4.1. Calculul elementelor întinse central trebuie făcut conform formulei
Unde N– forța longitudinală de proiectare;
R p – rezistența de proiectare la tracțiune a lemnului de-a lungul fibrelor;
F nt – aria secțiunii transversale nete a elementului.
La determinarea F nt slăbirea situată într-o secțiune de până la 200 mm lungime trebuie luată combinată într-o singură secțiune.
4.2. Calculul elementelor comprimate central cu o secțiune transversală solidă constantă trebuie făcut conform formulelor:
a) pentru putere
b) pentru stabilitate
Unde R c – rezistența calculată a lemnului la compresiune de-a lungul fibrelor;
j – coeficientul de flambaj, determinat conform clauzei 4.3;
F nt – aria secțiunii transversale nete a elementului;
F ras - aria secțiunii transversale calculată a elementului, luată egală cu:
în absenţa slăbirii sau slăbirii în tronsoane periculoase, care nu se extinde până la margini (Fig. 1, A), dacă zona de slăbire nu depășește 25% E br, E calc = F br unde F br – aria secțiunii transversale brute; pentru slăbirea care nu se extinde până la margini, dacă zona de slăbire depășește 25% F br, F ras = 4/3 F nt; cu slăbire simetrică extinzându-se până la margini (Fig. 1, b), F rasa = F nt.
4.3. Coeficientul de flambaj j trebuie determinat folosind formulele (7) și (8);
cu flexibilitate element l £ 70
; (7)
cu flexibilitate element l > 70
unde coeficientul a = 0,8 pentru lemn și a = 1 pentru placaj;
coeficientul A = 3000 pentru lemn și A = 2500 pentru placaj.
4.4. Flexibilitatea elementelor solide de secțiune transversală este determinată de formulă
Unde l o – lungimea de proiectare a elementului;
r– raza de inerție a secțiunii elementului cu dimensiuni maxime brut respectiv raportat la axe XȘi U.
4.5. Lungimea elementului calculată l o ar trebui determinată prin înmulțirea lungimii sale libere l prin coeficientul m 0
l o = l m 0 (10)
conform paragrafelor. 4.21 și 6.25.
4.6. Elementele compozite de pe îmbinările conforme, susținute de întreaga secțiune transversală, trebuie calculate pentru rezistență și stabilitate conform formulelor (5) și (6), în timp ce F nt și F rasele sunt determinate ca suprafețele totale ale tuturor ramurilor. Flexibilitatea elementelor constitutive l trebuie determinată ținând cont de conformitatea compușilor conform formulei
, (11)
unde l y este flexibilitatea întregului element în raport cu axa U(Fig. 2), calculată din lungimea estimată a elementului l o fără a lua în considerare conformitatea;
l 1 – flexibilitatea unei ramuri individuale în raport cu axa I–I (vezi Fig. 2), calculată din lungimea estimată a ramului l 1; la l 1 mai puțin de șapte grosimi ( h 1) ramurile sunt acceptate l 1 = 0;
m у – coeficient de reducere a flexibilității, determinat de formulă
, (12)
Unde bȘi h– lățimea și înălțimea secțiunii transversale a elementului, cm:
n w – numărul estimat de cusături din element, determinat de numărul de cusături de-a lungul cărora se însumează deplasarea reciprocă a elementelor (în Fig. 2, A– 4 cusături, în fig. 2, b– 5 cusături);
l o – lungimea elementului de proiectare, m;
n c – numărul estimat de tăieturi de bretele într-o cusătură pe element de 1 m (pentru mai multe cusături cu numere diferite de tăieturi, trebuie luată numărul mediu de tăieturi pentru toate cusăturile);
k c este coeficientul de conformitate al compușilor, care ar trebui determinat folosind formulele din tabel. 12.
Tabelul 12
Notă. Diametrele cuielor și diblurilor d, grosimea elementului A, latime b pl și grosimea d diblurilor plăcilor trebuie luate în cm.
La determinarea k Diametrul cuielor nu trebuie să fie mai mare de 0,1 ori grosimea elementelor conectate. Dacă dimensiunea capetelor ciupit ale unghiilor este mai mică de 4 d, atunci tăieturile din cusăturile adiacente acestora nu sunt luate în considerare în calcul. Sens k conexiunile pe diblurile cilindrice din oțel trebuie determinate în funcție de grosime A mai subțire dintre elementele care se leagă.
La determinarea k cu diametrul de stejar dibluri cilindrice nu trebuie luată o grosime mai mare de 0,25 a elementului mai subțire dintre elementele conectate.
Legăturile din cusături trebuie să fie distanțate uniform pe lungimea elementului. În elementele rectilinii susținute cu balamale, este permisă instalarea a jumătate din numărul de conexiuni în sferturile mijlocii ale lungimii, introducând valoarea în calcul folosind formula (12) n c, adoptat pentru sferturile exterioare ale lungimii elementului.
Flexibilitate element component, calculată prin formula (11), trebuie luată nu mai mult decât flexibilitatea l a ramurilor individuale, determinată de formula
, (13)
unde un eu i br – suma momentelor brute de inerție ale secțiunilor transversale ale ramurilor individuale în raport cu propriile axe paralele cu axa U(vezi Fig. 2);
F br – aria secțiunii transversale brute a elementului;
l o – lungimea de proiectare a elementului.
Flexibilitatea unui element compozit în raport cu o axă care trece prin centrele de greutate ale secțiunilor tuturor ramurilor (axa Xîn fig. 2), ar trebui determinată ca pentru un element solid, adică fără a ține cont de conformitatea conexiunilor, dacă ramurile sunt încărcate uniform. În cazul ramurilor încărcate neuniform, trebuie respectată clauza 4.7.
Dacă ramurile unui element compozit au secțiuni transversale diferite, atunci flexibilitatea calculată l 1 a ramurilor în formula (11) ar trebui luată egală cu:
, (14)
definiție l 1 este prezentată în Fig. 2.
4.7. Elementele compozite de pe îmbinările conforme, unele dintre ramurile cărora nu sunt susținute la capete, pot fi calculate pentru rezistență și stabilitate conform formulelor (5), (6) sub rezerva urmatoarele conditii:
a) aria secțiunii transversale a elementului F nt și F cursele trebuie determinate de secțiunea transversală a ramurilor susținute;
b) flexibilitatea elementului în raport cu axa U(vezi Fig. 2) este determinată prin formula (11); în acest caz, momentul de inerție este luat în considerare ținând cont de toate ramurile, iar zona - numai de cele susținute;
c) la determinarea flexibilitatii fata de axa X(vezi Fig. 2) momentul de inerție ar trebui determinat prin formula
eu = eu o + 0,5 eu dar, (15)
Unde eu despre și eu dar sunt momentele de inerție ale secțiunilor transversale ale ramurilor sprijinite și respectiv nesprijinite.
4.8. Calculul stabilității elementelor comprimate central din secțiuni de înălțime variabilă trebuie efectuat conform formulei
, (16)
Unde F max – aria secțiunii transversale brute cu dimensiuni maxime;
kși N– coeficient ținând cont de variabilitatea înălțimii secțiunii, determinat din tabel. 1 adj. 4 (pentru elemente cu secțiune transversală constantă kși N = 1);
j este coeficientul de încovoiere longitudinală, determinat conform clauzei 4.3 pentru flexibilitatea corespunzătoare secțiunii cu dimensiuni maxime.
Elemente flexibile
4.9. Calculul elementelor de încovoiere, asigurate împotriva pierderii stabilității într-o formă plană de deformare (a se vedea punctele 4.14 și 4.15), pentru rezistența la solicitări normale, trebuie efectuat conform formulei
Unde M– momentul încovoietor de proiectare;
Rși – rezistența proiectată la încovoiere;
W ras – momentul de rezistență calculat al secțiunii transversale a elementului. Pentru elemente solide W rasa = W nt; pentru îndoirea elementelor compozite pe conexiuni flexibile, momentul de rezistență calculat trebuie luat egal cu momentul net de rezistență W nt înmulțit cu coeficientul k w ; valorile k w pentru elementele compuse din straturi identice sunt date în tabel. 13. La determinarea W Secțiunile de slăbire situate pe o secțiune a unui element de până la 200 mm lungime sunt luate combinate într-o singură secțiune.
Tabelul 13
| Desemnarea coeficientului | Numărul de straturi | Valoarea coeficienților pentru calcularea componentelor de îndoire în timpul traveilor, m | |||
| pacientii | în element | 9 sau mai mult | |||
| 0,7 | 0,85 | 0,9 | 0,9 | ||
| k w | 0,6 | 0,8 | 0,85 | 0,9 | |
| 0,4 | 0,7 | 0,8 | 0,85 | ||
| 0,45 | 0,65 | 0,75 | 0,8 | ||
| kși | 0,25 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | |
| 0,07 | 0,2 | 0,3 | 0,4 |
Notă. Pentru valorile intermediare ale intervalului și numărului de straturi, coeficienții sunt determinați prin interpolare.
4.10. Calculul elementelor de încovoiere pentru rezistența la forfecare ar trebui efectuat conform formulei
Unde Q– forța laterală de proiectare;
S br – momentul static brut al părții tăiate a secțiunii transversale a elementului față de axa neutră;
eu br – momentul de inerție brut al secțiunii transversale a elementului față de axa neutră;
b Ras – lățimea de proiectare a secțiunii elementului;
R sk – rezistența calculată la forfecare în timpul încovoierii.
4.11. Numărul de tăieturi de legături n s, distanțat uniform în fiecare cusătură a elementului compozit într-o secțiune cu o diagramă neechivocă a forțelor transversale, trebuie să îndeplinească condiția
, (19)
Unde T– capacitatea portantă proiectată a conexiunii în această cusătură;
M A, M B – momentele încovoietoare în secțiunile inițiale A și B finale ale secțiunii luate în considerare.
Notă. Dacă există conexiuni în cusătură cu capacitate portantă diferită, dar aceeași natură a muncii (de exemplu, dibluri și cuie), capacitate portantă ar trebui rezumate.
4.12. Calculul elementelor solide de secțiune transversală pentru rezistență în timpul îndoirii oblice trebuie făcut în conformitate cu formula
, (20)
Unde M x și M y – componente ale momentului încovoietor de proiectare pentru axele principale ale secțiunii XȘi U;
W x și W y – momentele de rezistenţă ale secţiunii nete faţă de axele principale ale secţiunii XȘi U.
4.13. Elemente curbe de moment de încovoiere lipite M, care le reduce curbura, trebuie verificate pentru tensiuni radiale de tracțiune folosind formula
, (21)
unde s 0 este tensiunea normală în fibra cea mai exterioară a zonei întinse;
s i– solicitarea normală în fibra intermediară a secțiunii transversale, pentru care se determină tensiuni radiale de întindere;
Bună– distanța dintre fibrele cele mai exterioare și cele considerate;
r i– raza de curbură a liniei care trece prin centrul de greutate al părții din diagrama de tensiuni normale de întindere situată între fibrele cele mai exterioare și cele considerate;
R p.90 – rezistența la întindere calculată a lemnului peste fibre, luată conform clauzei 7 din tabel. 3.
4.14. Calculul stabilității unei forme plate de deformare a elementelor îndoibile cu secțiune transversală constantă dreptunghiulară trebuie făcut conform formulei
Unde M– momentul încovoietor maxim în zona luată în considerare l R;
W br – momentul maxim brut de rezistență în zona luată în considerare l p.
Coeficientul j M pentru elementele pliabile cu o secțiune transversală constantă dreptunghiulară, articulate împotriva deplasării din planul de îndoire și asigurate împotriva rotației în jurul axei longitudinale în secțiunile de susținere, trebuie determinat prin formula
, (23)
Unde l p este distanța dintre secțiunile de susținere ale elementului, iar la fixarea marginii comprimate a elementului în puncte intermediare de la deplasarea față de planul de îndoire, distanța dintre aceste puncte;
b– lățimea secțiunii transversale;
h – inaltime maxima secțiune transversală pe site l p ;
k f – coeficient în funcție de forma diagramei momentelor încovoietoare din zonă l p, determinată conform tabelului. 2 adj. 4 standarde prezente.
Atunci când se calculează elemente de îndoire cu o înălțime care variază liniar de-a lungul lungimii și o lățime a secțiunii transversale constantă, care nu au elemente de fixare din plan de-a lungul întinse din momentul în care M marginea sau m < 4 коэффициент jM conform formulei (23) trebuie înmulțit cu un coeficient suplimentar kși M. Valori kși M sunt date în tabel. 2 adj. 4. Când m³ 4 kși M = 1.
Când este armat din planul de îndoire în punctele intermediare ale marginii întinse a elementului din secțiune l coeficientul p j M determinat prin formula (23), trebuie înmulțit cu coeficientul k P M :
, (24)
unde a p este unghiul central în radiani, definind aria l p unui element circular (pentru elemente rectilinii a p = 0);
m– numărul de puncte armate (cu același pas) ale muchiei întinse din zonă l p (la m³ 4 valoarea trebuie luată egală cu 1).
4.15. Verificarea stabilității formei plate de deformare a elementelor de îndoire ale unei grinzi în I constantă sau secțiuni transversale în formă de cutie trebuie efectuată în cazurile în care
l p³ 7 b, (25)
Unde b– lăţimea coardei de secţiune transversală comprimată.
Calculul trebuie făcut conform formulei
unde j este coeficientul de încovoiere longitudinală din planul de încovoiere al coardei comprimate a elementului, determinat conform clauzei 4.3;
Rс – rezistența la compresiune de proiectare;
W br – momentul brut de rezistență al secțiunii transversale; in cazul peretilor din placaj - momentul redus de rezistenta in planul de incovoiere al elementului.
Inițial, metalul, ca material cel mai durabil, a servit scopurilor de protecție - garduri, porți, grătare. Apoi au început să folosească stâlpi și arcade din fontă. Creștere avansată productie industriala a cerut construirea de structuri cu deschideri mari, care au stimulat apariția grinzilor și ferme laminate. În cele din urmă carcasă metalică a devenit factorul cheie dezvoltarea formei arhitecturale, deoarece a permis eliberarea pereților din funcție structura portanta.
Elemente din oțel tensionate central și comprimate central. Calculul rezistenței elementelor supuse tensiunii centrale sau compresiunii prin forță N, trebuie efectuată conform formulei
unde este rezistența calculată a oțelului la tracțiune, compresiune, încovoiere la punctul de curgere; este aria secțiunii transversale nete, adică zona minus slăbirea secțiunii – coeficientul condițiilor de funcționare adoptat conform tabelelor SNIP N-23–81* „Structuri din oțel”.
Exemplul 3.1. O gaură cu un diametru de d= = 10 cm (Fig. 3.7). Grosimea peretelui grinzii I – s – 5,2 mm, aria secțiunii transversale brute – cm2.
Este necesar să se determine sarcina admisibilă care poate fi aplicată de-a lungul axei longitudinale a fasciculului I slăbit. Rezistența de proiectare a oțelului este considerată kg/cm2 și .
Soluţie
Calculăm aria secțiunii transversale nete:
unde este aria secțiunii transversale brute, adică Suprafața totală a secțiunii transversale fără a ține cont de slăbire este luată conform GOST 8239–89 „Grinzi I din oțel laminat la cald”.
Determinăm sarcina admisă:
Determinarea alungirii absolute a unei bare de oțel tensionate central
Pentru o tijă cu o modificare treptată a ariei secțiunii transversale și a forței normale, alungirea totală este calculată prin însumarea algebrică a alungirilor fiecărei secțiuni:
Unde P - numărul de parcele; i– numărul site-ului (i = 1, 2,..., P).
Alungirea datorată greutății proprii a unei tije cu secțiune transversală constantă este determinată de formula
unde γ – gravitație specifică materialul tijei.
Calculul stabilității
Calculul stabilității elementelor de perete plin supuse comprimării centrale prin forță N, trebuie efectuată conform formulei
unde A este aria secțiunii transversale brute; φ – coeficientul de flambaj, luat în funcție de flexibilitate
Orez. 3.7.
și rezistența de proiectare a oțelului conform tabelului din SNIP N-23–81 * „Structuri din oțel”; μ – coeficient de reducere a lungimii; - minim rază de girație secțiune transversală; Flexibilitatea λ a elementelor comprimate sau de tracțiune nu trebuie să depășească valorile date în SNIP „Steel Structures”.
Calculul elementelor compozite din unghiuri, canale (Fig. 3.8), etc., conectate strâns sau prin garnituri, ar trebui să fie efectuate ca cu pereți plini, cu condiția ca cele mai mari distanțe libere în zonele dintre benzile sudate sau între centrele exteriorului. șuruburile nu depășesc pentru elementele comprimate și pentru elementele întinse.
Orez. 3.8.
Elemente din oțel flexibile
Calculul grinzilor îndoite într-unul dintre planurile principale se efectuează conform formulei
Unde M – moment încovoietor maxim; – momentul de rezistenţă al secţiunii netei.
Valorile tensiunilor tangențiale τ în mijlocul elementelor de încovoiere trebuie să satisfacă condiția
Unde Q – forța tăietoare în secțiune; – momentul static al jumătății de secțiune față de axa principală z;– momentul de inerție axial; t- grosimea peretelui; – rezistența de proiectare la forfecare a oțelului; – limita de curgere a oțelului, acceptată conform standardelor de stat și specificațiilor tehnice pentru oțel; – coeficient de fiabilitate pentru material, adoptat conform SNIP 11-23–81* „Steel Structures”.
Exemplul 3.2. Este necesar să selectați secțiunea transversală a unei grinzi de oțel cu o singură travă încărcată cu o sarcină distribuită uniform q= 16 kN/m, lungimea cutiei l= 4 m, MPa. Secțiunea transversală a grinzii este dreptunghiulară cu un raport de înălțime h la latime b grinzi egale cu 3 ( h/b = 3).
Calculul elementelor structurale din lemnconform stărilor limită ale primului grup
Elemente întinse central și comprimate central
6.1 Calculul elementelor întinse central trebuie făcut conform formulei
unde este forța longitudinală calculată;
Rezistența la întindere calculată a lemnului de-a lungul fibrei;
Același lucru pentru lemnul din furnir unidirecțional (5.7);
Aria secțiunii transversale nete a elementului.
Atunci când se determină punctele slabe situate într-o secțiune de până la 200 mm lungime, acestea ar trebui luate combinate într-o singură secțiune.
6.2 Calculul elementelor comprimate central dintr-o secțiune solidă constantă trebuie făcut conform formulelor:
a) pentru putere
b) pentru stabilitate
unde este rezistența calculată a lemnului la compresiune de-a lungul fibrelor;
Același lucru pentru lemnul din furnir unidirecțional;
Coeficientul de flambaj determinat în conformitate cu 6.3;
Suprafața netă a secțiunii transversale a elementului;
Aria secțiunii transversale calculată a elementului, luată egală cu:
în absența slăbirii sau slăbirii în secțiuni periculoase care nu se extind până la margini (Figura 1, A), dacă aria de slăbire nu depășește 25%, unde este aria secțiunii transversale brute; pentru slăbirea care nu se extinde până la margini, dacă zona de slăbire depășește 25%; cu slăbire simetrică extinzându-se până la margini (Figura 1, b),.
A- nu se extinde până la margine; b- cu fața la margine
Poza 1- Slăbirea elementelor comprimate
6.3 Coeficientul de flambaj trebuie determinat folosind formulele:
cu flexibilitatea elementului 70
cu flexibilitatea elementului 70
unde coeficientul este 0,8 pentru lemn și 1,0 pentru placaj;
coeficient 3000 pentru lemn si 2500 pentru placaj si furnir unidirectional.
6.4 Flexibilitatea elementelor solide de secțiune transversală este determinată de formulă
unde este lungimea estimată a elementului;
Raza de inerție a secțiunii unui element cu dimensiuni maxime brute față de axă.
6.5 Lungimea efectivă a unui element trebuie determinată prin înmulțirea lungimii sale libere cu coeficientul
conform 6.21.
6.6 Elementele compozite de pe îmbinările conforme, susținute de întreaga secțiune transversală, trebuie calculate pentru rezistență și stabilitate conform formulelor (8) și (9) și definite ca suprafețele totale ale tuturor ramurilor. Flexibilitatea elementelor constitutive trebuie determinată ținând cont de conformitatea compușilor conform formulei
unde este flexibilitatea întregului element în raport cu axa (Figura 2), calculată din lungimea estimată a elementului fără a ține cont de conformitate;
* - flexibilitatea unei ramificații individuale în raport cu axa I-I (vezi Figura 2), calculată din lungimea estimată a ramificației; Cel puțin șapte grosimi () ramuri sunt luate de la 0*;
Coeficient de reducere a flexibilității, determinat de formulă
* Formula și explicația ei corespund cu originalul. - Nota producătorului bazei de date.
unde și este lățimea și înălțimea secțiunii transversale a elementului, cm;
Numărul estimat de cusături dintr-un element, determinat de numărul de cusături de-a lungul cărora se însumează deplasarea reciprocă a elementelor (în Figura 2, A- 4 cusături, în figura 2, b- 5 cusături);
Lungimea elementului de proiectare, m;
Numărul estimat de tăieturi de bretele într-o cusătură pe element de 1 m (pentru mai multe cusături cu numere diferite de tăieturi, ar trebui luat numărul mediu de tăieturi pentru toate cusăturile);
Coeficientul de conformitate al compușilor, care ar trebui determinat folosind formulele din tabelul 15.
A- cu garnituri, b- fara garnituri
Figura 2- Componente
Tabelul 15
|
Tip de conexiuni |
Coeficientul la |
|
|
compresie centrală |
compresie cu încovoiere |
|
|
1 Cuie, șuruburi | ||
|
2 dibluri cilindrice din otel | ||
|
a) diametrul și grosimea elementelor de racordat | ||
|
b) diametrul grosimii elementelor care se leagă | ||
|
3 tije lipite din armatura A240-A500 | ||
|
4 dibluri cilindrice de stejar | ||
|
5 dibluri lamelare de stejar | ||
|
Notă - Diametrele cuielor, șuruburilor, diblurilor și tijelor lipite, grosimea elementelor, lățimea și grosimea diblurilor plăcilor trebuie luate în cm. |
||
La determinarea diametrului cuielor, nu trebuie luată mai mult de 0,1 din grosimea elementelor conectate. Dacă dimensiunea capetelor ciupit ale unghiilor este mai mică, atunci tăieturile din cusăturile adiacente acestora nu sunt luate în considerare în calcul. Valoarea conexiunilor pe diblurile cilindrice din oțel ar trebui determinată de grosimea mai subțirii elementelor care sunt conectate.
La determinarea diametrului diblurilor cilindrice de stejar, nu trebuie luată mai mult de 0,25 din grosimea mai subțirii elementelor care sunt conectate.
Legăturile din cusături trebuie să fie distanțate uniform pe lungimea elementului. În elementele rectilinii susținute cu balamale, este permisă instalarea a jumătate din numărul de conexiuni în sferturile mijlocii ale lungimii, introducând în calcul folosind formula (12) valoarea acceptată pentru sferturile exterioare ale lungimii elementului.
Flexibilitatea unui element compozit, calculată prin formula (11), ar trebui luată nu mai mult decât flexibilitatea ramurilor individuale, determinată de formula:
unde este suma momentelor brute de inerție ale secțiunilor transversale ale ramurilor individuale în raport cu propriile axe paralele cu axa (vezi Figura 2);
Aria secțiunii transversale brute a elementului;
Lungimea estimată a elementului.
Flexibilitatea elementului compozit în raport cu axa care trece prin centrele de greutate ale secțiunilor tuturor ramurilor (axa din figura 2) trebuie determinată ca pentru un element solid, i.e. fără a ţine cont de conformitatea legăturilor dacă ramurile sunt încărcate uniform. În cazul ramurilor încărcate neuniform, trebuie respectat 6.7.
Dacă ramurile unui element compozit au secțiuni transversale diferite, atunci flexibilitatea calculată a ramificației în formula (11) ar trebui luată egală cu
definiția este dată în figura 2.
6.7 Elementele compozite pe îmbinările conforme, ale căror ramuri nu sunt susținute la capete, pot fi calculate pentru rezistență și stabilitate conform formulelor (5), (6) în următoarele condiții:
a) aria secțiunii transversale a elementului trebuie determinată de secțiunea transversală a ramurilor susținute;
b) flexibilitatea elementului în raport cu axa (vezi Figura 2) este determinată de formula (11); în acest caz, momentul de inerție este luat în considerare ținând cont de toate ramurile, iar zona - numai de cele susținute;
c) atunci când se determină flexibilitatea față de axă (a se vedea figura 2), momentul de inerție ar trebui determinat prin formula
unde si sunt momentele de inertie ale sectiunilor transversale ale ramurilor sprijinite si respectiv nesprijinite.
6.8 Calculul stabilității elementelor comprimate central din secțiuni de înălțime variabilă trebuie efectuat conform formulei
unde este aria secțiunii transversale brute cu dimensiunile maxime;
Coeficient ținând cont de variabilitatea înălțimii secțiunii, determinat conform Tabelului E.1 din Anexa E (pentru elemente de secțiune constantă1);
Coeficient de flambaj determinat conform 6.3 pentru flexibilitatea corespunzatoare sectiunii cu dimensiuni maxime.
A- aria secțiunii transversale brute;
Un bn- suprafața netă a secțiunii transversale a șurubului;
Anunț- aria secțiunii transversale a bretei;
Af- suprafața în secțiune transversală a raftului (curea);
A n- aria secțiunii transversale nete;
A w- zona secțiunii transversale a peretelui;
Awf- aria secțiunii transversale a metalului de sudură în filet;
Un wz- aria secțiunii transversale a limitei de fuziune a metalului;
E- modul elastic;
F- forta;
G- modulul de forfecare;
Jb- momentul de inerție al secțiunii de ramificație;
J m; J d- momentele de inerție ale secțiunilor de coardă și de contravântuire ale fermei;
J s- momentul de inerție al secțiunii nervurii, scândură;
J sl- momentul de inerție al secțiunii nervurii longitudinale;
J t- momentul de inerție de torsiune a unei grinzi, șină;
J x; Jy- momentele de inerție ale secțiunii brute în raport cu axele, respectiv x-xȘi a-a;
J xn; Jyn- aceleasi, sectiuni net;
M- moment, moment încovoietor;
Mx; Ale mele- momente despre axe, respectiv x-xȘi a-a;
N- forta longitudinala;
Nad- efort suplimentar;
Nbm- forta longitudinala din momentul in ramura coloanei;
Q- forță tăietoare, forță tăietoare;
Qfic- forța tăietoare condiționată pt elemente de legătură;
Q s- forța transversală condiționată exercitată asupra unui sistem de scânduri situate în același plan;
Rba- rezistența la rupere calculată a șuruburilor de fundație;
Rbh- rezistența la rupere calculată a șuruburilor de înaltă rezistență;
Rbp- rezistența calculată la strivire a îmbinărilor cu șuruburi;
Rbs- rezistența de proiectare la forfecare a șuruburilor;
R bt- rezistența de proiectare la tracțiune a șuruburilor;
R bun- rezistenta standard de otel a bolturilor, luata egala cu rezistenta temporara σ în conform standardelor de stat și specificațiilor tehnice pentru șuruburi;
R bv- rezistența de proiectare la tracțiune a șuruburilor în U;
Rcd- rezistenta de proiectare la compresia diametrala a rolelor (cu contact liber in structuri cu mobilitate limitata);
Rdh- rezistența la rupere calculată a sârmei de înaltă rezistență;
Rlp- rezistenta calculata la strivire locala in balamalele cilindrice (tornioane) cu contact strans;
Rp- rezistența de proiectare a oțelului la strivirea suprafeței de capăt (dacă există o potrivire);
R s- rezistenta de proiectare la forfecare a otelului;
R th- rezistența calculată la tracțiune a oțelului în direcția grosimii produsului laminat;
R u- rezistenta de proiectare a otelului la tractiune, compresiune, incovoiere bazata pe rezistenta temporara;
Alerga- rezistenta temporara la tractiune a otelului, luata egala cu valoarea minima σ în conform standardelor de stat și specificațiilor tehnice pentru oțel;
Rwf- rezistenta calculata a sudurilor de filet la forfecare (conditionata) de-a lungul metalului sudat;
R wu- rezistenta calculata a imbinarilor sudate cap la compresie, tensiune, incovoiere pe baza rezistentei temporare;
R wun- rezistenta standard a metalului de sudura in ceea ce priveste rezistenta temporara;
Rws- rezistența la forfecare calculată a îmbinărilor sudate cap la cap;
Rwy- rezistenta calculata a imbinarilor sudate cap la compresie, tensiune si incovoiere la limita de curgere;
Rwz- rezistența calculată a sudurilor de unghi la forfecare (condițională) de-a lungul metalului limitei de fuziune;
Ry- rezistenta de proiectare a otelului la tractiune, compresiune, incovoiere la limita de curgere;
Ryn- limita de curgere a oțelului, luată egală cu valoarea limitei de curgere σ t conform standardelor de stat și specificațiilor tehnice pentru oțel;
S- momentul static al părții tăiate a secțiunii brute față de axa neutră;
W x; W y- momentele de rezistenţă ale secţiunii brute faţă de axe, respectiv x-xȘi y-y;
W xn; Wyn- momentele de rezistenţă ale secţiunii netei faţă de axe, respectiv x-xȘi a-a;
b- latime;
b ef- latimea designului;
bf- latimea raftului (curea);
b h- lățimea părții proeminente a nervurii, proeminentă;
c; c x; c y- coeficienți de calcul a rezistenței ținând cont de dezvoltarea deformațiilor plastice în timpul încovoierii față de axe, respectiv x-x, y-y;
e- excentricitatea fortei;
h- inaltimea;
h ef- înălțimea de proiectare a peretelui;
h w- inaltimea peretelui;
i- raza de rotație a secțiunii;
Sunt în- cea mai mică rază de rotație a secțiunii;
eu x; eu y- razele de inerție ale secțiunii față de axe, respectiv x-xȘi a-a;
ce faci- picior de sudare filet;
l- lungime, deschidere;
l c- lungimea raftului, coloanei, distantierului;
l d- lungimea bretelei;
lef- lungimea estimată, nominală;
eu m- lungimea panoului coardă de ferme sau coloane;
l s- lungimea barei;
l w- lungimea sudurii;
l x; te iubesc- lungimile calculate ale elementului în planuri perpendiculare pe axele, respectiv x-xȘi a-a;
m- excentricitate relativă ( m = eA / WC);
m ef- excentricitate relativă redusă ( m ef = mη);
r- raza;
t- grosime;
t f- grosimea raftului (curea);
t w- grosimea peretelui;
β fȘi β z- coeficienți de calcul a unei suduri în unghi, respectiv, pentru metalul de sudură și respectiv pentru metalul limită de topire;
γ b- coeficientul condițiilor de funcționare a conexiunii;
γc- coeficientul conditiilor de munca;
γn- coeficientul de fiabilitate pentru scopul propus;
γm- coeficient de fiabilitate pentru material;
γ u- coeficient de fiabilitate in calcule bazate pe rezistenta temporara;
η - coeficientul de influență al formei secțiunii;
λ - flexibilitate ( λ = lef / i);
Conditionalflex();
λ ef- flexibilitate redusă a tijei cu secțiune transversală;
Flexibilitate redusă condiționată a unei tije cu secțiune transversală ( 
);
Flexibilitatea condiționată a peretelui ( 
);
Cea mai mare flexibilitate condiționată a peretelui;
λ X; λ y- flexibilitatea calculată a elementului în planuri perpendiculare pe axele, respectiv x-x și y-y;
v- coeficientul deformarii transversale a otelului (Poisson);
σloc- tensiune locala;
σx; σy - stres normal, paralel cu axele, respectiv x-xȘi y-y;
τ xy- efort de forfecare;
φ (X, y) - coeficientul de flambaj;
φ b- coeficient de reducere a rezistențelor de proiectare pentru flambajul la încovoiere-torsionare a grinzilor;
φe- coeficientul de reducere a rezistentelor de proiectare in timpul compresiei excentrice.
| 1. Dispoziții generale. 2 2. Materiale pentru structuri și conexiuni. 3 3. Caracteristicile de proiectare ale materialelor și conexiunilor. 4 4*. Luând în considerare condițiile de funcționare și scopul structurilor. 6 5. Calculul elementelor structuri de otel asupra forțelor axiale și încovoiere. 7 Elemente tensionate central și comprimate central.. 7 Elemente de îndoire.. 11 Elemente supuse forței axiale cu încovoiere.. 15 Piese de susținere. 19 6. Lungimi de proiectare și flexibilitate maximă a elementelor structurii din oțel. 19 Lungimile estimate ale elementelor ferme plateși conexiuni. 19 Lungimi de proiectare ale elementelor structurilor de zăbrele spațiale. 21 Lungimi de proiectare ale elementelor structurale. 23 Lungimi proiectate ale stâlpilor (rack-uri) 23 Limitați flexibilitatea elementelor comprimate. 25 Flexibilitatea maximă a elementelor de tracțiune. 25 7. Verificarea stabilității pereților și a foilor de talie ale elementelor încovoiate și comprimate. 26 Pereți grinzi. 26 Pereți din elemente comprimate central excentric și comprimate-îndoiți. 32 Plăci cu bandă (rafturi) din elemente comprimate central, excentric, comprimate-îndoite și pliabile. 34 8. Calculul structurilor tablei. 35 Calcule de rezistență. 35 Calcule de stabilitate. 37 Cerințe de bază pentru calculul structurilor metalice cu membrană. 39 9. Calculul elementelor de structură din oțel pentru rezistență. 39 10. Calculul rezistenței elementelor structurii din oțel ținând cont de rupere fragilă. 40 11. Calculul îmbinărilor structurilor din oțel. 40 Îmbinări sudate. 40 Conexiuni cu șuruburi. 42 Conexiuni cu șuruburi de înaltă rezistență. 43 Conexiuni cu capete frezate. 44 Conexiuni de coardă în grinzi compozite. 44 12. Cerințe generale privind proiectarea structurilor din oțel. 45 Dispoziții de bază. 45 Îmbinări sudate. 46 Racorduri cu șuruburi și îmbinări cu șuruburi de înaltă rezistență. 46 13. Cerințe suplimentare de proiectare clădiri industriale si structuri. 48 Deviații și abateri relative ale structurilor. 48 Distanţe între rosturi de dilatare. 48 Sarpante și plăci structurale. 48 Coloane.. 49 Conexiuni. 49 Grinzi. 49 Grinzi de macara. 50 Structuri de foi. 51 Montarea elementelor de fixare. 52 14. Cerințe suplimentare pentru proiectarea locuințelor și clădiri publice si structuri. 52 Clădiri în cadru. 52 Acoperiri suspendate. 52 15*. Cerințe suplimentare de proiectare de suport linii aeriene transmisie de putere, structuri deschise dispozitive de distribuțieși linii de contact rețele de transport. 53 16. Cerințe suplimentare pentru proiectarea structurilor structurilor de antene de comunicații (AC) cu o înălțime de până la 500 m. 55 17. Cerințe suplimentare de proiectare structuri hidraulice râu 58 18. Cerințe suplimentare pentru proiectarea grinzilor cu perete flexibil. 59 19. Cerințe suplimentare pentru proiectarea grinzilor cu perete perforat. 60 20*. Cerințe suplimentare pentru proiectarea structurilor clădirilor și structurilor în timpul reconstrucției. 61 Anexa 1. Materiale pentru structurile din oțel și rezistențele de proiectare ale acestora. 64 Anexa 2. Materiale pentru îmbinările structurilor din oțel și rezistențele de proiectare ale acestora. 68 Anexa 3. Caracteristicile fizice ale materialelor. 71 Anexa 4*. Coeficienți de stare de funcționare pentru un singur unghi întins, înșurubat pe o flanșă. 72 Anexa 5. Coeficienți pentru calculul rezistenței elementelor de structură din oțel ținând cont de dezvoltarea deformațiilor plastice. 72 Anexa 6. Coeficienți pentru calculul stabilității elementelor comprimate central, excentric și comprimate-încovoiate. 73 Anexa 7*. Cote φ b pentru calcularea grinzilor pentru stabilitate. 82 Anexa 8. Tabele pentru calcularea elementelor pentru anduranță și luarea în considerare a fracturii fragile. 85 Anexa 8, a. Determinarea proprietăților metalelor. 88 Anexa 9*. De bază denumiri de litere cantități 89 |
Uzina metalurgică din Siberia de Vest a stăpânit producția de produse laminate modelate (unghiuri cu flanșe egale, canale, grinzi în I) cu o grosime a flanșei de până la 10 mm inclusiv conform TU 14-11-302-94 „Produse laminate modelate C345 din oțel carbon modificat cu niobiu”, dezvoltat de fabrică, JSC Ural Institute of Metals” și agreat de către TsNIISK numit după. Kucherenko.
Glavtekhnormirovanie raportează că oțelul laminat format din oțel S345 categoriile 1 și 3 conform TU 14-11-302-94 poate fi utilizat în conformitate cu SNiP II-23-81 „Structuri din oțel” (Tabelul 50) în aceleași structuri pentru care este furnizat oțel laminat C345 categoriile 1 și 3 conform GOST 27772-88.
Șeful Glavtekhnormirovaniya V.V. Tișcenko
Introducere
Industria metalurgică a stăpânit producția de produse laminate pentru construcția de structuri metalice și oțel aliat economic C315. Întărirea, de regulă, se realizează prin microalierea oțelului moale cu conținut scăzut de carbon cu oricare dintre elemente: titan, niobiu, vanadiu sau nitruri. Alierea poate fi combinată cu laminare controlată sau tratament termic.
Volumele realizate de producție de table și profile profilate din noul oțel C315 fac posibilă satisfacerea pe deplin a nevoilor de construcție în produse laminate cu caracteristici de rezistență și rezistență la frig apropiate de standardele pentru oțel slab aliat conform GOST 27772-88.
1. Documente normative de inchiriat
În prezent, au fost dezvoltate o serie de specificații tehnice pentru oțelul laminat C315.
TU 14-102-132-92 „Oțel profilat laminat C315”. Deținătorul originalului și producătorul produsului laminat este Uzina metalurgică Nizhne-Tagil, sortiment - canale în conformitate cu GOST 8240, profile de colț cu flanșe egale, profile de colț cu flanșe inegale, grinzi în I obișnuite și cu margini ale flanșei paralele.
TU 14-1-5140-92 „Produse laminate pentru constructii structuri metalice. Condiții tehnice generale”. Suportul original este TsNIICHM, produsul laminat este fabricat de Uzina metalurgică Nizhne-Tagil, sortimentul este grinzi în I conform GOST 26020, TU 14-2-427-80.
TU 14-104-133-92 „Produse laminate de înaltă rezistență pentru construcții de oțel.” Deținătorul originalului și producătorul metalului laminat este Uzina metalurgică Orsko-Khalilovsky, sortiment - foi cu o grosime de la 6 la 50 mm.
TU 14-1-5143-92 „Produse din tablă și laminate cu rezistență crescută și rezistență la frig.” Suportul original este TsNIICHM, produsul laminat este fabricat de Novo-Lipetsk Iron and Steel Works, gama de produse este foi laminate conform GOST 19903 cu o grosime de până la 14 mm inclusiv.
TU 14-105-554-92 „Foi laminate cu rezistență sporită și rezistență la frig.” Deținătorul originalului și producătorul metalului laminat este Uzina metalurgică Cherepovets, sortimentul este din tablă conform GOST 19903 cu o grosime de până la 12 mm inclusiv.
2. Prevederi generale
2.1. Este recomandabil să folosiți produse laminate din oțel S315 în loc de produse laminate din oțel cu conținut scăzut de carbon S255, S285 în conformitate cu GOST 27772-88 pentru grupuri de structuri conform SNiP II-23-8I, a căror utilizare în condiții climatice. regiunile de construcție cu o temperatură de proiectare de minus 40 ° C nu sunt permise. În acest caz, este necesar să se folosească rezistența crescută a oțelului laminat C315.
3. Materiale pentru structuri
3.1. Oțelul laminat C315 este furnizat în patru categorii, în funcție de cerințele pentru testele de îndoire la impact (se presupune că categoriile sunt aceleași cu oțelul laminat C345 conform GOST 27772-88).
3.2. Oțelul laminat C315 poate fi utilizat în structuri, ghidându-se după datele din tabel. 1.
tabelul 1
* Pentru produse laminate cu o grosime de cel mult 10 mm.
4. Caracteristicile de proiectare ale produselor laminate și ale conexiunilor
4.1. Rezistențele standard și calculate ale oțelului laminat C315 sunt luate în conformitate cu tabelul. 2.
masa 2
| Grosimea laminatului, mm | Rezistența standard a produselor laminate, MPa (kgf/mm 2) | Rezistența de proiectare a produselor laminate, MPa (kgf/mm 2) | ||||||
| în formă | foaie, bandă largă universală | în formă | ||||||
| Ryn | Alerga | Ryn | Alerga | Ry | R u | Ry | R u | |
| 2-10 | 315 (32) | 440 (45) | 315 (32) | 440 (45) | 305 (3100) | 430 (4400) | 305 (3100) | 430 (4400) |
| 10-20 | 295 (30) | 420 (43) | 295 (30) | 420 (43) | 290 (2950) | 410 (4200) | 290 (2950) | 410 (4200) |
| 20-40 | 275 (28) | 410 (42) | 275 (28) | 410 (42) | 270 (2750) | 400 (4100) | 270 (2750) | 400 (4100) |
| 40-60 | 255 (26) | 400 (41) | - | - | 250 (2550) | 390 (4000) | - | - |
4.2. Rezistențe calculate ale îmbinărilor sudate din oțel laminat C315 pt tipuri variate conexiunile și conexiunile tensionate trebuie determinate conform SNiP II-23-81* (clauza 3.4, tabelul 3).
4.3. Rezistența de rulare calculată a elementelor conectate prin șuruburi trebuie determinată conform SNiP II-23-81* (clauza 3.5, tabelul 5*).
5. Calculul conexiunilor
5.1. Calculul îmbinărilor sudate și cu șuruburi din oțel laminat S315 se efectuează în conformitate cu cerințele SNiP II-23-81.
6. Fabricarea structurilor
6.1. În timpul producției structuri de constructii fabricat din oțel C315, trebuie utilizată aceeași tehnologie ca și pentru oțelul C255 și C285 conform GOST 27772-88.
6.2. Materialele pentru sudarea oțelului laminat S315 trebuie luate în conformitate cu cerințele SNiP II-23-81* (Tabelul 55*) pentru oțel laminat S255, S285 și S345 - în conformitate cu GOST 27772-88, ținând cont de rezistența calculată din otel laminat S315 pentru diferite grosimi .
Cu privire la utilizarea în construcția plăcilor laminate cu rezistență crescută conform TU 14-104-133-92
Ministerul Construcțiilor din Rusia a trimis ministerelor și departamentelor Federația Rusă, către agențiile de stat de construcții ale republicilor din cadrul Federației Ruse, institute de proiectare și cercetare, scrisoarea nr. 13-227 din 11 noiembrie 1992 cu următorul cuprins.
Uzina metalurgică Orsko-Khalilovsky a stăpânit producția de plăci cu o grosime de 6-50 mm conform specificațiilor tehnice TU 14-104-133-92 „Produse laminate de înaltă rezistență pentru construcția de structuri din oțel”, dezvoltate de fabrică, ITMT TsNIIchermet și TsNIISK im. Kucherenko.
Instalația prin microalierea oțelului moale cu conținut scăzut de carbon cu titan sau vanadiu (sau ambele) cu aplicație posibilă tratament termic și condiții de laminare controlate, un nou tip de metal laminat foarte eficient a fost obținut din oțelurile S315 și S345E, ale căror proprietăți nu sunt inferioare celor ale produselor laminate din oțeluri slab aliate conform GOST 27772-88. Metoda de microaliere, tipul de tratament termic și modurile de laminare sunt alese de producător. Produsele laminate sunt furnizate în patru categorii, în funcție de cerințele pentru testarea la îndoire la impact adoptate în GOST 27772-88 și SNiP II-23-81*, precum și în standardul german DIN 17100 (pe mostre cu o crestătură ascuțită). Categoria și tipul încercării de îndoire la impact sunt indicate de consumator în comanda pentru metal laminat.
Ministerul Construcțiilor din Rusia raportează că oțelul laminat S345E conform TU 14-104-133-92 poate fi utilizat împreună cu și în locul oțelului laminat S345 conform GOST 27772-88 în structurile proiectate conform SNiP II-23-81* „Structuri din oțel”, fără recalcularea secțiunilor elementelor și a legăturilor acestora. Domeniul de aplicare, standardul și rezistența de proiectare a oțelului laminat C315 conform TU 14-104-133-92, precum și materialele utilizate pentru sudare, rezistența de proiectare a îmbinărilor sudate și strivirea elementelor legate prin șuruburi, trebuie luate în funcție de la recomandările TsNIISK im. Kucherenko, publicat mai jos.
Fabrica de fier și oțel Nizhny Tagil a stăpânit producția de produse laminate modelate - canale în conformitate cu GOST 8240, unghiuri în conformitate cu GOST 8509 și GOST 8510, grinzi în I în conformitate cu GOST 8239, GOST 19425, TU 14-2- 427-80, grinzi în I cu flanșă largă în conformitate cu GOST 26020 conform specificațiilor tehnice TU 14-1 -5140-82 „Produse laminate de înaltă rezistență pentru construcții de oțel”, dezvoltate de fabrică, TsNIIchermet im. Bardin și TsNIISK im. Kucherenko.
Planta datorită selecției raționale compoziție chimică oțel cu conținut scăzut de carbon, microaliare și saturându-l cu nitruri și carbonitruri cu rafinare a granulelor în timpul procesului de laminare, din oțelurile C315, C345 și C375 s-a obținut un tip de produs laminat foarte eficient, ale căror proprietăți nu sunt inferioare celor ale produse laminate din oțeluri slab aliate conform GOST 27772.
Produsele laminate sunt furnizate în patru categorii, în funcție de cerințele pentru testarea la îndoire la impact adoptate în GOST 27772-88 și SNiP II-23-81*, precum și în standardul german DIN 17100 (pe mostre cu o crestătură ascuțită). Categoria și tipul încercării de îndoire la impact sunt indicate de consumator în comanda pentru metal laminat.
Gosstroy of Russia raportează că oțelul laminat C345 și C375 în conformitate cu TU 14-1-5140-92 poate fi utilizat împreună cu și în locul oțelului laminat C345 și C375 în conformitate cu GOST 27772-88 în structurile proiectate conform SNiP II- 23-81* „Structuri din oțel”, fără a se recalcula secțiunile elementelor și legăturile acestora. Domeniul de aplicare, standardul și rezistența de proiectare a oțelului laminat C315 conform TU 14-1-3140-92, precum și materialele utilizate pentru sudare, rezistența de proiectare a îmbinărilor sudate, strivirea elementelor conectate prin șuruburi, trebuie luate în conformitate cu la „Recomandările” TsNIISK im. Kucherenko, care au fost publicate în revista „Buletinul Tehnologiei Construcțiilor” nr. 1 pentru 1993.
Vicepreședinte V.A. Alekseev
Spaniolă Poddubny V.P.
DISPOZIȚII GENERALE
1.1. Aceste standarde trebuie respectate la proiectarea structurilor din oțel ale clădirilor și structurilor pentru diverse scopuri.
Standardele nu se aplică la proiectarea structurilor din oțel pentru poduri, tuneluri de transport și țevi sub terasamente.
La proiectarea structurilor de oțel situate în conditii speciale exploatare (de exemplu, structuri de furnal, conducte principale și de proces, rezervoare cu destinație specială, structuri ale clădirilor expuse la efecte seismice, temperaturi intense sau expunere la medii agresive, structuri ale structurilor hidraulice offshore), structuri ale clădirilor și structurilor unice, precum și tipuri speciale trebuie respectate structurile (de exemplu, precomprimate, spațiale, suspendate). Cerințe suplimentare, reflectând caracteristicile de funcționare ale acestor structuri, prevăzute de legislația relevantă documente de reglementare, aprobat sau agreat de Comitetul de Stat pentru Construcții al URSS.
1.2. La proiectarea structurilor din oțel, trebuie să respectați standardele SNiP pentru protecția structurilor clădirilor împotriva coroziunii și standarde de securitate la incendiu proiectarea cladirilor si structurilor. Nu este permisă creșterea grosimii produselor laminate și a pereților țevilor pentru a proteja structurile de coroziune și pentru a crește rezistența la foc a structurilor.
Toate structurile trebuie să fie accesibile pentru observare, curățare, vopsire și nu trebuie să rețină umezeala sau să împiedice ventilația. Profilele închise trebuie sigilate.
1,3*. Atunci când proiectați structuri de maternitate ar trebui să:
selectați scheme tehnice și economice optime ale structurilor și secțiunilor transversale ale elementelor;
utilizați profile laminate economice și oțeluri eficiente;
se aplică pentru clădiri și structuri, de regulă, standard unificat sau modele standard;
aplicarea structurilor progresive (sisteme spațiale din elemente standard; structuri care combină funcții portante și de închidere; pretensionate, armate, tablă subțire și desene combinate din diferite oțeluri);
asigură capacitatea de fabricație a fabricării și instalarea structurilor;
utilizați modele care să asigure cea mai mică intensitate a forței de muncă la fabricarea, transportul și instalarea acestora;
asigură, de regulă, producția în linie a structurilor și instalarea acestora cu transportoare sau blocuri mari;
prevăd utilizarea unor tipuri progresive de îmbinări din fabrică (sudura automată și semiautomată, îmbinări cu flanșe, cu capete frezate, îmbinări cu șuruburi, inclusiv cele de mare rezistență etc.);
asigura, de regula, conexiuni de instalare pe șuruburi, inclusiv cele de mare rezistență; racordurile de instalare sudate sunt permise cu o justificare corespunzatoare;
respectă cerințele standardelor de stat pentru structurile de tipul corespunzător.
1.4. Atunci când proiectați clădiri și structuri, este necesar să luați diagrame de proiectare, asigurând rezistența, stabilitatea și imuabilitatea spațială a clădirilor și structurilor în ansamblu, precum și a acestora elemente individualeîn timpul transportului, instalării și exploatării.
1,5*. Oțeluri și materiale de legătură, restricții privind utilizarea oțelurilor S345T și S375T, precum și cerințe suplimentare pentru oțelul furnizat prevăzut pentru standardele de statși standardele CMEA sau specificatii tehnice, trebuie indicat în desenele de lucru (KM) și de detaliu (KMD) ale structurilor din oțel și în documentația pentru comandarea materialelor.
În funcție de caracteristicile structurilor și ale componentelor acestora, este necesar să se indice clasa de continuitate în conformitate cu GOST 27772-88 la comanda oțelului.
1,6*. Structurile din oțel și calculele acestora trebuie să îndeplinească cerințele GOST 27751-88 „Fiabilitatea structurilor și fundațiilor clădirilor. Prevederi de bază pentru calcule” și ST SEV 3972-83 „Fiabilitatea structurilor și fundațiilor clădirilor. Structuri de otel. Dispoziții de bază pentru calcul.”
1.7. Schemele de proiectare și ipotezele de calcul de bază trebuie să reflecte condițiile reale de funcționare ale structurilor din oțel.
Structurile din oțel ar trebui, în general, să fie proiectate ca sisteme spațiale unificate.
La împărțirea sistemelor spațiale unificate în separate modele plate trebuie luată în considerare interacțiunea elementelor între ele și cu baza.
Alegerea schemelor de proiectare, precum și a metodelor de calcul al structurilor din oțel, trebuie făcută ținând cont utilizare eficientă CALCULATOR.
1.8. Calculele structurilor din oțel ar trebui, de regulă, să fie efectuate ținând cont de deformațiile inelastice ale oțelului.
Pentru structurile static nedeterminate, metoda de calcul pentru care nu a fost elaborată ținând cont de deformațiile inelastice ale oțelului, forțele de proiectare (momente de încovoiere și de torsiune, forțe longitudinale și transversale) trebuie determinate în ipoteza deformațiilor elastice ale oțelului conform unei schema nedeformata.
Cu un studiu de fezabilitate adecvat, calculul poate fi efectuat folosind o schemă deformată care ia în considerare influența mișcărilor structurale sub sarcină.
1.9. Elementele structurilor din oțel trebuie să aibă secțiuni transversale minime care să îndeplinească cerințele acestor standarde, ținând cont de gama de produse laminate și țevi. În secțiunile compozite stabilite prin calcul, subtensiunea nu trebuie să depășească 5%.
Coloana este element vertical structura portantă a unei clădiri, care transferă sarcinile de la structurile de deasupra la fundație.
La calcul coloane de otel este necesar să se ghideze după SP 16.13330 „Structuri de oțel”.
Pentru o coloană de oțel, o grindă în I, o țeavă, profil pătrat, o secțiune compusă de canale, unghiuri, foi.
Pentru stâlpii comprimați central, este optim să folosiți o țeavă sau un profil pătrat - sunt economice din punct de vedere al greutății metalice și au un aspect estetic frumos, totuși, cavitățile interne nu pot fi vopsite, așa că acest profil trebuie etanșat ermetic.
Utilizarea grinzilor în I cu flanșe late pentru stâlpi este larg răspândită - atunci când stâlpul este strâns într-un singur plan acest tip profilul este optim.
Metoda de fixare a stâlpului în fundație este de mare importanță. Coloana poate avea o prindere cu balamale, rigidă într-un plan și articulată în celălalt, sau rigidă în 2 planuri. Alegerea prinderii depinde de structura clădirii și este mai importantă în calcul deoarece Lungimea de proiectare a coloanei depinde de metoda de fixare.
De asemenea, este necesar să se ia în considerare metoda de fixare a panelor, panouri de perete, grinzi sau ferme pe un stâlp, dacă sarcina este transmisă din partea laterală a stâlpului, atunci trebuie luată în considerare excentricitatea.
Când stâlpul este strâns în fundație și grinda este atașată rigid de stâlp, lungimea calculată este de 0,5 l, cu toate acestea, în calcul este de obicei considerată 0,7 l deoarece fasciculul se îndoaie sub influența încărcăturii și nu are loc o ciupire completă.
În practică, coloana nu este luată în considerare separat, dar un cadru sau un model tridimensional al clădirii este modelat în program, încărcat, iar coloana din ansamblu este calculată și selectată profilul necesar, dar poate fi dificil în programe să se țină cont de slăbirea secțiunii prin găurile pentru șuruburi, așa că poate fi necesară verificarea manuală a secțiunii.
Pentru a calcula o coloană, trebuie să cunoaștem tensiunile maxime de compresiune/întindere și momentele care apar în secțiunile cheie; pentru aceasta construim diagrame de tensiuni. În această revizuire, vom lua în considerare doar calculul rezistenței unei coloane fără a reprezenta diagrame.
Calculăm coloana folosind următorii parametri:
1. Rezistența centrală la tracțiune/compresiune
2. Stabilitate sub compresie centrală (în 2 planuri)
3. Forța datorată acțiunii comune forță longitudinalăși momentele de încovoiere
4. Verificarea flexibilitatii maxime a tijei (in 2 planuri)
1. Rezistența centrală la tracțiune/compresiune
Conform SP 16.13330 clauza 7.1.1, calculul rezistenței elementelor din oțel cu rezistență standard R yn ≤ 440 N/mm2 cu tensiune centrală sau compresie prin forța N trebuie îndeplinită conform formulei
A n este aria secțiunii transversale nete a profilului, adică ținând cont de slăbirea acesteia prin găuri;
R y este rezistența de proiectare a oțelului laminat (în funcție de calitatea oțelului, vezi Tabelul B.5 SP 16.13330);
γ c este coeficientul condițiilor de funcționare (vezi Tabelul 1 SP 16.13330).
Folosind această formulă, puteți calcula aria secțiunii transversale minime necesare a profilului și puteți seta profilul. Pe viitor, în calculele de verificare, selectarea secțiunii coloanei se poate face doar folosind metoda de selecție a secțiunii, așa că aici putem stabili un punct de plecare, mai mic decât secțiunea nu poate fi.
2. Stabilitate sub compresie centrală
Calculele de stabilitate sunt efectuate în conformitate cu SP 16.13330 clauza 7.1.3 folosind formula
A— aria secțiunii transversale brute a profilului, adică fără a lua în considerare slăbirea acestuia prin găuri;
R
γ
φ — coeficient de stabilitate sub compresie centrală.
După cum puteți vedea, această formulă este foarte asemănătoare cu cea anterioară, dar aici apare coeficientul φ , pentru a-l calcula mai întâi trebuie să calculăm flexibilitatea condiționată a tijei λ (indicat cu o linie mai sus).
Unde R y—rezistența calculată a oțelului;
E- modul elastic;
λ — flexibilitatea tijei, calculată prin formula:
Unde l ef este lungimea de proiectare a tijei;
i— raza de rotație a secțiunii.
Lungimi estimate l ef de coloane (rack-uri) cu secțiune transversală constantă sau secțiuni individuale ale stâlpilor în trepte conform SP 16.13330 clauza 10.3.1 ar trebui determinată prin formula
Unde l— lungimea coloanei;
μ — coeficientul lungimii efective.
Coeficienți efectivi de lungime μ coloanele (rack-urile) cu secțiune transversală constantă trebuie determinate în funcție de condițiile de asigurare a capetelor lor și de tipul de încărcare. Pentru unele cazuri de fixare a capetelor și tipul de sarcină, valorile μ sunt prezentate în următorul tabel:
Raza de inerție a secțiunii poate fi găsită în GOST-ul corespunzător pentru profil, adică profilul trebuie deja specificat in prealabil iar calculul se reduce la enumerarea sectiunilor.
Deoarece raza de rotație în 2 planuri pentru majoritatea profilelor este sensuri diferite pe 2 planuri (numai teava si profilul patrat au aceleasi valori) si prinderea poate fi diferita, si in consecinta si lungimile de proiectare pot fi diferite, atunci trebuie facute calcule de stabilitate pentru 2 planuri.
Deci acum avem toate datele pentru a calcula flexibilitatea condiționată.
Dacă flexibilitatea finală este mai mare sau egală cu 0,4, atunci coeficientul de stabilitate φ calculat prin formula:
valoarea coeficientului δ trebuie calculat folosind formula:
cote α Și β Vezi tabelul
Valorile coeficientului φ , calculată folosind această formulă, nu trebuie luată mai mult de (7,6/ λ 2) cu valori ale flexibilității condiționate peste 3,8; 4.4 și 5.8 pentru tipurile de secțiuni a, b și, respectiv, c.
Cu valori λ < 0,4 для всех типов сечений допускается принимать φ = 1.
Valorile coeficientului φ sunt date în Anexa D SP 16.13330.
Acum că toate datele inițiale sunt cunoscute, efectuăm calculul folosind formula prezentată la început:
După cum am menționat mai sus, este necesar să faceți 2 calcule pentru 2 avioane. Dacă calculul nu satisface condiția, atunci selectăm un nou profil cu o valoare mai mare a razei de rotație a secțiunii. De asemenea, puteți modifica schema de proiectare, de exemplu, prin schimbarea etanșării cu balamale cu una rigidă sau prin asigurarea stâlpului în travee cu legături, puteți reduce lungimea de proiectare a tijei.
Se recomandă întărirea elementelor comprimate cu pereți plini de secțiune deschisă în formă de U cu scânduri sau grătare. Dacă nu există benzi, atunci stabilitatea trebuie verificată pentru stabilitate în cazul flambajului la încovoiere-torsionare, în conformitate cu clauza 7.1.5 din SP 16.13330.
3. Rezistența sub acțiunea combinată a forței longitudinale și a momentelor încovoietoare
De regulă, coloana este încărcată nu numai cu o sarcină de compresiune axială, ci și cu un moment de încovoiere, de exemplu de la vânt. De asemenea, se formează un moment dacă sarcina verticală este aplicată nu în centrul stâlpului, ci din lateral. În acest caz, este necesar să se facă un calcul de verificare în conformitate cu clauza 9.1.1 SP 16.13330 folosind formula
Unde N— forța de compresiune longitudinală;
A n este aria secțiunii transversale nete (ținând cont de slăbirea prin găuri);
R y—rezistența oțelului de proiectare;
γ c este coeficientul condițiilor de funcționare (vezi Tabelul 1 SP 16.13330);
n, CxȘi Сy— coeficienți acceptați conform tabelului E.1 SP 16.13330
MxȘi Ale mele- momente relative axele X-Xși Y-Y;
W xn,min și W yn,min - momente de rezistență în secțiune față de axele X-X și Y-Y (se găsesc în GOST pentru profil sau în cartea de referință);
B— bimoment, în SNiP II-23-81* acest parametru nu a fost inclus în calcule, acest parametru a fost introdus pentru a lua în considerare deplanarea;
Wω,min – momentul sectorial de rezistență al secțiunii.
Dacă nu ar trebui să existe întrebări cu primele 3 componente, atunci luarea în considerare a bi-momentului provoacă unele dificultăți.
Bimomentul caracterizează modificările introduse în zonele de distribuție a tensiunilor liniare ale deplanării secțiunii și, de fapt, este o pereche de momente direcționate în direcții opuse.
Este de remarcat faptul că multe programe nu pot calcula bi-cuplul, inclusiv SCAD care nu ia în considerare.
4. Verificarea flexibilitatii maxime a tijei
Flexibilitatea elementelor comprimate λ = lef / i, de regulă, nu trebuie să depășească valorile limită λ u dat în tabel
Coeficientul α din această formulă este coeficientul de utilizare a profilului, conform calculului stabilității sub compresie centrală.
La fel ca și calculul de stabilitate, acest calcul trebuie făcut pentru 2 avioane.
Dacă profilul nu este adecvat, este necesar să se schimbe secțiunea prin creșterea razei de rotație a secțiunii sau prin modificarea schemei de proiectare (schimbați elementele de fixare sau asigurați cu legături pentru a reduce lungimea de proiectare).
Dacă factorul critic este flexibilitatea extremă, atunci cea mai scăzută calitate de oțel poate fi luată deoarece Calitatea de oțel nu afectează flexibilitatea finală. Cea mai bună opțiune poate fi calculat folosind metoda de selecție.
Postat în Etichetat ,
