- сумма моментов инерции элементов усиления, присоединяемых одновременно, относительно их собственных центральных осей, перпендикулярных к плоскости изгиба;

- коэффициент, учитывающий влияние продольной силы:

при расчете изгибаемых элементов

при малых значениях собственных моментов инерции элементов усиления деформации не учитывают и ;

при присоединении элементов усиления к плоским поверхностям усиливаемого элемента, например, параллельным плоскости изгиба, принимается ;

- дополнительный остаточный прогиб, возникающий вследствие приварки элементов усиления, определяется по формуле

здесь а - средний коэффициент прерывности шпоночного шва с учетом протяженности концевых его участков (при сплошных швах а = 1); - параметр продольного укорочения элемента от наложения одиночного шва; - катет связующих швов, см; - расчетная длина элемента в плоскости изгиба (для однопролетных балок - пролет балки); - расстояние от i-го шва до центральной оси усиленного сечения, принимаемое со своим знаком; - коэффициент, учитывающий начальное напряженно-деформированное состояние элемента и схему его усиления и зависящий от - коэффициента, характеризующего уровень начальных напряжений в зоне i-го шва в наиболее нагруженном сечении элемента (рисунок 24).

1240 × 890 пикс.     Открыть в новом окне

Если сварочный прогиб является разгружающим фактором (знак не совпадает со знаком суммы ) и приводит к уменьшению абсолютной величины эквивалентного эксцентриситета, то значение принимается равным 0,5; в противном случае .

18.3.15 При расчёте на устойчивость элементов при центральном сжатии и сжатии с изгибом следует принимать для усиленного сечения в целом приведенное значение расчётного сопротивления, вычисляемое по формуле

где - расчетное сопротивление основного металла, определяемое согласно требованиям 18.2.4;

k - коэффициент, вычисляемый по формуле

Здесь - расчётное сопротивление металла усиления;

А, I - соответственно площадь и момент инерции неусиленного сечения элемента относительно оси, перпендикулярной к плоскости проверки устойчивости;

, - то же, усиленного сечения элемента в целом.

18.3.16 Не следует усиливать существующие стальные конструкции, выполненные с отступлением от требований 14.1.7, 14.1.10, 14.2.2, 15.1, 15.2.1, 15.2.3, 15.3.3 - 15.3.5, 15.4.2, 15.4.5, 15.5.2, 15.5.4, 15.11.1, 16.14, 16.16, 17.8 - 17.11, 17.16, при условии, что:

отсутствуют вызванные этими отступлениями повреждения элементов конструкций;

исключены изменения в неблагоприятную сторону условий эксплуатации конструкций;

несущая способность и жесткость обоснованы расчётом с учётом требований 18.3.2, 18.3.4, 18.3.9;

выполняются мероприятия по предупреждению усталостного и хрупкого разрушения конструкций, на которые распространяются требования 12.1.1, 12.1.3 и раздела 13.

При выполнении этих условий для проверок устойчивости центрально сжатых элементов следует принимать тип сечения "b" вместо типа "с" (см. таблицы 7 и Д.1 (приложение Д)).

Основные буквенные обозначения величин

А	-	площадь сечения брутто;
	-	площадь сечения болта нетто;
	-	площадь сечения раскосов;
	-	площадь сечения полки (пояса);
	-	площадь сечения нетто;
	-	площадь сечения стенки;
	-	площадь сечения по металлу углового шва;
	-	площадь сечения по металлу границы сплавления;
В	-	бимомент, изгибно-крутящий бимомент;
Е	-	модуль упругости;
F	-	сила;
G	-	модуль сдвига;
I	-	момент инерции сечения брутто;
	-	момент инерции сечения ветви;
;	-	моменты инерции сечения пояса и раскосов фермы;
	-	момент инерции сечения ребра, планки;
	-	момент инерции сечения продольного ребра;
	-	момент инерции при свободном кручении;
;	-	моменты инерции сечения брутто относительно осей х-х и у-у соответственно;
;	-	то же, сечения нетто;
	-	секториальный момент инерции сечения;
	-	то же, сечения нетто;
M	-	момент, изгибающий момент;
;	-	моменты относительно осей х-х и у-у соответственно;
N	-	продольная сила;
	-	дополнительное усилие;
	-	продольная сила от момента в ветви колонны;
Q	-	поперечная сила, сила сдвига;
	-	условная поперечная сила для соединительных элементов;
	-	условная поперечная сила, приходящаяся на систему планок, расположенных в одной плоскости;
	-	расчётное сопротивление растяжению фундаментных болтов;
	-	расчётное сопротивление растяжению высокопрочных болтов;
	-	расчётное сопротивление смятию одноболтового соединения;
	-	расчётное сопротивление срезу одноболтового соединения;
	-	расчётное сопротивление растяжению одноболтового соединения;
	-	нормативное сопротивление стали болтов, принимаемое равным временному сопротивлению по национальным стандартам и техническим условиям на болты;
	-	расчётное сопротивление растяжению U-образных болтов;
	-	нормативное сопротивление стали болтов, принимаемое равным пределу текучести по национальным стандартам и техническим условиям на болты;
	-	расчётное сопротивление диаметральному сжатию катков (при свободном касании в конструкциях с ограниченной подвижностью);
	-	расчётное сопротивление растяжению высокопрочной проволоки;
	-	расчётное сопротивление местному смятию в цилиндрических шарнирах (цапфах) при плотном касании;
	-	расчётное сопротивление стали смятию торцевой поверхности (при наличии пригонки);
	-	расчётное сопротивление стали сдвигу;
	-	расчётное сопротивление стали растяжению, сжатию, изгибу по временному сопротивлению;
	-	временное сопротивление стали, принимаемое равным минимальному значению по национальным стандартам и техническим условиям на сталь;
	-	расчётное сопротивление стали усталости;
	-	расчётное сопротивление угловых швов срезу (условному) по металлу шва;
	-	расчётное сопротивление стыковых сварных соединений растяжению, сжатию, изгибу по временному сопротивлению;
	-	нормативное сопротивление металла шва по временному сопротивлению;
	-	расчётное сопротивление стыковых сварных соединений сдвигу;
	-	расчётное сопротивление стыковых сварных соединений растяжению, сжатию, изгибу по пределу текучести;
	-	расчётное сопротивление угловых швов срезу (условному) по металлу границы сплавления;
	-	расчётное сопротивление стали растяжению, сжатию, изгибу по пределу текучести;
	-	то же, для полки (пояса);
	-	то же, для стенки;
	-	предел текучести стали, принимаемый равным значению предела текучести по национальным стандартам и техническим условиям на сталь;
S	-	статический момент сдвигаемой части сечения брутто относительно нейтральной оси;
;	-	моменты сопротивления сечения брутто относительно осей х-х и у-у соответственно;
;	-	моменты сопротивления сечения для сжатой и растянутой полки соответственно;
;	-	моменты сопротивления сечения нетто относительно осей х-х и у-у соответственно;
	-	секториальный момент сопротивления сечения брутто;
	-	секториальный момент сопротивления сечения нетто;
;	-	секториальный момент сопротивления сечения для наиболее сжатой и растянутой точки сечения соответственно;
b	-	ширина;
	-	расчётная ширина;
	-	ширина полки (пояса);
	-	ширина выступающей части ребра, свеса;
;	-	коэффициенты для расчёта с учётом развития пластических деформаций при изгибе относительно осей х-х, у-у соответственно;
d	-	диаметр отверстия болта;
	-	наружный диаметр стержня болта;
e	-	эксцентриситет силы;
h	-	высота;
	-	расчётная высота стенки;
	-	высота стенки;
i	-	радиус инерции сечения;
	-	наименьший радиус инерции сечения;
;	-	радиусы инерции сечения относительно осей х-х и у-у соответственно;
	-	катет углового шва;
l	-	длина, пролет;
	-	длина стойки, колонны, распорки;
	-	длина раскоса;
	-	расчётная длина;
	-	длина панели пояса фермы или колонны;
	-	длина планки;
	-	длина сварного шва;
;	-	расчётные длины элемента в плоскостях, перпендикулярных осям х-х и у-у соответственно;
m	-	относительный эксцентриситет, ;
r	-	радиус;
t	-	толщина;
	-	толщина полки (пояса);
	-	толщина стенки;
	-	отношение площадей сечений полки (пояса) и стенки, ;
;	-	коэффициенты для расчёта углового шва соответственно по металлу шва и по металлу границы сплавления;
	-	коэффициент условий работы болтового соединения;
	-	коэффициент условий работы;
	-	коэффициент надежности по нагрузке;
	-	коэффициент надежности по материалу;
	-	коэффициент надежности по ответственности;
	-	коэффициент надежности в расчётах по временному сопротивлению;
	-	коэффициент надежности по устойчивости системы;
	-	коэффициент влияния формы сечения;
	-	гибкость, ;
	-	условная гибкость, ;
	-	приведённая гибкость стержня сквозного сечения;
	-	условная приведённая гибкость стержня сквозного сечения, ;
	-	условная гибкость свеса пояса, ;
	-	условная гибкость поясного листа, ;
	-	условная гибкость стенки, ;
	-	предельная условная гибкость свеса пояса (поясного листа);
	-	предельная условная гибкость стенки;
;	-	расчётные гибкости элемента в плоскостях, перпендикулярных осям х-х и у-у соответственно;
	-	абсолютная величина нормального напряжения;
	-	местное напряжение;
;	-	нормальные напряжения, параллельные осям х-х и у-у соответственно;
;	-	касательное напряжение;
;	-	касательные напряжения, параллельные осям х-х и у -у соответственно;
	-	коэффициент устойчивости при центральном сжатии;
	-	коэффициент устойчивости при сжатии;
	-	коэффициент устойчивости при изгибе;
	-	коэффициент устойчивости при сжатии с изгибом;
	-	коэффициент устойчивости при сжатии с изгибом в двух плоскостях;
	-	секториальная координата.

Физические характеристики
материалов для стальных конструкций

Таблица Б.1 - Физические характеристики материалов для стальных конструкций

Характеристики	Значение
Плотность , :
проката и стальных отливок	7850
отливок из чугуна	7200
Коэффициент линейного расширения ,
Модуль упругости Е,
прокатной стали, стальных отливок
отливок из чугуна марок:
СЧ15
СЧ20, СЧ25, СЧ30
пучков и прядей параллельных проволок
канатов стальных:
спиральных и закрытых несущих
двойной свивки
двойной свивки с неметаллическим сердечником
Модуль сдвига прокатной стали и стальных отливок G,
Коэффициент поперечной деформации (Пуассона) v	0,3
Примечание - Значения модуля упругости приведены для канатов, предварительно вытянутых усилием, равным не менее 60% разрывного усилия для каната в целом.

Таблица Б.2 - Физические характеристики проводов и проволоки

Наименование материалов	Марка и номинальное сечение,	Модуль упругости Е,	Коэффициент линейного расширения ,
Алюминиевые провода по ГОСТ 839	А, АНП;
Медные провода по ГОСТ 839	М;
Сталеалюминиевые провода по ГОСТ 839 при отношении площадей алюминия к стали, равном:	АС, АСК; АСКП, АСКС
	10 и более
0,65	95
4,29-4,39	120 и более
7,71-8,04	150 и более
1,46	185 и более
12,22	330
	400 и 500
Биметаллическая сталемедная проволока по ГОСТ 3822 диаметром, мм:	БСМ1
6	28,2
Примечание - Значения массы проводов и проволоки следует принимать по ГОСТ 839 и ГОСТ 3822.

Материалы для стальных конструкций и их расчетные сопротивления

Группы стальных конструкций

Группа 1. Сварные конструкции* или их элементы, работающие в особо тяжелых условиях (согласно ГОСТ 25546), в том числе максимально стесняющих развитие пластических деформаций, или подвергающиеся непосредственному воздействию динамических**, вибрационных или подвижных нагрузок [балки крановых путей; балки рабочих площадок; балки путей подвесного транспорта; элементы конструкций бункерных и разгрузочных эстакад, непосредственно воспринимающих нагрузки от подвижных составов; главные балки и ригели рам при динамической нагрузке; пролетные строения транспортёрных галерей; фасонки ферм; стенки, окрайки днищ, кольца жесткости, плавающие крыши, покрытия резервуаров и газгольдеров; бункерные балки; оболочки параболических бункеров; стальные оболочки свободно стоящих дымовых труб; сварные специальные опоры больших переходов линий электропередачи (ВЛ) высотой более 60 м; элементы оттяжек мачт и оттяжечных узлов].

Группа 2. Сварные конструкции либо их элементы, работающие при статической нагрузке при наличии растягивающих напряжений [фермы; ригели рам; балки перекрытий и покрытий; косоуры лестниц; оболочки силосов; опоры ВЛ, за исключением сварных опор больших переходов; опоры ошиновки открытых распределительных устройств подстанций (ОРУ); опоры транспортёрных галерей; прожекторные мачты; элементы комбинированных опор антенных сооружений (АС) и другие растянутые, растянуто-изгибаемые и изгибаемые элементы], а также конструкции и их элементы группы I при отсутствии сварных соединений и балки подвесных путей из двутавров по ГОСТ 19425 при наличии сварных монтажных соединений.

Группа 3. Сварные конструкции либо их элементы, работающие при статической нагрузке, преимущественно на сжатие [колонны; стойки; опорные плиты; элементы настила перекрытий; конструкции, поддерживающие технологическое оборудование; вертикальные связи по колоннам с напряжениями в расчетных сечениях связей свыше 0,4Ry; анкерные, несущие и фиксирующие конструкции (опоры, ригели жестких поперечин, фиксаторы) контактной сети транспорта; опоры под оборудование ОРУ, кроме опор под выключатели; элементы стволов и башен АС; колонны бетоновозных эстакад; прогоны покрытий и другие сжатые и сжато-изгибаемые элементы], а также конструкции и их элементы группы 2 при отсутствии сварных соединений.

Группа 4. Вспомогательные конструкции зданий и сооружений (связи, кроме указанных в группе 3; элементы фахверка; лестницы; трапы; площадки; ограждения; металлоконструкции кабельных каналов; вспомогательные элементы сооружений и т.п.), а также конструкции и их элементы группы 3 при отсутствии сварных соединений.

Примечания

1 При назначении стали для конструкций зданий и сооружений класса КС-3 (ГОСТ 27751) номер группы конструкций следует уменьшать на единицу (для групп 2-4).

2 При толщине проката t > 40 мм номер группы конструкций следует уменьшать на единицу (для групп 2-4); при толщине проката мм - увеличивать на единицу (для групп 1-3).

______________________________

* Конструкция или её элемент считается имеющим сварные соединения, если они расположены в местах действия значительных расчетных растягивающих напряжений ; или ) либо в местах, где возможно разрушение сварного соединения, например, из-за значительных остаточных напряжений, что может привести к непригодности к эксплуатации конструкции в целом.

** Конструкции относятся к подвергающимся воздействию динамических нагрузок, если отношение абсолютного значения нормального напряжения, вызванного динамической нагрузкой, к суммарному растягивающему напряжению от всех нагрузок в том же сечении - см. формулу (170).

Таблица В.1 - Нормируемые показатели ударной вязкости проката

Расчётная температура, °С	Группа конструкций	Нормативное сопротивление стали,
		Показатели ударной вязкости KCV,
		при температуре испытаний на ударный изгиб, °С
		+20	0	-20	-20	-40		-40	-60	-60
	1, 2, 3	34	-	-	34	-		34	-	40
	1	-	-	34	-	34		34	-	40
	2, 3	-	34	-	34	-		34	-	40
	1, 2, 3	-	-	34	-	34		-	34	40
Примечания1 KCV - ударная вязкость образцов - с V-образным надрезом.2 В толстолистовом прокате испытываются поперечные образцы, в фасонном и сортовом прокате - продольные.3 В электросварных трубах нормы распространяются на ударную вязкость центра сварного шва и линии сплавления. Ударная вязкость принимается для образцов с острым надрезом.

Таблица В.2 - Требования по химическому составу

Нормативные сопротивления стали,	Содержание элементов*, % (не более)			, % (не более)
	С	Р	S
	0,22	0,040	0,025	-
	0,14	0,025	0,025	0,45
	0,12	0,017**	0,010**	0,46
	0,13	0,015	0,010	0,47
	0,15	0,015	0,004	0,51
* Предельные отклонения по химическому составу в готовом прокате принимаются по действующему стандарту. ** .Примечания1 Углеродный эквивалент , %, следует определять по формуле 329 × 40 пикс.     Открыть в новом окне , где С, Mn, Si, Cr, Ni, Cu, V, Nb, Mo, P - массовые доли элементов, %.2 Для сталей с нормативным сопротивлением повышение содержания углерода до 0,17%,3 Для двутавров с параллельными гранями полок принимают содержание углерода для сталей С345-1 и С355-1 - до 0,18%: стали С390 - до 0,16%; стали С440 - до 0,17%.