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. 2

2.8*. Для несущих элементов висячих покрытий, оттяжек опор ВЛ и ОРУ, мачт и башен, а также напрягаемых элементов в предварительно напряженных конструкциях следует применять:

канаты спиральные по ГОСТ 3062-80*; ГОСТ 3063-80*; ГОСТ 3064-80*;

канаты двойной свивки по ГОСТ 3066-80*; ГОСТ 3067-74*; ГОСТ 3068-74*; ГОСТ 3081-80*; ГОСТ 7669-80*; ГОСТ 14954-80*;

канаты закрытые несущие по ГОСТ 3090-73*; ГОСТ 18900-73*; ГОСТ 18901-73*; ГОСТ 18902-73*; ГОСТ 7675-73*; ГОСТ 7676-73*;

пучки и пряди параллельных проволок, формируемых из канатной проволоки, удовлетворяющей требованиям ГОСТ 7372-79*.

2.9. Физические характеристики материалов, применяемых для стальных конструкций, следует принимать согласно прил. 3.

3. Расчетные характеристики материалов и соединений

3.1*. Расчетные сопротивления проката, гнутых профилей и труб для различных видов напряженных состояний следует определять по формулам, приведенным в табл. 1*.

3.2*. Значения коэффициентов надежности по материалу проката, гнутых профилей и труб следует принимать по табл. 2*.

Расчетные сопротивления при растяжении, сжатии и изгибе листового, широкополосного универсального и фасонного проката приведены в табл. 51*, труб - в табл. 51,а. Расчетные сопротивления гнутых профилей следует принимать равными расчетным сопротивлениям листового проката, из которого они изготовлены, при этом допускается учитывать упрочнение стали листового проката в зоне гиба.

Расчетные сопротивления круглого, квадратного и полосового проката следует определять по табл. 1*, принимая значения и равными соответственно пределу текучести и временному сопротивлению по ТУ 14-1-3023-80, ГОСТ 380-71** (с 1990 г. ГОСТ 535-88) и ГОСТ 19281-73*.

Расчетные сопротивления проката смятию торцевой поверхности, местному смятию в цилиндрических шарнирах и диаметральному сжатию катков приведены в табл. 52*.

Таблица 1*

+-----------------------------------------+------+----------------------+
|Напряженное состояние |Услов-|Расчетные сопротивле- |
| |ное |ния проката и труб |
| |обоз- | |
| |наче- | |
| |ние | |
+--------------------------+--------------+------+----------------------+
|Растяжение, сжатие и изгиб|По пределу те-|Ry |Ry=Ryn/гамма_m |
| |кучести | | |
| +--------------+------+----------------------+
| |По временному |Ru |Ru=Run/гамма_m |
| |сопротивлению | | |
+--------------------------+--------------+------+----------------------+
|Сдвиг |Rs |Rs=0,58Ryn/гамма_m |
+-----------------------------------------+------+----------------------+
|Смятие торцевой поверхности (при наличии |Rp |Rp=Run/гамма_m |
|пригонки) | | |
+-----------------------------------------+------+----------------------+
|Смятие местное в цилиндрических шарнирах |Rlp |Rlp=0,5Run/гамма_m |
|(цапфах) при плотном касании | | |
+-----------------------------------------+------+----------------------+
|Диаметральное сжатие катков (при свобод- |Rcd |Rcd=0,025Run/гамма_m |
|ном касании в конструкциях с ограничен- | | |
|ной подвижностью) | | |
+-----------------------------------------+------+----------------------+
|Растяжение в направлении толщины проката |Rth |Rth=0,5Run/гамма_m |
|(до 60 мм) | | |
| |
|Обозначение, принятое в табл.1*: |
|гамма m - коэффициент надежности по материалу, определяемый в|
|соответствии с п.3.2*. |
+-----------------------------------------------------------------------+

Таблица 2*

+-----------------------------------------------------------+-----------+
|Государственный стандарт или технические условия на прокат |Коэффициент|
| |надежности |
| |по материа-|
| |лу гамма_m |
+-----------------------------------------------------------+-----------+
|ГОСТ 27772-88 (кроме сталей С590, С590К); ТУ 14-1-3023-80 | 1,025 |
|(для круга, квадрата, полосы) | |
+-----------------------------------------------------------+-----------+
|ГОСТ 27772-88 (стали С590, С590К); ГОСТ 380-71** (для круга| 1,050 |
|и квадрата размерами, отсутствующими в ТУ 14-1-3023- 80); | |
|ГОСТ 19281-73* [для круга и квадрата с пределом текучести | |
|до 380 МПа (39 кгс/мм2) и размерами, отсутствующими в | |
|ТУ 14-1-3023-80]; ГОСТ 10705-80*; ГОСТ 10706-76* | |
+-----------------------------------------------------------+-----------+
|ГОСТ 19281-73* (для круга и квадрата с пределом текучести | 1,100 |
|свыше 380 МПа (39 кгс/мм2) и размерами, отсутствующими в | |
|ТУ 14-1-3023-80); ГОСТ 8731-87; ТУ 14-3-567-76 | |
+-----------------------------------------------------------+-----------+

3.3. Расчетные сопротивления отливок из углеродистой стали и серого чугуна следует принимать по табл.53 и 54.

3.4. Расчетные сопротивления сварных соединений для различных видов соединений и напряженных состояний следует определять по формулам, приведенным в табл.3.

Таблица 3

+-----+--------------------------------+------+-------------------------+
|Свар-|Напряженное состояние |Услов-| Расчетные сопротивления |
|ные | |ное | сварных соединений |
|сое- | |обоз- | |
|дине-| |наче- | |
|ния | |ние | |
+-----+---------------+----------------+------+-------------------------+
|Сты- |Сжатие. Растя-|По пределу теку-| R_wy | R_wy = R_y |
|ковые|жение и изгиб |чести | | |
| |при автоматиче-+----------------+------+-------------------------+
| |ской, полуавто-|По временному | R_wu | R_wu = R_u |
| |матической или |сопротивлению | | |
| |ручной сварке с| | | |
| |физическим кон-| | | |
| |тролем качества| | | |
| |швов | | | |
| +---------------+----------------+------+-------------------------+
| |Растяжение и |По пределу теку-| R_wy | R_wy = 0,85R_y |
| |изгиб при авто-|чести | | |
| |матической, по-| | | |
| |луавтоматичес- | | | |
| |кой или ручной | | | |
| |сварке | | | |
| +---------------+----------------+------+-------------------------+
| |Сдвиг | R_ws | R_ws = R_s |
+-----+---------------+----------------+------+-------------------------+
|С уг-| | | | R_wun |
|ловы-|Срез (условный)|По металлу шва | R_wf | R_wf = 0,55--------- |
|ми | | | | гамма_wm |
|швами| +----------------+------+-------------------------+
| | |По металлу гра- | R_wz | Rwz = 0,45Run |
| | |ницы сплавления | | |
| | | | | |
| |
| Примечания: 1. Для швов, выполняемых ручной сваркой, значения Rwun|
|следует принимать равными значениями временного сопротивления разрыву|
|металла шва, указанным в ГОСТ 9467-75*. |
| 2. Для швов, выполняемых автоматической или полуавтоматической|
|сваркой, значения Rwun следует принимать по табл.4* настоящих норм. |
| 3. Значения коэффициента надежности по материалу шва гамма_wm|
|следует принимать равными: 1,25 - при значениях Rwun не более 490 МПа|
|(5000 кгс/см2); 1,35 - при значениях Rwun 590 МПа (6000 кгс/см2) и|
|более. |
+-----------------------------------------------------------------------+

Расчетные сопротивления стыковых соединений элементов из сталей с разными нормативными сопротивлениями следует принимать как для стыковых соединений из стали с меньшим значением нормативного сопротивления.

Расчетные сопротивления металла швов сварных соединений с угловыми швами приведены в табл. 56.

3.5. Расчетные сопротивления одноболтовых соединений следует определять по формулам, приведенным в табл. 5*.

Расчетные сопротивления срезу и растяжению болтов приведены в табл. 58*, смятию элементов, соединяемых болтами, - в табл. 59*.

3.6*. Расчетное сопротивление растяжению фундаментных болтов следует определять по формуле

, (1)

Расчетное сопротивление растяжению U-образных болтов , указанных в п. 2.5*, следует определять по формуле

. (2)

Расчетные сопротивления растяжению фундаментных болтов приведены в табл. 60*.

3.7. Расчетное сопротивление растяжению высокопрочных болтов следует определять по формуле

, (3)

где - наименьшее временное сопротивление болта разрыву, принимаемое по табл.61*.

3.8. Расчетное сопротивление растяжению высокопрочной стальной проволоки , применяемой в виде пучков или прядей, следует определять по формуле

. (4)

Таблица 4*

+--------------------------------+-----------------+--------------------+
|Марки проволоки (по ГОСТ |Марки порошковой |Значения нормативно-|
|2246-70*) для автоматической |проволоки (по |го сопротивления ме-|
|или полуавтоматической сварки |ГОСТ 26271-84*) |талла шва Rwun, МПа |
+-----------------+--------------+ |(кгс/см2) |
|под флюсом | в углекислом | | |
|(ГОСТ 9087-81*) | газе (по ГОСТ| | |
| | 8050-85) или | | |
| | его смеси с | | |
| | аргоном (по | | |
| | ГОСТ 10157- | | |
| | 79*) | | |
+-----------------+--------------+-----------------+--------------------+
|Св-08, Св-08А | - | - | 410(4200) |
+-----------------+--------------+-----------------+--------------------+
|Св-08ГА | - | - | 450(4600) |
+-----------------+--------------+-----------------+--------------------+
|Св-10ГА | Св-08Г2С |ПП-АН8, ПП-АН3 | 490(5000) |
+-----------------+--------------+-----------------+--------------------+
|Св-10НМА,Св-10Г2 | Св-08Г2С* | - | 590(6000) |
+-----------------+--------------+-----------------+--------------------+
|Св-08ХН2ГМЮ, | Св-10ХГ2СМА, | - | 685(7000) |
|СВ-08Х1ДЮ | Св-08ХГ2СДЮ | | |
| |
|-------------------------------- |
| * При сварке проволокой Св-08Г2С значение Rwun следует принимать|
|равным 590 МПа (6000 кгс/см2) только для угловых швов с катетом kf<=8|
|мм в конструкциях из стали с пределом текучести 440 МПа (4500 кгс/см2) |
|и более. |
+-----------------------------------------------------------------------+

Таблица 5*

+-----------+-----+-----------------------------------------------------+
|Напряженное|Усло-|Расчетные сопротивления одноболтовых соединений |
|состояние |вное +------------------------------------+----------------+
| |обоз-|срезу и растяжению болтов классов |смятию соединяе-|
| |наче-+------------+-----------+-----------+мых элементов из|
| |ние |4.6; 5.6; |4.8; 5.8 |8.8; 10.9 |стали с пределом|
| | |6.6 | | |текучести до 440|
| | | | | |МПа (4500 кгс/ |
| | | | | |см2) |
+-----------+-----+------------+-----------+-----------+----------------+
|Срез |Rbs |Rbs=0,38Rbun|Rbs=0,4Rbun|Rbs=0,4Rbun| - |
+-----------+-----+------------+-----------+-----------+----------------+
|Растяжение |Rbt |Rbt=0,42Rbun|Rbt=0,4Rbun|Rbt=0,5Rbun| - |
+-----------+-----+------------+-----------+-----------+----------------+
|Смятие: |Rbp | - | - | - | Run |
|а) болты | | | | |Rbp=(0,6+410---)|
|класса точ-| | | | | E |
|ности А | | | | |Run |
| | | | | | |
| | | | | | Run |
|б) болты | | - | - | - |Rbp=(0,6+340---)|
|класса точ-| | | | | E |
|ности В и С| | | | |Run |
| |
| Примечание. Допускается применять высокопрочные болты без|
|регулируемого натяжения из стали марки 40Х "селект", при этом расчетные|
|сопротивления Rbs и Rbt следует определять как для болтов класса 10.9,|
|а расчетное сопротивление Rbp как для болтов класса точности В и С. |
| Высокопрочные болты по ТУ 14-4-1345-85 допускается применять только|
|при их работе на растяжение. |
+-----------------------------------------------------------------------+

3.9. Значение расчетного сопротивления (усилия) растяжению стального каната следует принимать равным значению разрывного усилия каната в целом, установленному государственными стандартами или техническими условиями на стальные канаты, деленному на коэффициент надежности .

4*. Учет условий работы и назначения конструкций

При расчете конструкций и соединений следует учитывать:

коэффициенты надежности по назначению , принимаемые согласно Правилам учета степени ответственности зданий и сооружений при проектировании конструкций;

коэффициент надежности для элементов конструкций, рассчитываемых на прочность с использованием расчетных сопротивлений ;

коэффициенты условий работы и коэффициенты условий работы соединения , принимаемые по табл.6* и 35* разделам настоящих норм по проектированию зданий, сооружений и конструкций, а также по прил.4*.

Таблица 6*

+---------------------------------------------------------+-------------+
| Элементы конструкций |Коэффициенты |
| |условий рабо-|
| |ты гамма_c |
+---------------------------------------------------------+-------------+
|1. Сплошные балки и сжатые элементы ферм перекрытий под| 0,9 |
|залами театров, клубов, кинотеатров, под трибунами, под| |
|помещениями магазинов, книгохранилищ и архивов и т.п. при| |
|весе перекрытий, равном или большем временной нагрузки | |
| | |
|2. Колонны общественных зданий и опор водонапорных башен | 0,95 |
| | |
|3. Сжатые основные элементы (кроме опорных) решетки сос-| 0,8 |
|тавного таврового сечения из уголков сварных ферм покры-| |
|тий и перекрытий (например, стропильных и аналогичных им| |
|ферм) при гибкости ламбда>=60 | |
| | |
|4. Сплошные балки при расчетах на общую устойчивость при| 0,95 |
|фи_b<1,0 | |
| | |
|5. Затяжки, тяги, оттяжки, подвески, выполненные из про-| 0,9 |
|катной стали | |
| | |
|6. Элементы стержневых конструкций покрытий и перекрытий:| |
| | |
| а) сжатые (за исключением замкнутых трубчатых сече-| 0,95 |
| ний) при расчетах на устойчивость | |
| | |
| б) растянутые в сварных конструкциях | 0,95 |
| | |
| в) растянутые, сжатые, а также стыковые накладки в| 1,05 |
| болтовых конструкциях (кроме конструкций на высо-| |
| копрочных болтах) из стали с пределом текучести до| |
| 440 МПа (4500 кгс/см2), несущих статическую нагруз-| |
| ку, при расчетах на прочность | |
| | |
|7. Сплошные составные балки, колонны, а также стыковые| 1,1 |
|накладки из стали с пределом текучести до 440 МПа (4500| |
|кгс/см2), несущие статическую нагрузку и выполненные с| |
|помощью болтовых соединений (кроме соединений на высокоп-| |
|рочных болтах), при расчетах на прочность | |
| | |
|8. Сечения прокатных и сварных элементов, а также накла-| |
|док из стали с пределом текучести до 440 МПа (4500| |
|кгс/см2) в местах стыков, выполненных на болтах (кроме| |
|стыков на высокопрочных болтах), несущих статическую наг-| |
|рузку, при расчетах на прочность: | |
| | |
| а) сплошных балок и колонн | 1,1 |
| | |
| б) стержневых конструкций покрытий и перекрытий | 1,05 |
| | |
|9. Сжатые элементы решетки пространственных решетчатых| |
|конструкций из одиночных равнополочных или неравнополоч-| |
|ных (прикрепляемых большей полкой) уголков: | |
| | |
| а) прикрепляемые непосредственно к поясам одной| |
| полкой сварными швами либо двумя болтами и более,| |
| поставленными вдоль уголка: | |
| раскосы по рис.9*, а | 0,9 |
| распорки по рис.9*, б, в | 0,9 |
| раскосы по рис.9*, в, г, д | 0,8 |
| | |
| б) прикрепляемые непосредственно к поясам одной| 0,75 |
| полкой, одним болтом (кроме указанных в поз.9, в| |
| настоящей таблицы), а также прикрепляемые через фа-| |
| сонку независимо от вида соединения | |
| | |
| в) при сложной перекрестной решетке с одноболтовыми| 0,7 |
| соединениями по рис.9*, е | |
| | |
|10. Сжатые элементы из одиночных уголков, прикрепляемые| 0,75 |
|одной полкой (для неравнополочных уголков только меньшей| |
|полкой), за исключением элементов конструкций, указанных| |
|в поз.9 настоящей таблицы, раскосов по рис.9*, б, прик-| |
|репляемых непосредственно к поясам сварными швами либо| |
|двумя болтами и более, поставленными вдоль уголка, и| |
|плоских ферм из одиночных уголков | |
| | |
|11. Опорные плиты из стали с пределом текучести до 285| |
|МПа (2900 кгс/см2), несущие статическую нагрузку, толщи-| |
|ной, мм: | |
| | |
| а) до 40 | 1,2 |
| б) св. 40 до 60 | 1,15 |
| в) " 60 " 80 | 1,1 |
| | |
|Примечания: 1. Коэффициенты условий работы гамма_c<1 при расчете|
|одновременно учитывать не следует. |
| 2. Коэффициенты условий работы, приведенные соответственно в поз. 1|
|и 6. в; 1 и 7; 1 и 8; 2 и 7; 2 и 8, a; 3 и 6, в, при расчете следует|
|учитывать одновременно. |
| 3. Коэффициенты условий работы, приведенные в поз.3; 4; 6, а, в; 7;|
|3; 9 и 10, а также в поз. 5 и 6, б (кроме стыковых сварных соединений),|
|при расчете соединений рассматриваемых элементов учитывать не следует. |
| 4. В случаях, не оговоренных в настоящих нормах, в формулах следует|
|принимать гамма_c=1. |
+-----------------------------------------------------------------------+

5. Расчет элементов стальных конструкций на осевые силы и изгиб

Центрально-растянутые и центрально-сжатые элементы

5.1. Расчет на прочность элементов, подверженных центральному растяжению или сжатию силой N, кроме указанных в п.5.2, следует выполнять по формуле