Расчет элементов

20.5. Верхний пояс при устройстве кровли по стальному профилированному настилу следует рассчитывать на устойчивость как сжато-изогнутую неразрезную балку только в плоскости действия момента. Конструкция крепления настила к поясу должна обеспечивать его устойчивость из плоскости действия момента, о чем следует указать в проекте. При недостаточном креплении профилированного настила к поясам или при ограждающих конструкциях покрытия без профилированного настила (например, асбестоцементные плиты, деревянные щиты и т. д.) верхние пояса следует рассчитывать на устойчивость как в плоскости, так и из плоскости действия момента.

Расчет на устойчивость сжато-изгибаемых элементов поясов постоянного сечения в плоскости действия момента, совпадающей с плоскостью симметрии, следует производить в соответствии с п. 5.27* с учетом требований пп. 5.28 и 5.33 СНиП II-23-81*.

Величину изгибающего момента М при определении эксцентриситета e = M / N следует принимать равной наибольшему значению в пределах средней трети длины панели.

20.6. Контурные верхние сжато-изогнутые пояса кроме расчета на устойчивость в центральных панелях с наибольшей продольной силой следует проверять на устойчивость в первой и второй панелях от опоры. Величину изгибающего момента следует принимать равной наибольшему значению в пределах ближайшей к опоре трети длины панели.

20.7. Контурные двутавровые пояса в крайней и во второй от опоры панелях и их крепление в опорном узле следует проверять также на прочность в соответствии с п. 5.25 СНиП II-23-81*. При этом в формуле (49) СНиП II-23-81* величины изгибающих моментов M_x и M_y следует принимать с учетом всех нагрузок и условий закрепления пояса: для крайней панели - в сечении у опоры, для второй панели - у первого узла от опоры блока.

При расчете пояса во второй панели влияние изгибающего момента M_y допускается не учитывать.

20.8. Расчетную длину l_ef сжато-изогнутых двутавровых поясов следует принимать равной 0,85 l (где l - геометрическая длина панели).

20.9. Расчет на устойчивость верхних контурных поясов из одиночных уголков при действии узловой нагрузки следует выполнять как центрально-сжатых элементов в соответствии с п. 5.3 СНиП II-23-81*.

В приопорной панели следует производить расчет поясов на устойчивость в плоскости наименьшей жесткости при действии продольной силы N и изгибающего момента М от внецентренно передаваемой на опору структуры горизонтальной нагрузки. Расчет следует выполнять в соответствии с п. 5.27* СНиП П-23-81*. При этом величину M следует принимать равной наибольшему значению в пределах длины панели, а расчетную длину l_ef - равной 0,85 l при радиусе инерции i = i_min.

Устойчивость пояса из плоскости действия момента при отсутствии внеузловой нагрузки проверять не следует.

20.10. Расчет на прочность элементов нижнего пояса необходимо производить в ослабленных сечениях стыков и узлов.

Расчет на прочность элементов, присоединенных в узлах двумя полками на болтах с симметричным расположением отверстий на полках на расстоянии от обушка, равном 2 z_o, следует выполнять как центрально-растянутых в соответствии с п. 5.1, а в остальных случаях - в соответствии с п. 5.2 СНиП II-23-81*, при этом значения коэффициента g_с в формуле (6) СНиП II-23-81* следует принимать по табл. 61 настоящего Пособия, а площадь сечения элемента А_n в формулах (5) и (6) СНиП II-23-81* при невыполнении условий п. 12.19* СНиП II-23-81* - определять с учетом ослабления его отверстиями, расположенными в зигзагообразном сечении поперек усилия.

Таблица 61

Элементы конструкций	Коэффициент условий работы gс
1. Неразрезные сжато-изогнутые (элементы 1, см. рис. 43) и разрезные пояса из парных уголков, соединенных болтами или сваркой в расчетах на устойчивость	1,00
2. Сжатые контурные пояса из одиночных уголков (элементы 2, см. рис. 43), соединенные болтами или сваркой в расчетах на устойчивость	0,95
3. Разрезные сжатые пояса (элементы 3, см. рис. 43) из одиночных уголков, прикрепленных в узлах одной полкой, а также неразрезные пояса с прикреплением фасонок болтами или сваркой:
одним (см. рис. 44, и-м), а также двумя болтами или сваркой (см. рис. 44, к)	0,75
двумя болтами и более или сваркой (см. рис. 44, и, л, м) и независимо от крепления (см. рис. 44, и)	0,85
4. Сжатые раскосы из одиночных уголков, прикрепляемые одной полкой:
сваркой или двумя болтами и более, установленными вдоль оси элемента (см. рис. 44, а - в, д)	1,00
сваркой или двумя болтами и более на одном конце элемента (см. рис. 44, а - в), одним болтом непосредственно к поясу или болтами через фасонку на другом конце (см. рис. 44, е)	0,85
одним болтом на обоих концах элемента, болтами через фасонки (см. рис. 44, ж), а также раскосы 4, см. черт. 43, независимо от вида крепления	0,75
сваркой через фасонки (в том числе сварным креплением фасонки к поясу), см. рис. 44, ж	0,90
5. Растянутые нижние пояса из одиночных равнополочных уголков с симметричным расположением болтов в обеих полках:
при b / t = 12-13; d / b = 0,21-0,24:
c / b = 0,3	0,75
c / b = 0,4; c / b = 0,7	0,80
c / b = 0,5; c / b = 0,6	0,90
” b / t = 15-16; d / b = 0,125-0,18;
c / b = 0,3; c / b = 0,7	0,85
c / b = 0,4	0,90
c / b = 0,5	0,95
” b / t = 15-16; d / b = 0,10-0,12:
c / b = 0,3; c / d = 0,4	0,90
c / b = 0,5; c / b = 0,6; c / b = 0,7	0,95

Обозначения, принятые в табл. 61 (см. рис. 43 и 44).

b, t - соответственно ширина и толщина полки уголка;

d - диаметр отверстия;

с - расстояние от обушка до центра отверстия.

Примечание. При промежуточных значениях с / b коэффициент g_c определяется линейной интерполяцией.

При ослаблении сечения менее чем на 5 % в формулах следует принимать площадь сечения А и коэффициент условий работы g_с = 1,0.

20.11. Расчет стыковых накладок нижних поясов при размещении средних отверстий на продольной оси следует производить на центральное растяжение по формуле (5) СНиП II-23-81*, а при смещении с оси - на внецентренное растяжение по формуле (50) СНиП II-23-81*.

20.12. Расчет на прочность растянутых элементов из одиночных уголков, присоединяемых в узлах двумя полками сваркой, а также нижних поясов в сварных торцевых фермах, следует выполнять как центрально-растянутых в соответствии со СНиП II-23-81*. Коэффициент условий работы для опорного раскоса, прикрепляемого сваркой, следует принимать равным 0,9, в остальных случаях - по табл. 6*СНиП II-23-81*.

20.13. Растянутые элементы и пояса из одиночных уголков, прикрепленных одной полкой на сварке, следует рассчитывать на прочность как внецентренно- растянутые в соответствии с п. 5.25* СНиП II-23-81*. При этом значения коэффициентов С_х, С_у в формуле (49) СНиП II-23-81*, учитывающие развитие пластических деформаций, следует принимать равными 1,25, а коэффициента п - равным 1,5.

Значение изгибающего момента при отсутствии на элементе поперечной нагрузки следует принимать в плоскостях: перпендикулярной прикрепленной полке M_y = e_хN, параллельной M_х = e_yN (е_x = z_o; e_у = z_o - a; где а - расстояние от обушка уголка до центра тяжести сварных швов). Обозначения и ориентацию сечения см. на рис. 22.

При распределении сварных швов на обушке и пере уголка в соотношении от 0,5:0,5 до 0,65:0,35 влиянием момента, действующего в плоскости, параллельной прикрепленной полке, допускается пренебрегать. Элементы с таким креплением допускается также рассчитывать на прочность как центрально-растянутые по формуле (5) СНиП II-23-81* с коэффициентом условий работы g_с = 0,75.

20.14. Расчетная несущая способность элементов из одиночных уголков, прикрепленных одной полкой на болтах, определяется по прочности, устойчивости, смятию металла элемента и по срезу болтов.

20.15. Растянутые элементы из одиночных уголков, прикрепленные одной полкой на болтах, рассчитываются как центрально-растянутые в соответствии с п. 5.2 СНиП II-23-81*. При этом коэффициент g_с условий работы в формуле (6) СНиП II-23-81* следует принимать по прил. 4* СНиП II-23-81*

20.16. Сжатые элементы из одиночных уголков, прикрепленные в узле одной полкой сварными швами с центром тяжести швов или болтами с риской на расстоянии 0,45- 0,55 b от обушка (где b - ширина полки уголка), следует рассчитывать на устойчивость как центрально-сжатые в соответствии с п. 5.3 СНиП II-23-81*. При определении гибкости этих элементов радиус инерции i сечения уголка принимается равным i_min, а расчетная длина l_ef = ml, где m определяется по рис. 45 настоящего Пособия в зависимости от l_о = l/i_min.

Коэффициенты условий работы g_с принимаются для блоков: с регулярной решеткой - по табл. 61 настоящего Пособия, с разреженной - независимо от места установки элемента в конструкции и условий закрепления в узлах g_с = 0,75.

20.17. Сжатые элементы из одиночных уголков в случаях, не оговоренных в пп. 20.9 и 20.16, следует рассчитывать на устойчивость в соответствии с п. 5.34 СНиП II-23-81*.

При вычислении приведенного относительного эксцентриситета m_ef,y = hm_y для сечений из одиночных уголков коэффициент h следует определять как для сечений типа 11 по табл. 73 СНиП II-23-81*/

В расчетах следует принимать значения изгибающего момента М и радиуса инерции сечения i относительно главных осей сечения.

При определении гибкости верхних контурных поясов в обеих плоскостях расчетная длина l_ef = 0,85 l. Расчетная величина изгибающих моментов в каждой плоскости принимается равной наибольшей в пределах панели пояса.

Рис. 45. График для определения значений m для раскосов и разрезных поясов, прикрепленных в узлах одной полкой

1 - одним болтом; 2 - двумя болтами и более (вдоль элементов) или сваркой

20.18. Расчетную несущую способность болтового соединения следует определять в соответствии с пп. 11.7* и 11.8 СНиП II-23-81*; коэффициент условий работы g_c принимается равным 1,0, а коэффициент условий работы g_b для соединений прокатных элементов из стали с пределом текучести до 380 МПа (3900 кгс/см²), осуществляемых на болтах нормальной точности, - по табл. 62 настоящего Пособия.

Таблица 62

Вид расчета и геометрические характеристики соединения	Коэффициент условий работы gb для соединений
	одноболтового	многоболтово­го
На срез	1,00	0,90
На смятие при расстояниях:
a ³ 2d; b ³ 2,5 d	1,00	0,90
а = 1,63 d; b ³ 2,32 d	0,90	0,80
а = 1,5 d; b > 2 d; и a > 1,5 d; b = 2 d	0,85	0,75
а ³ 2 d; b = 2,32 d	1,00	0,85
а = l,35 d; a1 = l,35 d при толщине полки до 6 мм и а1 = 1,25 d при толщине полки свыше 6 мм, b ³ 2 d (только для раскосов и разрезных поясов)	0,65	0,60
На смятие элементов, работающих только на сжатие (раскосы и разрезные пояса), при a = a1 = 1,25 d:
b = 2,5 d	1,00	0,90
b = 2,3 d	1,00	0,85
b = 2 d	1,00	0,75

Обозначения, принятые в табл. 62:

а - расстояние от края элемента до центра ближайшего отверстия вдоль усилия;

а₁ - расстояние от края скоса до центра ближайшего отверстия;

b - расстояние между центрами отверстий;

d - диаметр отверстия.

Примечания: 1. Значения коэффициентов g_b, относятся к элементам из уголков без cкоса полки с отверстием (рис. 46, в).

2. Скос полки с отверстием в растянутых элементах следует выполнять по рис. 46, б - г, при этом a₁ ³ 1,35 d при толщине полки, равной или меньше 6 мм, и а₁ ³1,25 - при толщине полки свыше 6 мм. В сжатых элементах скос допускается выполнять по рис. 46, д при а ³ 1,25 d. Скосы при изготовлении выполняются без допуска в сторону уменьшения, о чем должны быть даны указания в проекте.

3. При промежуточных значениях а и b коэффициент g_b определяется линейной интерполяцией. При одновременном изменении а и b в соединении следует принимать значение коэффициента, полученного интерполяцией для а при b = 2,5 d и для b при а = 2 d.

Рис. 46. Расположение отверстий для болтов в уголках структурных конструкций

а - без скоса полки; б - д - со скосом полки; е - и - развертки соответственно для а - в и г, д; 1 - 1, 2 - 2, 2-2 ¢, 2-2 ¢¢ - расчетные сечения

Дата добавления: 2014-12-26