СТАНДАРТ ВНИИПТМАШ - ПОДЪЕМТРАНСТЕХНИКА
КРАНЫ ГРУЗОПОДЪЕМНЫЕ ПРОМЫШЛЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ
НОРМЫ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА ЭЛЕМЕНТОВ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
СТО 24.09-5821-01-93
УДК 621.074
СТАНДАРТ ВНИИПТМАШ - ПОДЬЕМТРАНСТЕХНИКА
КРАНЫ ГРУЗОПОДЪЕМНЫЕ
НОРМЫ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА ЭЛЕМЕНТОВ
СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
С. 10 pro 24.09-5821-01-93
3.5. Расчетные сопротивления сварных соединений дня различные видов соединений и напряженных состояний следует определять по формулам, приведенный в тайл. 3.5.
Таблица 3.5.
Формулы для определения расчетных сопротивлений сварных соединений
Сварные
соединения |
Напряженное состояние |
Уоловное
обозна
чение |
Расчетное сопротивление сварных соединений |
Стыковые |
Сжатие,рас тяхение и изгиб при автоматической, полу-автоматической или ручной сварке о фдеичеоким контролем качества |
По пределу текучеоти |
** |
Q)
R*g= fy |
По временному сопротивлению |
|
Rwu~ Ru |
0*в«г |
Rws |
|
С угловыми швами |
Срев (условный) |
По металлу шва |
Rwf |
pO)
4-“s5fr. |
По металлу
границ»
оплавления |
%Wz |
|
Примечания: а) Значения RWy'Ry, Rw^-Ru для о тиковых
соединений* выполняемых во шли видами о тыловой сварки, прижимают ори условии полного провара соединяемое элементов;
б) Значения коэффициента надежности по материалу шва следует принимать равными 1,25 - при
вначеккях нормативного сопротивления металла шва Rwun не более 490 Ша; 1,35 - при гна-чениях Rwm ш МПа я более.
СТО 24.00-f>021 -ОТ -73 С. II
в) Значения Rwun принимают дня швов, выполняемых пьтомати-ческой или полуавтоматической сваркой по табл. 3.6, ручной - по табл. 3.7.
'iaanma 3.0.
Нормативна сопротивления металла швов, выполненных автоматической илу. полуавтоматической сваркой
Марка проволоки (ГОСТ 2246 ) для автоматической или полуавтоматической сварки |
Марки порошковой проволоки (по ГОСТ 26271 ) |
Значения но^атив-ног*о сопротивления металла швы |
под флюсом (ГОСТ 9087 ) |
В углекислом газе (по ГОСТ 805С ) сварочной проволокой |
Св - 0 8, Св-08/ |
> |
- |
410 |
СВ-08ГА |
- |
- |
450 |
Св-ЮГА |
СВ-08Г2С,Св-08Г2СЦ |
ПП-АШ,1т-АШ |
490 |
Сэ-ЮША,
Св-ЮГ2 |
СВ-08Г2С, Св-08Г2СЦ |
- |
590х |
СВ-00ХН2ГМЮ |
СВ-ЮХГ2СМА |
- |
G85 |
х) При сварке проволокой Св-08Г20 и Св-08Г2СЦ значение
равное 590 Шо следует принимать только для угловых швов с катетом К ^ < 8 мм в конструкциях из стали с пределом текучести 440 МПа и более.
Таблица 3.7
Нормативные % расчетные сопротивления металла швов сварных соединений с угловыми швами для ручной сварки 1
Сварочные материалы |
^ wi//7 р МПа |
R w/ > Ша |
Dm анектродв
(по ГОСТ 9467 ) |
Марка проволоки |
|
|
Э42, Э42А |
Св—08 * Св-08А |
410 |
180 |
346, Э46А |
Св-08ГА |
450 |
200 |
350, 350А. |
Св-ЮГА, Св-08Г2С# Св-08Т2СЦ, Ш-АШ, ПП-АНЗ |
490 |
215 |
360 |
СВ-08Г2С*, Св-0€Г2С1?, Св-ЮНМА СВ-10Г2 |
590 |
240 |
это |
св-югггсгдА, св-оасшмю |
685 |
280 |
Э85 |
|
835 |
840 |
|
С.12 СТО 24.09-5821-01-93 |
СТО 24.09-5821-01-03 С.13
4. УЧЕТ УСЛОВИЙ РАБОТЫ ЭАШШТОВ КОНСТРУЩШ
411. При расчете конструкций и соединений вводят коэффициент условий работы ус , учитывающий возможные отклонения принятой расчетной охемы от реальной конструкции
fc ti-fc', ( 4Л 5
где jfc - коэффициент условий работы отдельных элементов конструкции, принимаемый по табл. 4.1;
- коэффициент уоловлй работы элементов конструкции кранов отдельных типов, принимается по нормам расчета этих кранов
С. 14 СТО 24.09-5821-01-93
Коэффициенты условий работы /с отдельных элементов конструкций
Таблица 4.1. |
Элементы конструкций |
Коэффициент условий работы |
1. Сплошные одвостенчатые балки при расчете на общую устойчивость |
0,95 |
2. Затяжки, тяги и подвески, выполненные ив прокатной стали |
0,90 |
3. Трубчатые и коробчатые элементы решетки и поясов |
1,00 |
4. Растянутые и сжатые элементы поясов решетчатых конструкций ив одиночных уголков |
0,90 |
5. Растянутые и ожатые элементы, прикрепленные одной полкой (стенкой) :
неравнополочный уголок, прикрепленный меньшей полкой |
0,70 |
то же, большей полкой |
0,80 |
равнополочный уголок |
0,75 |
швеллер, прикрепленный отенкой |
0,85 |
6. Сжатые элементы решетки составного таврового оеченжя ив уголков при гибкости А ^60 |
0,90 |
|
Примечания: а) В случаях, не оговоренных в настоящей таблице,
вначения J'j следует принимать о учетом особенностей работы элемента, но не более ^ « 1,0;
б) При расчете соединений элементов (кроме стыковых сварных) принимают ^; * 1,0;
в) При учете дополнительного изгиба, вызванного эксцентричным креплением элементов, перечисленных в п.5, допускается принимать ^ ■ 1,0*
СТО 24.09-5821-01-93 С. 15
5* РАСЧЕТ СатНЕЙ НА OCEBUE СИЛЫ
5.1. Раочет на прочность элементов, подверженных центральному растяжению или ожатшо силой // , следует выполнять но формуле;
где Й - площадь сечения элемента нетто с учетом местных ослаблений.
5.2. Раочет на устойчивость элементов, подверженных центральному сжатию, следует выполнять по формуле:
4< я>г,
где fltfp - площадь сечения элемента брутто без учета местных ослаблений;
- коэффициент продольного изгиба, определенный исходя из максимального для данного элемента значения расчетной гибкости А (гибкости Л ),
Значения ^ определяют по графикам рис. 5.1*
Для отержней замкнутого трубчатого и коробчатого сечения значения 'f умножают на корректирующий коэффициент , принимаемый по графику рис. 5.2.
Значение гибкости определяют по формуле;
Д - --&/ ( Ь.З )
где С - радиус инерции сечения;
- расчетная длина элемента.
Значение расчетной гибкости определяют по <±о\мули:
( ьл )
А/с 5.1 Значения коэффициента ^
СТО 24.09-5821 -01-93 С. 17
|
Для сталей с Ry «200...250 UQ& и 350 Ry > 2501СП& соответственно при Л > 90 и Л > 115 значения |
принимают по графикам рис, 5, 1
С.18 СТО 24.09-5821-91-93
5*3. Для стержней постоянного по длине оеченвя значения определяют о учетом условий закрепления на концах
( 5.5
где ju - коэффициент приведения длины» учитывающий условия закрепления концов отержыя$
£ - геометрическая длина стержня.
6.3.1. Для раокооод ж стоек циоских ферм или пдооккх граней пространственных ферм при проверке устойчивое» в плоокооти фермы принимают
J1 ш 0,80
Для раскосов ферм,, испытывающих поперечный изгиб (см«рис. 5.3) величину ju допуонаетоя определять по графику рис. 5.4 в вавиоимооти от параметров оС и
|
(окатом) полое, питием полон и раокосе; |
Ж X, X “ моменты инерции вткх елемеитов;
h г« ЕР - ом-рво- 5-3*
Примечание: при наличии у обоих концов (элемента фесонок, расположенных в плоокооти фермы (или грани) значения JU
допускается уменьшать на 10£.
СТО 24.09-5821-01-93 C.I9
|
Рис.5.5 &еча к определению коэффициента приведем..
длины элемента решетки. |
С, 2 СТО 24.09-6821-01-93
2. ТРЕБОВАНИЯ К МАТЕРИАЛАМ
2.1. Материалы сварных конструкций и сварочные материалы должны соответствовать требованиям РД 24.090.52-90.
2.2. В металлоконструкциях применяют листовой, широкополосный, фасонный и сортовой прокат, трубы и рельсы (крановые, для наземных путей) железодорожного транспорта.
Примечания:
1. Профили, полученные холодной гибкой из листового и широкополосного проката, допускается применять для расчетных элементов
при толщине листа не более 10 мм.
2. Трубы электросварные со спиральным швом по ГОСТ 8696,
а так же квадратные трубы по ГОСТ 8639 могут применяться только с учетом влияния выполнения и расположения их сварных швов на несущую способность и при условии согласования с головной краностроительной организацией.
2.3. Материалы для болтов должны обеспечивать их работоспособность с учетом характера их нагружения, а также климатических условий.
2.4. Для фланцевых соединений рекомендуется применять прокат по ТУ I4-I-I43I.
2.5. Пальцы и оси шарниров и стыковых соединений рекомендуется выполнять из сталей марок 45 по ГОСТ 1050 и 40Х по
ГОСТ 4543.
С. 20 СТО 24.09-5821-01-93
5.3.2. При определении значений для алиментов решетки
пространственных ферм за значение 8 принимают расстояние между точками, закрепленными от смещения из плоскости федоы.
Таблица 5.1.
Коэффициенты ju для определения расчетной длины элементов рещетки из гшоакости фермы
Сечение пояса |
Вид KOHUTPV |
шпи |
|
грань пространственной фермы |
плоская
ферма |
Замкнутое (трубчатое, коробчатое) |
0,80 |
0,70 |
Двутавровое, швеллерное |
0,90 |
0,80 |
С,двоенные уголки |
0,90 |
0,90 |
Одиночный уголок |
1.0 |
0,95 |
Примечание к таблице 5.1:
При прикреплении элементов решетки к поясам о помощью плоских фвсонок, не подкрепленных ребрами для направления, перпендикулярного плоскости феоонки, принимают - 1,0.
5.3.3. Расчетныи длины Egf элементов перекрестной решетки принимают; в плоскооти фермы 0,8 8 (ом.рис. 5.5а ) из плоскости фермы - по табл. 5.2.
СТО 24.09-5821-01-93 С.3
3. РЛСЧНШЕ ХАРАКТШ1С1Ш1 (ШИШЛОВ И СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
3.1. При расчетах следует принимать следующие физические характеристики стали:
- модуль упругости, £ - 2,06 . ЮЬ Ша ;
- модуль сдвига, & - 0,78 . Ю5 Мпа ;
- коэффициент поперечной деформации (Пуассона) - 0,3;
- коэффициент линейного расширения, оС , °СГ* - 0,12 . 10”**.
3.2. Раочетные сопротивления проката и труб дои различных видов напряженного состояния следует определять по формулам, приведенным в табл. 3.1.
Таблица 3.1.
формулы для определения расчетного сопротивления проката и труб
Напряженное состояние |
Расчетное орпиотиаютив_ |
условное
обозначение |
формула |
Растяжение, сжатие i изгиб |
По пределу текучести |
ъ |
t
и |
По временному сопротивлению |
я* |
|
Сдвиг |
Rs |
|
Ваотяжение в направлении толщины проката (до GO мм ) |
Ria |
%iAs Qs |
Смятие местное в цилиндрических шарнирах (цапфах) при плотном каоаиии |
|
|
Примечание к табл. 3.1.: За нормативные сопротивления Ryn к Run принимают соответственно значения предела текучести С5т и временного ооиротиадения по соответствующим стандартам
и техническим условиям на мирки матернила.
В тобл. 3.1 коодц.ициьит надежности но матер:1.иу.
С. 4 СТО 24.09-5821-01-93
3.3. Значения коэффициентов наде кыооти $/г) по материалу для проката, гнутых профилей и труб следует принимать по табл. 3.2.
Для материалов, не указанных в табл. 3*2» принимают
>1Л-
Таблица 3.2.
Коэффициенты надежности по материалу
СТО 24,0Э-5821-01-93 С. 5
3.4. Расчетные сопротивления при растяжении, сжатие и изгибе для днатового, широкополосного универсального и фасонного проката для отдельных марок сталей» применяемых в сварных крановых конструкциях приведены в таблице 3.3» для труб - в таблице 3i4i
Раочетные сопротивления гнутых профилей следует принимать равными расчетным сопротивлениям листового проката» из которого они изготовлены.
Расчетные сопротивления круглого» квадратного и полосового проката следует определять» принимая значения и R//?
равными ооответотвеыно пределу текучести и временному сопротивлению по ГОСТ 19281 и ГОСТ 535 (до 1990 г. - ГОСТ 380) и коаф-фнциент надежности по материалу - по таблице 3.2.
Продолжение табл, 3,3 |
Наимено
вание
стали
/класс
проч
ности/ |
(Ларна
стали |
ГОСТ на прокат |
Толщина проката,
1Ш |
формативное сопротивление проката, МПа |
Расчетное сопротивление проката, МПа |
листового
широкополосного
универсального |
фасонного |
листового
широкополосного
универсального |
фасонного |
|
|
^2*7 |
/?и/г |
fiy |
/в. |
|
|
345 |
09Г2С2 |
I928I |
ДО 10 |
345 |
490 |
345 |
480 |
330 |
445 |
330 |
440 |
325 |
|
|
от 10 до 20 вкл. |
325 |
450 |
325 |
450 |
310 |
410 |
310 |
410 |
295 |
|
|
св. 20 до 32 вкл. |
295 |
430 |
295 |
430 |
280 |
390 |
280 |
390 |
265 |
|
|
св, 20 до 160 вкл. |
265 |
4Э0 |
- |
- |
250 |
390 |
- |
- |
|
|
|
св. 20 до 100 вкл. |
- |
- |
265 |
430 |
- |
- |
250 |
390 |
325 |
16ГС |
I928I |
ДО 10 |
325 |
450 |
- |
- |
310 |
410 |
- |
- |
315 |
|
|
от 10 до 20 вкл. |
315 |
450 |
- |
- |
эоо |
410 |
- |
- |
295 |
|
|
св. 20 до 32 вкл. |
295 |
430 |
- |
— |
280 |
390 |
- |
- |
265 |
|
|
св. 20 до 32 вкл. |
265 |
430 |
- |
- |
255 |
390 |
- |
- |
2553 |
СтЗспб |
27772 |
от 4 до 10 вкл. |
245 |
3S0 |
255 |
380 |
240 |
370 |
250 |
370 |
|
|
|
св. 10 до 20 вкл. |
245 |
370 |
245 |
370 |
240 |
360 |
240 |
360 |
|
|
|
св. 20 до 40 вкл. |
235 |
370 |
235 |
370 |
230 |
370 |
230 |
360 |
С3453 |
09Г2С |
27772 |
до 10 ВКЛ. |
345 |
490 |
345 |
490 |
335 |
480 |
335 |
480 |
|
12Г2С |
|
св. 10 до 20 вкл. |
325 |
470 |
325 |
470 |
315 |
460 |
315 |
460 |
|
СТО 24.09-5821-01-93 |
Нормативные и расчетные сопротивления для листового, широкополосного универсального и фасонного проката
Таблица 3.3. |
Наимено
вание |
Марка
стали |
ГОСТ на прокат |
Толщина проката, ш |
Нормативное сопротивление проката, МПа |
Расчетное сопротивление проката, МПа |
/класс
шюч-
НбсТЕ/ |
|
|
|
листового
широкополосного
универсального |
фасонного |
листового
широкополосного
универсального |
фасонного |
|
|
|
|
|
@г/о |
|
|
|
|
|
л |
— |
СтЗкп2 |
14637 |
от 4 до 20 вкл. |
235 |
360 |
- |
- |
225 |
345 |
- |
- |
- |
СтЗкп2 |
535 |
от 4 до 20 вкл. |
- |
- |
235 |
360 |
- |
- |
225 |
345 |
— |
СтЗлс1 |
14637 |
до 20 вкл. |
245 |
370 |
- |
- |
235 |
355 |
- |
- |
|
СтЗсп |
|
св. 20 до 25 вкл. |
235 |
370 |
- |
— |
225 |
355 |
- |
- |
- |
СтЗпс1 |
535 |
до 20 вкл. |
— |
- |
245 |
370 |
— |
— |
235 |
355 |
|
|
|
св. 20 до 25 вкл. |
— |
- |
235 |
ЭТО |
|
— |
225 |
355 |
- |
СтЗсп* |
535 |
до 10 вкл. |
- |
- |
255 |
380 |
- |
- |
245 |
360 |
|
|
|
св. 10 до 20 вкл. |
- |
- |
245 |
370 |
- |
- |
235 |
355 |
|
|
|
св. 20 до 25 вкл. |
- |
- |
235 |
370 |
- |
- |
225 |
355 |
— |
СтЗГсп |
I4S37 |
до 20 вкл. |
255 |
390 |
- |
- |
245 |
370 |
- |
- |
|
|
|
с в. 20 до 40 вкл. |
245 |
390 |
- |
— |
235 |
370 |
- |
— |
295 |
09Г22 |
I923I |
до 20 вкл. |
305 |
440 |
ЗС5 |
440 |
290 |
400 |
290 |
400 |
|
|
|
св. 20 до 32 вкл. |
295 |
430 |
295 |
430 |
290 |
390 |
280 |
390 |
|
СТО 24.09-5821-01-93 С. |
Продолжение табл. 3.3 |
Наименование стали /класс проч-, ности/ |
Марка
стали |
ГОСТ на прокат |
Толщина проката, мм |
Нормативное сопротивление проката, МПа |
Расчетное сопротивление проката, МПа |
|
|
|
листового
широкополосного
универсального |
фасонного |
листового
широкополосного
универсального |
фасонного |
|
|
|
|
/у/Г |
$LS/f |
|
&//? |
|
/?„ |
|
|
С3453 |
09Г2С |
27772 |
СВ. 20 до 40 вкя. |
305 |
460 |
305 |
460 |
300 |
450 |
300 |
450 |
|
12TZ0 |
|
св. 40 до 60 вхл. |
285 |
450 |
- |
- |
280 |
440 |
- |
- |
|
|
|
св. 60 до 80 bjuu |
275 |
440 |
- |
- |
270 |
430 |
- |
- |
|
о
а>
СТО 24.09-5821-01-93 |
Примечание: I. Нормативные и расчетные сопротивления приведены для всех категорий сталей по ГОСТ 535.
2. В заказе материала по ГОСТ I928I для сварных конструкций указываются наименование и марка стали.
3. Буква "С" означает - сталь строительная, цифры - условно обозначают предел теку
чести.
СТО 24.00-0821-01-93 2.9
Таблица 3,4.
Нормативные и расчетные сопротивления для труб |
Марка о тали |
ГОСТ |
Толщина
стенки,
мм |
Нормативное
сопротивление |
Расчетное
сопротивление |
|
|
Ryn |
Run |
|
|
20
группа В |
8731 |
до 45 |
245 |
412 |
235 |
375 |
ЮГ2
группа В |
8731 |
до 25 |
205 |
421 |
260 |
380 |
20
группа В |
10705- |
ДО 10 |
245 |
410 |
23Ъ |
370 |
СтЭопб группа В |
10705 |
до 10 |
225 |
370 |
21Ь |
350 |
0ЭГ2С группа В |
8731 |
до 25 |
285 |
430 |
250 |
390 |
|
Примечание: *) Нормативные сопротивления доя труб мерки стали
09Г2С- по ГОСТ 8731 устанавливаются по соглашению оторон в соответствии о требованиями стандарта.
Приведенные аиачешш нормативных и расчетных сопротивлений являются рекомендуемыми.
1
Только да швов с катетом < 8 мм в конструкциях ив стали с пределом текучести 440 Ша и более.