосный (универсальный | 15ХСНД-3 | ГОСТ 6713 | По примечанию 3 к таблице 1*; 2.2.7,2.2.9 | 8-501 |
| 8-401 | 10ХСНД-3 | ГОСТ 6713 | То же | 10ХСНД-3 15ХСНДА-3 10ХСНДА-3 12Г2СБД-33,4 | ГОСТ 6713 [7] [7] [7] | То же | 8-401 8-501 8-501 8-50 | ||
| 14ХГНДЦ-33,5 | [8] | Изменения №1, 2 | 8-50 | ||||||
| Фасонный, | 15ХСНД-2** | ГОСТ 6713 | По примечанию 3 к таблице 1*; 2.2.7, 2.2.9 | 8-32 | |||||
| 10ХСНД-2** | ГОСТ 6713 | То же | 8-15 | ||||||
| сортовой, трубы | 09Г2С-14** | ГОСТ 19281 | То же | 8-25 | |||||
| 09Г2СД-14** | ГОСТ 19281 | То же | 8-25 | ||||||
| Северное Б | 8-401 | 10ХСНД-32 | ГОСТ 6713 | По примечанию 3 к таблице 1*; 2.2.7, 2.2.9; 4.3*** | Толстолистовой, широкополосный (универсальный) | 10ХСНД-3 | ГОСТ 6713 | По примечанию 3 к таблице 1*; 2.2.7, 2.2.9; 4.3*** | 8-401 |
| Фасонный, | 15ХСНД-3** | ГОСТ 6713 | То же | 8-32 | |||||
| 10ХСНД-3** | ГОСТ 6713 | То же | 8-15 | ||||||
| 09Г2С-15** | ГОСТ 19281 | То же | 8-25 | ||||||
| сортовой, трубы | 09Г2СД-15** | ГОСТ 19281 | То же | 8-25 | |||||
| * В плите балластного корыта железнодорожных мостов с монтажными соединениями на высокопрочных болтах обычного и северного А исполнений допускается использовать листовой прокат толщиной не менее 12 мм из двухслойной коррозионно-стойкой стали с основным слоем из низколегированной стали и плакирующим слоем из коррозионно-стойкой стали по ГОСТ 10885. ** В мостах всех назначений допускается применять уголки по ГОСТ 8509 и ГОСТ 8510 без термообработки: прокат категории 1 по ГОСТ 6713 для сталей 15ХСНД и 10ХСНД и прокат соответствующих категорий северного исполнения А и Б для сталей 09Г2С и 09Г2СД по ГОСТ 19281. В конструкциях автодорожных, городских и пешеходных мостов северного исполнения А и Б допускается применять двутавры, тавры и швеллеры без термообработки при условии выполнения требований по ударной вязкости при температуре соответственно минус 60 и минус 70°С. *** Требование полистового испытания предъявляется только при расчетной минимальной температуре минус 60°С и ниже. 1 Для сварных стыковых швов, выполняемых в вертикальном положении, толщину листового проката следует принимать в пределах 12-32 мм. При этом листовой прокат следует принимать не ниже 2-й категории. 2 Применение монтажных соединений на сварке для северного исполнения Б не допускается. 3 В заводских и монтажных соединениях листового проката из сталей марок 16Д, 12Г2СБД и 14ХГНДЦ применение сварных стыковых швов, выполняемых в вертикальном положении, не допускается. 4 Сталь марки 12Г2СБД допускается применять в автодорожных, городских и пешеходных мостах. 5 Применение монтажных соединений на сварке элементов несущих конструкций из стали марки 14ХГНДЦ не допускается. |
Таблица 8.3
| Напряженное состояние | Расчетные сопротивления проката |
| Растяжение, сжатие и изгиб: по пределу текучести по временному сопротивлению | Ry = Ryn/Ym Ru = Run/Ym |
| Сдвиг (срез) | Rs = 0,58 Ryn/Ym |
| Смятие торцевой поверхности при наличии пригонки | Ry = Ryn/Ym |
| Смятие местное в цилиндрических шарнирах (цапфах) при плотном касании | Rlp = 0,5 Run/Ym |
| Диаметральное сжатие катков при свободном касании в конструкциях с ограниченной подвижностью: при R ≤ 600 МПа при R > 600 МПа | Rcd = 0,025 Run/Ym Rcd = [0,042 10-6 (Run - 600)2 + 0,025] Run/Ym |
| Растяжение в направлении толщины проката t при t до 60 мм | Rсн = 0,5Rгn/Ym |
Таблица 8.4
| Государственный стандарт, стандарт организации, технические условия (марка стали, или/и значение предела текучести, или/и вид проката) | Коэффициент надежности по материалу γm |
| ГОСТ 535 и ГОСТ 14637 (Ст3сп, Ст3пс, Ст3кп) | 1,05 |
| ГОСТ 19281 (до 380 МПа) | |
| ГОСТ 19281 (св. 380 МПа) | 1,10 |
| ГОСТ 6713 (16Д) | 1,09 |
| ГОСТ 6713 (15ХСНД); | 1,165 |
| [7] (15ХСНДА; 12Г2СБД) | |
| [8] (14ХГНДЦ) | |
| ГОСТ 19281 (09Г2С; 09Г2СД) | |
| ГОСТ 6713 (10ХСНД) | 1,125 |
| [7] (10ХСНДА) |
Таблица 8.5
| Марка стали | Государственный стандарт | Прокат | Толщина проката*, мм | Нормативное сопротивление**, МПа | Расчетное сопротивление***, МПа | ||
| по пределу текучести Ryn | по временному сопротивлению Run | по пределу текучести Ry | по временному сопротивлению Rn | ||||
| 16Д | ГОСТ 6713 | Любой | До 20 | ||||
| 16Д | ГОСТ 6713 | » | 21 - 40 | ||||
| 16Д | ГОСТ 6713 | » | 41 - 60 | ||||
| 15ХСНД | ГОСТ 6713 | » | 8 - 32 | ||||
| 15ХСНД | ГОСТ 6713 | Листовой | 33 - 50 | ||||
| 10ХСНД | ГОСТ 6713 | Любой | 8 - 15 | ||||
| 10ХСНД | ГОСТ 6713 | Листовой | 16 - 32 | ||||
| 10ХСНД | ГОСТ 6713 | » | 33-40 | ||||
| 15ХСНДА | [7] | » | 8 - 50 | ||||
| 10ХСНДА | [7] | » | 8 - 50 | ||||
| 12Г2СБД | [7] | » | 8 - 50 | ||||
| 14ХГНДЦ | [8] | » | 8 - 50 | 295s | |||
| 09Г2С | ГОСТ 19281 | Фасонный | 8 - 20 | ||||
| 09Г2СД | ГОСТ 19281 | » | 8 - 20 | ||||
| 40X13 | ГОСТ 5632 | Круглый | До 250 | ||||
| * За толщину фасонного проката следует принимать толщину полки. ** 3а нормативные сопротивления приняты минимальные значения предела текучести и временного сопротивления, приведенные в ГОСТ 6713. ГОСТ 19281. [7] и [8]. *** Здесь указаны расчетные сопротивления растяжению, сжатию и изгибу Ry и Rn. Остальные расчетные сопротивления определяются по формулам таблицы 8.3. Примечания 1 Значения расчетных сопротивлений получены делением нормативных сопротивлений на коэффициент надежности по материалу, определяемым по таблице 8.4, и округлением до 5 МПа. 2 Расчетные сопротивления двухслойной коррозионно-стойкой стали по ГОСТ 10885 следует принимать по основному слою. |
Таблица 8.6
| Напряженное состояние | Расчетные сопротивления отливок, МПа | ||||||
| обозначение | из стали марки | ||||||
| 25JI | 30Л | 35Л | 20ГЛ | 20ФЛ | 35ГЛ | ||
| Растяжение, сжатие и изгиб | Ry | ||||||
| Сдвиг | Rs | ||||||
| Смятие торцевой поверхности (при наличии пригонки) | Rp | ||||||
| Смятие местное в цилиндрических шарнирах (цапфах) при плотном касании | Rlp | ||||||
| Диаметральное сжатие катков (при свободном касании в конструкциях с ограниченной подвижностью) | Rcd | 7,5 |
Таблица 8.7
| Напряженное состояние | Расчетные сопротивления поковок, МПа, для категорий прочности (марок стали) | |||||
| КП275 (40*, 45*) | КП315 (40Х*) | КП345 (40Х) | КП590 (40Х2НМА) | КП640 (40ХН2МА) | КП785 (40ХН2 МА) | |
| Растяжение, сжатие и изгиб Rv | ||||||
| Сдвиг (срез). Rs | ||||||
| Смятие торцевой поверхности при наличии пригонки Rp | ||||||
| Смятие местное в цилиндрических шарнирах (цапфах) при плотном касании Rlp | ||||||
| Диаметральное сжатие катков при свободном касании в конструкциях с ограниченной подвижностью Rcd |
Таблица 8.8
| Тип сварного соединения | Напряженное состояние | Расчетные сопротивления |
| Стыковые | Растяжение, сжатие и изгиб: | Rwy = Ry Rwn = Ru Rws = Rs |
| по пределу текучести | ||
| по временному сопротивлению | ||
| Сдвиг | ||
| С угловыми швами | Срез (условный): | Rwf = 0,55 (Rwun/ywm) Rwz = Run |
| по металлу шва | ||
| по металлу границы сплавления | ||
| Примечания 1 Для швов, выполняемых ручной сваркой, значения Rwun следует принимать равными значениям временного сопротивления разрыву металла шва. указанным в ГОСТ 9467. 2 Для швов, выполняемых автоматической или полуавтоматической сваркой, значения Rwun следует принимать по СП 16.13330. 3 Значение коэффициента надежности по материалу шва ywm следует принимать равным 1.25. |
Таблица 8.9
| Напряженное состояние | Расчетные сопротивления одноболтовых соединений, МПа | ||||
| срезу и растяжению болт классов прочности | смятию соединяемых элементов из стали с классом прочности до 440 МПа | ||||
| 4.6; 5.6; 6.6 | 4.8; 5.8 | 8.8; 10.9 | |||
| Срез | Rbs = 0,38 Rbun | Rbs = 0,4 Rbun | Rbs = 0,4 Rbun | - | |
| Растяжение | Rbl = 0,42 Rbun | Rbl = 0,4 Rbun | Rbs = 0,5 Rbun | - | |
| Смятие: | - | - | - | Rbp = (0,6 + 410 Run/E)Run | |
| а) болты класса точности А | |||||
| б)болты | - | - | - | Rbp = (0,6 + 340 Run/E)Run | |
| Классов точности В и С | |||||
Таблица 8.10
| Напряженное состояние | Расчетное сопротивление болтов, МПа, при классе прочности или марке стали | |||||
| обозначение | 4.6 | Ст3сп4 | 09 Г2 295-09Г2-4 295-09Г2-6 | 325-09Г2С-4 325-09Г2С-6 | 40Х | |
| Срез | Rbs | |||||
| Растяжение | R,,, |
Таблица 8.11
| Диаметр болтов d, мм | Расчетные сопротивления, МПа, фундаментных (анкерных) болтов из стали марок | |||
| 09Г2; 295-08Г2-6 | 325-09Г2С-6 | 40Х | ||
| 12 -20 | - | |||
| 16 -27 | - | - | - | 43Q |
| 21 - 32 | - | |||
| - | - | - | ||
| - | - | - | ||
| 33 - 60 | - | - | ||
| - | - | - | ||
| - | - | - | ||
| 61 - 80 | - | - | ||
| 81 - 100 | - | - | ||
| 101 - 160 | - | - | ||
| 161 - 250 |
Таблица 8.12
| Способ подготовки контактных поверхностей во фрикционных соединениях | Коэффициент трения μ | Коэффициент надежности ybh при числе болтов в полустыке | ||
| 2-4 | 5-19 | 20 и более | ||
| 1 Дробеструйный или пескоструйный двух поверхностей без нанесения фрикционной грунтовки или с последующим нанесением фрикционной грунтовки на этилсиликаткой основе на обе поверхности толщиной по 50-70 мкм | 0,58 | 1,4 | 1,3 | 1,2 |
| 2 Дробеструйный или пескоструйный двух поверхностей с последующим нанесением фрикционной грунтовки на одну поверхность па этилсиликатной основе, на другую - на полиуретановой основе толщиной 50-70 мкм | 0,46 | 1,4 | 1,3 | 1,2 |
| 3 Дробеструйный или пескоструйный двух поверхностей с последующим нанесением фрикционной грунтовки на полиуретановой основе толщиной 50-70 мкм на обе поверхности | 0,38 | 1,4 | 1,3 | 1,2 |
| 4 Очистка стальными механизированными щетками двух поверхностей (без эффекта шлифовки) | 0,35 | 2,5 | 1,8 | 1,4 |
| 5 Газоплазменный двух поверхностей с полным удалением прокатной окалины | 0,42 | 2,0 | 1,6 | 1,3 |
8.17 При определении расчетного сопротивления стального витого каната с металлическим сердечником принимается значение разрывного усилия каната в целом, установленное государственным стандартом или техническими условиями на канаты (а при его отсутствии в нормах - значение агрегатной прочности витого каната), и коэффициент надежности γm =1 ,6.
8.18 Модуль упругости или модуль сдвига прокатной стали, стального литья, пучков и
канатов из параллельно уложенных проволок следует принимать по таблице 8.13.
Модуль упругости стальных оцинкованных витых канатов с металлическим сердечником, подвергнутых предварительной вытяжке усилием, равным половине разрывного усилия каната в целом, следует принимать по таблице 8.14.
Таблица 8.13
| Полуфабрикаты | Модуль упругости Е или модуль сдвига G, МПа |
| 1 Прокатная сталь и стальное литье | E = 2,06·105 |
| 2 То же | G = 0,78 105 |
| 3 Пучки и канаты из параллельно уложенных оцинкованных проволок. | E = 2,01 105 |
Таблица 8.14