Госстрой СССР

Главпромстройпроект

Союзметаллостройншшроект

Ордена Трудового Ерасного Знамени Центральный научно-исследовательский и проектный институт строительных металлоконст]

---РОЕКТСТАЛЬКОНГ^

РУКОВОДСТВО

ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЩ ИЗ ГНУТОСВАРНЫХ ЗАМКНУТЫХ ПРОФИЛЕЙ

Москва 1978

ДОПОЛНЖЕ И ЗАМЕЧЕННЫЕ ОПЕЧАТКИ

Страницаj O'i'i>oкл, рису- ! Напечатано! Должно бить пункт {пок, тлблица,    J

j .формула    j

- 9 -

2.3. Центрально-растяиутне и центрально-сжатые элементы

2.3.1. Прочность элементов» подверженное центральному растяжению или сжатию силой Н » проверяется по формуле

^ R •    ’    U)

где F* F_HT - площадь сечения нетто для растянутнх и сжатых» удовлетворяющих условию 2.1.1, элементов» или F * F_np -площадь приведенного сечения сжатых элементов при выполнении условия п. 2.1.2.

<5)

где ч - внутренний радиус гиба;

k₀i - определяется по форфле (2);

^ - коэффициент упрочнения материала.

Упрочнение материала ( г -/    )    допускается    учиты

вать при выполнении следующих условий:

а)    если ГСП изготовлен на профялегибочном стане;

б)    при величине 6$ i

в)    при удовлетворении условия п.2.1.1.

Значение коэффициента уцрочнения материала определяется по формуле

(6)

-    относительное упрочнение, определяется по графику на рнс.З;

-    относительная площадь упрочненной зоны

(7)

2.3.2. Устойчивость центрально-сжатых элементов проверяется по формуле

7ГГ< R,    (8)

Jp ^Гпр

^где ^пр " ^ПЛ°ЩВД^Ь приведенного сечения, вычисляется по формуле (5);

^ - коэффициент продольного изгиба, принимаемый по приложению 4, табл.53 СНиП. П-В. 3-72 в зависимости от приведенной гибкости элемента J_F ;

где F - площадь полного сечения элемента брутто; Л^ш Sfi ~ наибольшая гибкость проверяемого элемента; £ - расчетная длина элемента;

L - радиус инерции действительного сечения.

2.4. Изгибаемые элементы

2.4.1. Прочность при изгибе в одной из главных плоское* тей элемента проверяется по формуле

М ,«    (Ю)

М - изгибавдций момент;

|у - момент сопротивления приведенного сечения,

Рио.4. Вида расположения сосредоточенных нагрузок при проверке местной устойчивости стенок

б) реакция промежуточной опоры и опоры консоли, нагрузка на участках.^ расположенных на расстоянии более 1,5 h, от опор    «г-

Р_г = «$■*/?/Ч/ * 2,41 fy ) •    (15)

2.6.2. Если плоскость действия нагрузки не совпадает с плоскостью стенки (ошфание по типу рис. 4,в), то

Р, =5 WYR(980 +42j—0_iZ2^I^~Q,UY)f_i ,

где J> и j>₂ - коэффициенты.

Л =(^⁵-Wj){    ⁽¹⁸⁾

Л ^s-0_t0B~)li22-o,zzj^).    (19)

В формулах (14-19) S' - толщина стенки, измеряемая в см; £■ - условная длина распределения давления сосредоточенного груза должна быть не более высоты стенки k , см;

I - внутренний радиус закругления не должен превышать 4 £ см; (? - расчетное соцротивление, кгс/сьг.

3. РАСЧЕТ СОЕДИНЕНИЙ И УЗЛОВ

3.1. Сварные соединения

3.1 Л. Сварные швы, выполняемые при помощи ручной и полуавтоматической сварки, воспринимающие цродольные и поперечные силы, расположенные на закруглениях профилей с наружным радиусом, равным 3 S , где S - толщина стенок профиля, рассчитывается на срез по формуле

(20)

где 6_Ш- ширина шва (рис. 5);

Н - расчетная сила, действующая на соединение ;

Ьи ~ расчетная длина сварного шва, равная его полной длине за вычетом 10 мм;

hCB    _ _ _ _ _

Кц- расчетное сопротивление углового шва, принимаемое по табл. 5 СНиП П-В.3-72.

3.1.2.    Односторонние сварные швы, выполненные при наличии установочного зазора "а", равного 0,5-0,7 толщины стенки примыкающего элемента (см. рис.5) с полным цроллавлением стенки профиля, рассчитываются как стыковые по п.9.2. СНиП П-В.3-72.

3.1.3.    Угловые швы на закруглениях, прикрепляющие элемент, на который одновременно действуют растягивающие усилия и изги-

- 14 -

бапций момент, рассчитываются в соответствии с п.9.6 СНиП П-В. 3-72 при значениях расчетных моментов инерции швов с учетом уменьшения площади поперечного сечения шва    ■    Ь_ш    1_Ш    .

3.1.4. Ширину сварных фланговых швов Ь_ш рекомендуется принимать не более 1,5    ,    лобовых    -    1,2    »    где    $_т{гП~

наименьшая толщина соединяемых элементов.

3.2. Бесфасоночные узлы решетчатых конструкций

3.2.1.    Бесфасоночные узлы решетчатых конструкций из гнутосварных профилей (рис.6), состоящие из пояса и примыкапцих к нему элементов решетки, проверяются следующими расчетами:

а)    на продавливание (выравнивание) участка стенки пояса, контактирущего с элементом решетки;

б)    на несущую способность участка стенки пояса, параллельной плоскости узла, под сжатым элементом решетки;

в)    на несущую способность элемента в зоне цримыкания к поясу;

г)    на прочность сварных швов прикрепления элементов решетки к поясу.

3.2.2.    В случае одностороннего цримыкания к поясу нескольких элементов решетки (см. рис.6а, б, в) при $р/5_р^ 0,9

и Ой c/d й 0,25 несущая способность пояса на продавливание проверяется для каждого элемента по отдельности по формуле

"i-P-tn Ы+а- /гб„.£ )

(Ц4 +    c/d)-е sinJL’

- 17 -

^h,k

60 55 50 45 40 35

гт ггм ш т ш то заюзде эш ът ъ кге Jem

верке их прочности умножением значения расчетных сопротивлений на коэффициент условий работы т :

а)    для сжатых раскосов при углах примыкания л, =40-50° и с/d* 0,25

ш* г-—    ?

it Q_f0i3k_n/S_a    (24)

б)    для тех же раскосов при cjd > 0,25 и сжатых стоек ( «С = 90°)

^{т я}Г*цш(^4*щ/6_гщг k_pis_p) s_n/r„ '    ⁽²⁵⁾

Коэффициент К определяется, как и в п.3.2.5, но с заменой характеристик пояса характеристиками элемента решетки.

Для аналогичных элементов при растяжении коэффициенты увеличиваются в 1,15 раза.

3.2.7. При расчете сварных швов, прикрепляющих раскосы (при отношении G/d > 0,25) и стойки к поясам, в расчет вводятся участки сварных швов, прикреплякщих продольные стенки, при С jd ^ 0,25 - продольные стенки и одну поперечную со стороны смежного элемента.

Неквадратность сечения элемента решетки fip^kp учитывается умножением правых частей формул 24 и 25 на коэффициент 2 (Bpfkp +1).

- 18 -

3.3. Узлы связей

3.3.1.    Расчетная несущая способность элементов связей (рис. 8,а) принимается равной наименьшей величине, определяемой из следующих условий:

а)    прочности и устойчивости элемента в целом с учетом эксцентриситета, равного полусумме толщин фасонки связи и фасонил (поясного уголка) фермы согласно п.п. 4.18-4.24 СНиП

П-В.3-72;

б)    прочности и устойчивости элементов узла и примыкающей к узлу зоны профиля;

в)    прочности- сварных соединений, (толщину угловых швов крепления всех деталей к основному профилю связи принимать равной 1,2 толщины его стенки);

г)    прочности болтового крепления элементов связи к фасовке фермы.

3.3.2.    Расчетная несущая способность цри растяжении элементов связей из условия б) п.3.3.1 определяется по формулам:

а) для узлов "Ф" по формуле

N = F R K_B ,    (26)

где F - площадь сечения профиля;

К - расчетное сопротивление стали профиля растяжению по временному сопротивлению (для класса С38/23 -- 2600 кгс/см^;

K_B=0,UJb4 0,8;

Jb = 1000-у«    ;

а, & - размеры Элемента в направлении вдоль и поперек плоскости крепежной фасонки;

0,75 ^ Л л 1,1 ■

а.

о &^t &

V⁵ г ¹

S - толщина стенки профиля;

Sip - толщина фланца, б) для узлов "Ф_н" - по формуле (26) с принятием

где 8% - толщина накладки, усиливающей стенки профиля.

УДК 624.014.2:691.423 (08375)

Руководство составлено в дополнение к СНиП П-В.3-72 и отражает специфику конструкций из гнутосварншс замкнутых профилей, которые являются тонкостенными, обладают повышенными механическими свойствами материала в результате гнутья, имеют особенности в работе узловых соединений.

Ори разработке Руководства были использованы результаты технико-экономических расчетов, опытного проектирования и исследований, выполненных в ЩШпроектстальконструкции, ВНИКТИ-с таль конструкции, ИХ им.Е.О.Патона.в Макеевском инженерно-строительном институте и других организациях. В Руководстве использованы также зарубежные нормативные материалы.

В разработке Руководства принимали участие кандидаты техн.наук и.В.Девитанский, А.Г.Иммешан, Б.С.Штлин, Т.А.Чайковский, Т.С.Волкова; инжонеры В.В.Севрюгин, Б.Н.Емельянов,

В. М. Деренковский.

Все замечания и цредложения направлять по адресу:

II7393, г.Москва, Новые Черемушки, квартал 28, корпус 2,

Отдел экспериментальных исследований.

- 3 -

I. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

1.1. Области применения профилей и номенклатура конструкций

1.1.1.    Гнутосварные -профили (ГСП) рационально применять преаде всего в решетчатых фермах покрытий промышленных и сельскохозяйственных зданий с легкими кровлями по прогонам и бес-прогонными, а также б связях п крытий промышленных зданий.

1.1.2.    ГСП могут найти применение в безраскосных фермах, связях по колоннам, а также в качестве прогонов под легкие кровли из неметаллических материалов (когда крепление кровли не обеспечивает развязки црогона из плоскости при tJB =* 75, где % - пролет, % - ширина сечения элемента), стоек конструкций высотных стеллажей механизированных складов, элементов стержневых пространственных конструкций, рамных конструкций опор трубопроводов и линий электропередач, стоек фахверков, в элементах, работающих на кручение и др.

1.1.3.    Классификация конструкций из гнутосварных профилей в зависимости от условий их эксплуатации должна соответствовать требованиям Приложения I СНиП П-В. 3-72.

1.1.4.    ГСП из стали класса С38/23 с точки зрения снижения стоимости рационально применять:

в сжатых элементах стержневых конструкций вместо спаренных уголков при гибкости последних более 60;

в элементах стержневых конструкций, работающих на вне-центренное сжатие, вместо спаренных уголков при гибкости последних до 70 (кроме случая малых эксцентриситетов) при замене двутавра - при гибкости более 90 (при любых,.эксцентриситетах).

1.1.5.    Применение сталей повышенной прочности увеличивает эффективность применения гнутосварных профилей.

1.1.6.    Конструкции из гнутосварных профилей могут найти применение в отечественном строительстве так же,как аналоги конструкций из дефицитных круглых труб.

1.1.7.    Области применения ГСП не должны ограничиваться указанной номенклатурой конструкции и будут расширяться с ростом выпуска ГСП.

- Ч -

1.1.8. До накопления опыта проектирования и изготовления (основных) несущих конструкций с применением ГСП головные образны массовых конструкций, не имеющие экспериментально обоснованных аналогов, должны подвергаться силовым испытаниям в соответствующих температурно-климатических условиях. Необходимость проведения испытаний определяется в проекте конструкций.

1.2. Сортамент

1.2Л. При проектировании конструкций из ГСП следует руководствоваться ГОСТ 12336-66 "Профили замкнутые сварные квадратные и прямоугольные общего назначения. Сортамент" с учетом дополнений (см. приложение I) и номенклатурой профилей Моло-дечненского завода легких конструкций (см.приложение 2).

1.2.2.    Череповецкий металлургический завод по заказам организаций выпускает ГСП, соответствующие техническим возможностям црофилегибочного стана: разверткой шириной 100*600 мм, толщиной 2+8 ш, что соответствует наибольшим габаритам профилей по ГОСТ 12336-66: квадратных - 160x160 мм, прямоугольных -180x125 мм.

1.2.3.    Пробили изготовляются из малоуглеродистых и низколегированных сталей марок СтЗкп, пс, сп,09Г2, 14Г2, что соответствует классам С38/23, С44/29, С46/33.

1.3. Расчетные сопротивления стали

I.3.I. Расчетные сопротивления стали в конструкциях из гнутосварных профилей следует принимать по СНиП П-В.3-72. Допускается учет повышения предела текучести материала за счет упрочнения зон изгиба профиля в соответствии с методикой, приведенной в п. 2.3.1.

2. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ

2.1. Учет тонкостенноети профилей

2.I.I. Расчет элементов конструкций производится по полному сечению согласно соответствующим разделам СНиП П-В.3-72 при выполнении для сжатых стенок гнутосварного профиля условия

Приведенное сечение при центральном сжатии (а); приведенное сечение при изгибе в одной плоскости (б); распределение нацряжений в сжатой стенке (в):

1    - фактическое,при выполнении условия (I);

2    - фактическое в гибких стенках;

3    - приведенное в гибких стенках

* 7 -

Таблица 2

Значение h₀/S при различных уровнях напряженности сжатых стенок

- 8 -

2.2.2. Наибольшее значение отношений

внецентреныо сжатых и изгибаемых элементов определяется в зависимости от величин ,

б-б т

6

где б, 6* и t оцределяются и.6.II СНиЦ П-В.3-72.

При <L < 0,5 наибольшее значение отношения h_D j $ принимается как для стенок центрально сжатых элементов (п.2.2.1).

При 0,5 наибольшее значение отношения h_Q jS^J определяется по формуле

J3 = 0,98 К3Т/6 (биТ те/ем¹))

щиент, определяемый по графику (рис. 2) в зависимости от величины <L .