Строительные нормы и правила СНиП II-23-81*"Стальные конструкции"(утв. постановлением Госстроя СССР от 14 августа 1981 г. N 144)(в редакции от 29 декабря 1986 г.) стр. 16

, (114)

где расчетное напряжение;

- критическое напряжение, принимаемое не более ;

r - радиус срединной поверхности сферы.

Основные требования к расчету металлических мембранных конструкций

8.14. При расчете мембранных конструкций опирание кромок мембраны на упругие элементы контура следует считать шарнирным по линии опирания и способным передавать сдвиг на элементы контура.

8.15. Расчет мембранных конструкций должен производиться на основе совместной работы мембраны и элементов контура с учетом их деформированного состояния и геометрической нелинейности мембраны.

8.16. Нормальные и касательные напряжения, распределенные по кромкам мембраны, следует считать уравновешенными сжатием и изгибом опорного контура в тангенциальной плоскости.

При расчете опорных элементов контура мембранных конструкций следует учитывать:

изгиб в тангенциальной плоскости;

осевое сжатие в элементах контура;

сжатие, вызываемое касательными напряжениями по линии контакта мембраны с элементами контура;

изгиб в вертикальной плоскости.

8.17. При прикреплении мембраны с эксцентриситетом относительно центра тяжести сечения элементов контура кроме факторов, указанных в п.8.16, при расчете контуров следует учитывать кручение.

8.18. При определении напряжений в центре круглых в плане плоских мембран допускается принимать, что опорный контур является недеформируемым.

8.19. Для определения напряжений в центре эллиптической мембраны, закрепленной на деформируемом контуре, допускается применять требования п.8.18 при условии замены значения радиуса значением большей главной полуоси эллипса (отношение большей полуоси к меньшей должно быть не более 1,2).

9. Расчет элементов стальных конструкций на выносливость

9.1. Стальные конструкции и их элементы (подкрановые балки, балки рабочих площадок, элементы конструкций бункерных и разгрузочных эстакад, конструкции под двигатели и др.), непосредственно воспринимающие многократно действующие подвижные, вибрационные или другого вида нагрузки с количеством циклов нагружений 10(5) и более, которые могут привести к явлению усталости, следует проектировать с применением таких конструктивных решений, которые не вызывают значительной концентрации напряжений, и проверять расчетом на выносливость.

Таблица 32*

+----+------------------------------------------------------------------+
|Гру-|Значения Rv при временном сопротивлении стали разрыву R_un, |
|ппы |МПа (кгс/см2) |
|эле-+----------+------------+------------+-------------+---------------+
|мен-|до 420 |св.420(4300)|св.440(4500)|св.520(5300) | св.580(5900) |
|тов |(4300) |до 440(4500)|до 520(5300)|до 580(5900) | до 635(6500) |
+----+----------+------------+------------+-------------+---------------+
| 1 |120(1220) |128(1300) |132(1350) |136(1390) | 145(1480) |
| 2 |100(1020) |106(1080) |108(1100) |110(1120) | 116(1180) |
+----+----------+------------+------------+-------------+---------------+
| 3 | Для всех марок стали 90 (920) |
| 4 | То же 75 (765) |
| 5 | " 60 (610) |
| 6 | " 45 (460) |
| 7 | " 36 (370) |
| 8 | " 27 (275) |
+----+------------------------------------------------------------------+

Количество циклов нагружений следует принимать по технологическим требованиям эксплуатации.

Конструкции высоких сооружений типа антенн, дымовых труб, мачт, башен и подъемно-транспортных сооружений, проверяемые на резонанс от действия ветра, следует проверять расчетом на выносливость.

Расчет конструкций на выносливость следует производить на действие нагрузок, устанавливаемых согласно требованиям СНиП по нагрузкам и воздействиям.

9.2*. Расчет на выносливость следует производить по формуле

, (115)

где - расчетное сопротивление усталости, принимаемое по табл. 32* в зависимости от временного сопротивления стали и групп элементов конструкций, приведенных в табл. 83*;

- коэффициент, учитывающий количество циклов нагружений n и вычисляемый:

при по формулам:

для групп элементов 1 и 2

257 × 60 пикс.     Открыть в новом окне

; (116)

для групп элементов 3-8

249 × 60 пикс.     Открыть в новом окне

; (117)

при ;

коэффициент, определяемый по табл. 33 в зависимости от вида напряженного состояния и коэффициента асимметрии напряжений ; здесь и - соответственно наибольшее и наименьшее по абсолютному значению напряжения в рассчитываемом элементе, вычисленные по сечению нетто без учета коэффициента динамичности и коэффициентов , , . При разнозначных напряжениях коэффициент, асимметрии напряжений следует принимать со знаком "минус".

При расчетах на выносливость по формуле (115) произведение не должно превышать .

Таблица 32*

+------+-----------------------------------------------------------------+
|Группы| Значения R_ню при временном сопротивлении |
|элеме-| стали разрыву R_ню, МПа (кгс/см2) |
| нтов +-----------+-------------+------------+-------------+------------+
| | до 420 | св. 420 | св. |св. 520(5300)| св. 580 |
| | (4300) | (4300) | 440(4500) |до 580 (5900)| (5900) |
| | |до 440(4500) |до 520(5300)| | до 635 |
| | | | | | (6500) |
+------+-----------+-------------+------------+-------------+------------+
| 1 | 120(1220) | 128(1300) | 132(1350) | 136(1390) | 145(1480) |
| 2 | 100(1020) | 106(1080) | 108(1100) | 110(1120) | 116(1180) |
+------+-----------+-------------+------------+-------------+------------+
| 3 | Для всех марок стали 90(920) |
| 4 | То же 75 (765) |
| 5 | " 60(610) |
| 6 | " 45(460) |
| 7 | " 36(370) |
| 8 | " 27(275) |
+------+-----------------------------------------------------------------+

Таблица 33

+---------+------------------------------+-------------------------------+
|сигма_mах| Коэффициент асимметрии | Формулы для вычисления |
| | напряжений | коэффициента гамма_ню |
| | p | |
+---------+------------------------------+-------------------------------+
| | | |
| | | 2,5 |
| | -1 <= р <= 0 |гамма_ню = -------- |
| | | 1,5 - р |
| | | |
| | | 2,0 |
|Растяже- | 0 < р <= 0,8 |гамма_ню = -------- |
|ние | | 1,2-р |
| | | |
| | | 1,0 |
| | 0,8 < р < 1 |гамма_ню = -------- |
| | | 1 - р |
| | | |
+---------+------------------------------+-------------------------------+
| | | |
| | | 2 |
|Сжатие | -1 <= р < 1 |гамма_ню = ------- |
| | | 1-р |
| | | |
+---------+------------------------------+-------------------------------+

9.3. Стальные конструкции и их элементы, непосредственно воспринимающие нагрузки с количеством циклов нагружений менее , следует проектировать с применением таких конструктивных решений, которые не вызывают значительной концентрации напряжений, и в необходимых случаях проверять расчетом на малоцикловую прочность.

10. Расчет элементов стальных конструкций на прочность с учетом хрупкого разрушения

Центрально- и внецентренно-растянутые элементы, а также зоны растяжения изгибаемых элементов конструкций, возводимых в климатических районах , , , , и , следует проверять на прочность с учетом сопротивления хрупкому разрушению по формуле

, (118)

где - наибольшее растягивающее напряжение в расчетном сечении элемента, вычисленное по сечению нетто без учета коэффициентов динамичности и ;

- коэффициент, принимаемый по табл. 84.

Элементы, проверяемые на прочность с учетом хрупкого разрушения, следует проектировать с применением решений, при которых не требуется увеличивать площадь сечения, установленную расчетом согласно требованиям разд.5 настоящих норм.

11. Расчет соединений стальных конструкций

Сварные соединения

11.1*. Расчет сварных стыковых соединений на центральное растяжение или сжатие следует производить по формуле

, (119)