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.

┌────┬──────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│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

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

для групп элементов 3-8

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

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

где t - наименьшая толщина соединяемых элементов;

- расчетная длина шва, равная полной его длине, уменьшенной на 2t, или полной его длине в случае вывода концов шва за пределы стыка.

При расчете сварных стыковых соединений элементов конструкций, рассчитанных согласно п.5.2, в формуле (119) вместо следует принимать .

Расчет сварных стыковых соединении выполнять не требуется при применении сварочных материалов согласно прил.2, полном проваре соединяемых элементов и физическом контроле качества растянутых швов.

11.2*. Сварные соединения с угловыми швами при действии продольной и поперечной сил следует рассчитывать на срез (условный) по двум сечениям (рис.20):

979 × 286 пикс.     Открыть в новом окне

по металлу шва (сечение 1)

по металлу границы сплавления (сечение 2)

где - расчетная длина шва, принимаемая меньше его полной длины на 10 мм;

и - коэффициенты, принимаемые при сварке элементов из стали: с пределом текучести до 530 МПа (5400 ) - по табл. 34*; с пределом текучести свыше 530 МПа (5400 ) независимо от вида сварки, положения шва и диаметра сварочной проволоки и ;

и - коэффициенты условий работы шва, равные 1 во всех случаях, кроме конструкций, возводимых в климатических районах , , и , для которых для металла шва с нормативным сопротивлением (4200 ) и - для всех сталей.

Для угловых швов, размеры которых установлены в соответствии с расчетом, в элементах из стали с пределом текучести до 285 МПа (2900 ) следует применять электроды или сварочную проволоку согласно п. 3.4 настоящих норм, для которых расчетные сопротивления срезу по металлу шва должны быть более , а при ручной сварке - не менее чем в 1,1 раза превышать расчетные сопротивления срезу по металлу границы сплавления , но не превышать значений ; в элементах из стали с пределом текучести свыше 285 МПа (2900 ) допускается применять электроды или сварочную проволоку, для которых выполняется условие