Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1
 

70 страниц

449.00 ₽

Купить МСН 53-01-2013 — бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Нормы следует соблюдать при проектировании стальных строительных конструкций зданий и сооружений различного назначения, работающих при температуре не выше плюс 100 градусов Цельсия и не ниже минус 65 градусов Цельсия. Нормы не распространяются на проектирование стальных конструкций мостов, транспортных тоннелей и труб под насыпями.

 Скачать PDF

Документ введен впервые

Оглавление

Введение

1 Область применения

2 Нормативные ссылки

3 Термины и определения

4 Общие положения

     4.1 Основные требования к конструкциям

     4.2 Основные расчетные требования

     4.3 Расчетные модели

     4.4 Учёт назначения и условий работы конструкций

     4.5 Предельные гибкости и перемещения элементов

5 Материалы для конструкций и соединений

6 Расчетные характеристики материалов и соединений

7 Основные требования по расчету элементов конструкций

     7.1 Центрально растянутые и центрально сжатые элементы

     7.2 Изгибаемые элементы

     7.3 Внецентренно сжатые и сжато-изгибаемые элементы

     7.4 Элементы, подверженные кручению

     7.5 Стенки и пояса сплошностенчатых элементов

     7.6 Элементы стержневых сквозных конструкций

     7.7 Листовые конструкции

     7.8 Элементы мембранных конструкций

8 Расчет элементов стальных конструкций на усталость

     8.1 Общие положения расчета

     8.2 Расчёт балок крановых путей

9 Расчет и проектирование стальных конструкций с учетом предотвращения хрупкого разрушения

     9.1 Расчет с учетом хрупкого разрушения

     9.2 Проектирование с учетом хрупкого разрушения

10 Требования к расчету соединений

     10.1 Общие положения

     10.2 Сварные соединения

     10.3 Болтовые соединения

     10.4 Фрикционные соединения

11 Проектирование соединений стальных конструкций

     11.1 Сварные соединения

     11.2 Болтовые соединения

     11.3 Фрикционные соединения (на болтах с контролируемым натяжением)

12 Дополнительные требования по проектированию некоторых видов зданий, сооружений и конструкций

     12.1 Общие положения

     12.2 Фермы и структурные плиты покрытий

     12.3 Колонны

     12.4 Связи

     12.5 Балки

     12.6 Балки с гибкой стенкой

     12.7 Балки с перфорированной стенкой

     12.8. Балки крановых путей

     12.9. Листовые конструкции

     12.10 Висячие покрытия

     12.11 Фланцевые соединения

     12.12 Соединения с фрезерованными торцами

     12.13 Монтажные крепления

     12.14 Опорные части

     12.15 Элементы из холодногнутых профилей

13 Требования по проектированию облегченных рам с элементами переменной жесткости

14 Требования по проектированию конструкций зданий и сооружений при реконструкции

Приложение А (справочное) Перечень нормативных документов

Приложение Б (справочное)

     Б.1 Термины и их определения

     Б.2 Основные буквенные обозначения величин

Приложение В (обязательное) Материалы для стальных конструкций и их расчетные сопротивления

Приложение Г (обязательное) Материалы для соединений стальных конструкций

Приложение Д (обязательное) К расчету элементов конструкций

Приложение Е (обязательное) Требования для холодногнутых элементов и листов

Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16
Стр. 17
стр. 17
Стр. 18
стр. 18
Стр. 19
стр. 19
Стр. 20
стр. 20
Стр. 21
стр. 21
Стр. 22
стр. 22
Стр. 23
стр. 23
Стр. 24
стр. 24
Стр. 25
стр. 25
Стр. 26
стр. 26
Стр. 27
стр. 27
Стр. 28
стр. 28
Стр. 29
стр. 29
Стр. 30
стр. 30

межправительственный совет по сотрудничеству в строительной деятельности стран содружества

НЕЗАВИСИМЫХ ГОСУДАРСТВ

Система межгосударственных нормативных документов в строительстве

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ

ПРОЕКТ

СТАЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ И ИЗДЕЛИЯ

МСН 53-01-2013

Издание официальное

МЕЖГОСУДАРСТВЕННАЯ научно-техническая комиссия по техническому нормированию, стандартизации

И ОЦЕНКЕ СООТВЕТСТВИЯ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ (МНТКС)

2013

Предисловие

1    РАЗРАБОТАНЫ ОАО «НИЦ «Строительство», рабочей группой Межгосударственной научно-технической комиссии по техническому нормированию, стандартизации и оценке соответствия в строительстве (МНТКС) и др.

2    ВНЕСЕНЫ Секретариатом МНТКС

3    СОЕЛАСОВАНЫ в рамках МНТКС (протокол № от ). За утверждение проголосовали:

Краткое наименование Страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Код страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование органа государственного управления строительством

4    УТВЕРЖДЕНЫ ДЛЯ ВВЕДЕНИЯ в действие не позднее _г.

решением    заседания    Межправительственного совета по сотрудничеству в

строительной деятельности стран СНГ № от «    »_2012 года.

5    РАЗРАБОТАНЫ ВПЕРВЫЕ

Настоящий документ не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Секретариата Межгосударственной научно-технической комиссии по техническому нормированию, стандартизации и оценке сертификации в строительстве.

II

При невыполнении указанных гипотез (например, гипотезы плоских сечений в развитых поясах двутавровых и коробчатых сечений) законы распределения деформаций должны устанавливаться на основе более общих теоретических методов или экспериментальных данных.

4.3.13    Конструкции и их элементы при сложном напряженном состоянии следует рассчитывать путем определения приведенных напряжений на основе энергетической теории прочности

4.3.14    В случаях, когда значительные пластические деформации не затрудняют нормальную эксплуатацию или когда они имеют локальный характер и не влияют на работоспособность конструкции в целом, а сталь при этом удовлетворяет требованиям 5.4, допускается выполнять расчет конструкций при напряжениях выше расчетного сопротивления стали.

4.3.15    Элементы тонкостенных конструкций следует рассчитывать на основе расчетной модели сечения, при которой собственные моменты инерции пластинок, образующих сечение, относительно осей их наименьшей жесткости допускается не учитывать.

4.3.16. Собственные остаточные напряжения стг (от сварки, прокатки, холодной правки и т.п.) допускается учитывать в расчетах конструкций на основе гипотезы об алгебраическом суммировании условных деформаций er = crr / Е с деформациями от внешней нагрузки.

4.4 Учет назначения и условий работы конструкций

4.4.1 В зависимости от степени ответственности конструкций зданий и сооружений, а также от условий их эксплуатации с целью выбора материалов все конструкции следует разделять на четыре группы:

Группа 1. Сварные конструкции* либо их элементы, работающие в особо тяжелых условиях, в том числе максимально стесняющих развитие пластических деформаций, или подвергающиеся непосредственному воздействию динамических**, вибрационных или подвижных нагрузок [подкрановые балки; 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 1 при отсутствии сварных соединений и балки подвесных путей из двутавров 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 свыпте 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:

* Конструкция или её элемент считаются имеющими сварные соединения, если они расположены в местах действия значительных расчетных растягивающих напряжений (сг > 0,3Ry, а > 0,3Rwf или ег> 0,3Rwz) 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 более 0,2.

4.4.2 При расчёте конструкций и соединений следует учитывать:

коэффициенты надежности по ответственности уп, принимаемые согласно требованиям МСН 20-02;

коэффициент надежности уи = 1,3 для элементов конструкций, рассчитываемых на прочность с использованием расчётных сопротивлений 7?„;

отношение критической нагрузки к расчетной для стержневых конструкций, рассчитываемых как идеализированные пространственные системы с использованием сертифицированных вычислительных комплексов (согласно 4.3.3, 4.3.7), должно быть не меньше коэффициента надежности по устойчивости системы ys— 1,3.

коэффициенты условий работы соединений ус1 при расчёте на прочность сечений растянутого одиночного уголка из стали с пределом текучести до 380 Н/мм2, прикрепляемого одной полкой болтами, поставленными в один ряд по оси, расположенной на расстоянии не менее 0,5b (Ь — ширина полки уголка) от обушка уголка и не менее 1,2d (d - диаметр отверстия для болта с учётом положительного допуска) от пера уголка;

коэффициенты условий работы ус элементов конструкций, принимаемые по таблице 1;

7

Таблица 1

Элементы конструкций

Коэффициенты условий работы ус

1. Балки сплошного сечения и сжатые элементы ферм перекрытий под залами

0,90

театров, клубов, кинотеатров, под трибунами, под помещениями магазинов, книгохранилищ и архивов и т.п. при временной нагрузке, не превышающей вес перекрытий

2. Колонны общественных зданий при постоянной нагрузке, равной не менее 0,8

0,95

от расчетной, и опоры водонапорных башен 3. Колонны одноэтажных производственных зданий с мостовыми кранами

1,05

4. Сжатые основные элементы (кроме опорных) решетки составного таврового

0,80

сечения из двух уголков в сварных фермах покрытий и перекрытий при расчёте на устойчивость указанных элементов с гибкостью Л >60 5. Растянутые элементы (затяжки, тяги, оттяжки, подвески) при расчёте

0,90

на прочность по неослабленному сечению 6. Элементы конструкций из стали с пределом текучести до 440 Н/мм2, несущие

1,10

статическую нагрузку, при расчете на прочность по сечению, ослабленному отверстиями для болтов (кроме фрикционных соединений)

7. Сжатые элементы решетки пространственных решетчатых конструкций из одиночных уголков, прикрепляемые одной полкой (для неравнополочных уголков - большей полкой):

а) непосредственно к поясам сварными швами либо двумя болтами и более, установленными вдоль уголка:

раскосы в перекрестной решетке, распорки в треугольной с дополнительными

0,90

стойками и в полураскосной решетках с совмещенными в смежных гранях узлами и распорки в треугольной с дополнительными стойками решетке с частично совмещенными в смежных гранях узлами;

раскосы в полураскосной решетке с совмещенными в смежных гранях узлами, в

0,80

треугольной и перекрестной решетках с несовмещенными в смежных гранях узлами и в треугольной с дополнительными стойками решетке с частично совмещенными в смежных гранях узлами;

б) непосредственно к поясам одним болтом или через фасонку независимо

0,75

от вида соединения

8. Сжатые элементы из одиночных уголков, прикрепляемых одной полкой (для

0,75

неравнополочных уголков - меньшей полкой), за исключением элементов плоских ферм из одиночных уголков и элементов, указанных в позиции 7 настоящей таблицы, раскосов в треугольной с дополнительными стойками решетке с совмещенными в смежных гранях узлами, прикрепляемых непосредственно к поясам сварными швами либо двумя болтами и более, установленными вдоль уголка, и плоских ферм из одиночных уголков 9. Опорные плиты из стали с пределом текучести до 390 Н/мм2, несущие статическую нагрузку, толщиной, мм: а) до 40

1,20

б) св. 40 до 60

1,15

в) » 60 » 80

1,10

Примечания:

1    Коэффициенты ус<Л при расчёте совместно учитывать не следует.

2    При расчёте на прочность по сечению, ослабленному отверстиями для болтов, коэффициенты

условий работы, приведенные в позициях 6и1;6и2;6иЗ следует учитывать совместно.

3 При расчёте опорных плит коэффициенты, приведенные в позициях 9 и 2, 9 и 3, следует

учитывать совместно.

4 Коэффициенты для элементов, приведенных в позициях 1 и 2, следует учитывать также при

расчёте их соединений.

5 В случаях, не оговоренных в настоящей таблице, в формулах следует принимать ус= 1.

коэффициенты условий работы уъ болтового соединения, принимаемые по таблице 2;

Таблица 2_

Характеристика

Предел текучести Ryn стали соединяемых элементов, Н/мм2

Значения

aid, s 1 d

Значение

коэффициента

Уъ

болтового

соединения

напряженного

состояния

Одноболговое, болт класса точности А, В или

высокопрочный

Срез

-

-

1,0

Смятие

До 285

1,5 < aid <2; 1,35 < aid <1,5

0,4 aid +0,2 aid — 0,7;

Св. 285 до 375

1,5 < aid <2; 1,35 < aid <2,5

0,5 aid 0,67 aid -0,25

Св. 375

aid >2,5

1,0

Многоболтовое, болты класса точности А

Срез

-

-

1,0

Смятие

До 285

1,5 < aid <2 2 < s/d < 2,5

0,4 aid +0,2 0,4 sld

Св. 285 до 375

1,5 < aid <2 2 < s/d < 2,5

0,5 aid <d,5s!d - 0,25

Св. 375

aid >2,5 sld > 3

о о

о о

Обозначения, принятые в таблице 2: а — расстояние вдоль усилия от края элемента до центра ближайшего отверстия; s — расстояние вдоль усилия между центрами отверстий; d - диаметр отверстия дая болта.

Прим ечания

1    Для расчёта многоболтового соединения на срез и смятие при болтах классов точности В, а также при высокопрочных болтах без регулируемого натяжения при всех значениях предела текучести Ry„ стали соединяемых элементов значения коэффициента у, следует умножать на 0,9.

2    Для расчета многоболтового соединения на смятие следует принимать значение у» меньшее из вычисленных при принятых значениях d, а, s.

коэффициенты у, фрикционного соединения, принимаемые по таблице 3; а б л и ц а 3    _

Способ обработки (очистки) соединяемых поверхностей

Коэффициент трения /и

Коэффициент уъ при контроле натяжения болтов по моменту закручивания при разности номинальных диаметров отверстий и болтов 8, мм, при нагрузке

динамической <5 = 3-6; статической <5=5-6

динамической <5=1; статической <5= 1 - 4

1 Дробемётный или

0,58

1,35

1Д2

дробеструйный двух поверхностей без консервации 2 Газопламенный двух

0,42

1,35

1Д2

поверхностей без консервации 3 Стальными щетками

0,35

1,35

1,17

двух поверхностей без консервации 4 Без обработки

0,25

1,70

1,30

Примечание- При контроле натяжения болтов по углу поворота гайки значения уь

следует умножать на 0,9.

9

MCH 53-01-2013

коэффициент условий работы фрикционного соединения уь, зависящий от количества п болтов, необходимых для восприятия расчетного усилия, и принимаемый равным:

0,8    при«<5;

0,9 при5<и<10;

1,0 при п > 10;

4.4.3    При проектировании элементов конструкций зданий и сооружений различного назначения, кроме установленных в настоящих нормах, следует учитывать также коэффициенты, приведенные в соответствующих нормативных документах.

4.4.4    При расчете элементов, для которых на основе идеализированной расчетной схемы определены только продольные усилия (например, центрально сжатые элементы), следует учитывать возможное начальное искривление и возможную расцентровку осей в узлах.

Для изгибаемых элементов, у которых идеализированная расчетная схема определяет только моменты в силовой плоскости, следует учитывать возможные дополнительные крутящие и изгибающие моменты, вызываемые случайным смещением нагрузок из силовой плоскости или начальным искривлением.

4.5 Предельные гибкости и перемещения элементов

4.5.1 Гибкости элементов X = lef /i не должны превышать предельных значений Xы, приведенных в таблице Д.1 для сжатых элементов и в таблице Д.2 - для растянутых.

4.5.2    Для элементов конструкций, которые относятся к группе 4, в зданиях и сооружениях I-го и П-го уровней ответственности (согласно МСН 20-02), а также для всех элементов конструкций в зданиях и сооружениях III уровня ответственности допускается повышать значение предельной гибкости на 10 %.

4.5.3 Предельные значения прогибов и перемещений элементов конструкций    следует    принимать    согласно    требованиям    соответствующих

действующих нормативных документов.

5 Материалы для конструкций и соединений

5.1    При назначении стали для конструкций различного назначения следует учитывать группу конструкций, характеристики механических свойств металла, требования по ударной вязкости и химическому составу, сопротивление усталостному и хрупкому разрушениям, свариваемость сталей, стойкость против коррозии и расчетную температуру.

5.2    При толщине проката t > 40 мм номер группы конструкций следует

уменьшать на единицу (для групп 2 - 4); при толщине проката t <    6    мм    -

увеличивать на единицу (для групп 1 - 3).

5.3    При расчете конструкций с учетом развития пластических деформаций сталь должна удовлетворять следующим требованиям:

отношение временного сопротивления оив) к пределу текучести оуг) должно быть не менее 1,2;

относительное удлинение ё5 стали должно составлять не менее 15%;

отношение деформаций, соответствующих концу и началу площадки текучести на диаграмме деформирования (работы) стали, должно быть не менее 20.

Расчет конструкций из сталей, для которых указанные требования не соблюдаются, доложен выполняться в пределах упругих деформаций.

10

5.4    Для конструкций следует использовать фасонный (уголки, двутавры, швеллеры), листовой, широкополосный универсальный прокат и гнутые тонколистовой прокат из углеродистой стали и из стали повышенной прочности, холодногнутые профили, профили гнутые замкнутые квадратные и прямоугольные, сортовой прокат (круг, квадрат, полоса), электросварные трубы и горячедеформированные трубы в соответствии с действующими нормативными документами (приложение В).

5.5    С целью предотвращения расслоения проката сталь для элементов конструкций, работающих на растяжение в направлении толщины проката, должна удовлетворять повышенным требованиям сплошности.

5.6    В зависимости от особенностей конструкций и узлов рекомендуется при заказе стали учитывать классификацию листового проката в зависимости от значения относительного сужения ^г(см. раздел 9).

5.7    Для обеспечения предела огнестойкости (45 мин.) для всех групп, согласно 4.4.1, открытых конструкций (см. 4.1.5), независимо от расчетной температуры, следует назначать прокат из сталей, обеспечивающих предел огнестойкости 45 мин.

5.8    Для отливок (опорных частей и т.п.) следует применять сталь марок 15Л, 25Л, 35Л и 45Л для групп II (отливки ответственного назначения для деталей, рассчитываемых на прочность, работающих при статических и переменных нагрузках) или III (отливки особо ответственного назначения для деталей, рассчитываемых на прочность, работающих при динамических нагрузках).

Расчетные сопротивления отливок из серого чугуна следует принимать по таблице В.9.

5.9    Для сварки стальных конструкций следует применять: электроды для ручной дуговой сварки; сварочную проволоку, флюсы, порошковую проволоку для автоматической и механизированной сварки в соответствии с таблицей Г.1, а также углекислый газ и аргон.

5.10    Применяемые сварочные материалы и технология сварки должны обеспечивать значение временного сопротивления металла шва не ниже нормативного значения временного сопротивления Run основного металла, а также значения твёрдости, ударной вязкости и относительного удлинения металла сварных соединений, установленные соответствующими стандартами и техническими условиями.

5.11    Для болтовых соединений следует применять стальные болты, гайки, и шайбы, удовлетворяющие техническим требованиям действующих нормативных документов, а также высокопрочные болты, указанные в 5.13.

Болты следует применять согласно требованиям таблицы Г.З.

При работе болтов на срез и растяжение классы прочности гаек следует принимать в соответствии с классом прочности болтов: 5 - при 5.6; 8 - при 8.8; 10 -при 10.9; 12-при 12.9.

При работе болтов только на срез допускается применять класс прочности гаек при классе прочности болтов: 4 - при 5.6 и 5.8; 5 - при 8.8; 8 - при 10.9; 10 - при 12.9.

Шайбы следует применять: круглые, косые и пружинные нормальные.

Высокопрочными болтами следует считать болты класса прочности не ниже 10.9.

5.12    Для фрикционных и фланцевых соединений следует применять высокопрочные болты климатического исполнения ХЛ, гайки и шайбы, удовлетворяющие требованиям действующих нормативных документов.

5.13    Выбор марок стали для фундаментных болтов следует производить по требованиям, приведённым в таблице Г.4.

11

5.14    Для шарниров, катков и болтов, работающих в качестве шарниров, а также подкладных листов под катки, следует применять поковки.

5.15    Для несущих элементов висячих покрытий, оттяжек опор воздушных линий электропередачи, распределительных устройств, контактных сетей транспорта, мачт и башен, а также напрягаемых элементов в предварительно напряженных конструкциях следует применять канаты спиральные, канаты двойной свивки, канаты закрытые несущие, пучки и пряди параллельных проволок, обеспечивающие требования действующих нормативных документов.

5.16    Физические характеристики материалов, применяемых для стальных конструкций, следует принимать по таблицам Г. 10 и Г. 11.

6 Расчетные характеристики материалов и соединений

6.1 Расчётные сопротивления проката, гнутых профилей и труб для различных видов напряженных состояний следует определять по таблице 4, где нормативные сопротивления Ryn и Run следует принимать согласно межгосударственным стандартам.

Таблица 4

Напряжённое состояние

Расчётные сопротивления проката и труб

Растяжение, сжатие, изгиб:

по пределу текучести

Ry ~ Ryn ! Ym

по временному сопротивлению

Ru = Rrnf Ym

Сдвиг

Rs = 0,58Ryn/ Ym

Смятие

торцевой поверхности (при наличии пригонки)

Rp ~ Run t Ym

местное в цилиндрических шарнирах (цапфах)

Rip ~ 0,5Run/ ym

при плотном касании

Диаметральное сжатие катков (при свободном

Rcd = 0,025Ru„/ Ym

касании в конструкциях с ограниченной подвижностью)

Значения коэффициентов надёжности по материалу (ут) проката, гнутых профилей и труб следует принимать по таблице 5.

Таблица 5

Материал

Коэффициент надежности по материалу ут

Для проката (кроме сталей С590 и С590К) по нормативной документации, использующей процедуру статистического контроля свойств проката

1,025

Для труб

1,100

Для остального проката и труб, соответствующих требованиям настоящих норм

1,050

Для проката и труб, поставляемых по зарубежной нормативной документации

1,100

Значения нормативных и расчетных сопротивлений при растяжении, сжатии и изгибе листового, широкополосного универсального и фасонного проката приведены в таблице В.5, труб - в таблице В.6.

Значения расчетных сопротивлений проката смятию торцевой поверхности, местному смятию в цилиндрических шарнирах и диаметральному сжатию катков приведены в таблице В.7.

6.2 Расчетные сопротивления гнутых профилей следует принимать равными расчетным сопротивлениям листового проката, из которого они изготовлены; допускается учитывать упрочнение стали листового проката в зоне гиба.

6.3    Значения расчётных сопротивлений отливок из углеродистой стали следует принимать по таблице В.8.

6.4    Расчётные сопротивления сварных соединений для различных видов соединений и напряженных состояний следует определять по формулам, приведенным в таблице 6.

Таблица 6

Сварные

соединения

Напряженное состояние

Характеристика

расчётного

сопротивления

Расчётные сопротивления сварных соединений

Стыковые

Сжатие, растяжение и изгиб при автомат ической, механизированной или ручной сварке с физическим контролем качества шва

По пределу текучести

Rwy Ry

По временному сопротивлению

Rwu Ru

Растяжение и изгиб при автоматической, механизированной или ручной сварке

По пределу текучести

Rwy = 0,85Ry

Сдвиг

Rws = Rs

С угловыми швами

Срез (условный)

По металлу шва

Rwf~Q}55RwUtt/ Jwn

По металлу границы сплавления

Rwz =0,4 5RU

Примечание - Значения коэффициентов надёжности по металлу шва ywm следует принимать равными: 1,25 - при Rynm < 490 Н/мм2; 1,35 -при/Сын > 590 Н/мм2.

Расчётное сопротивление сварного стыкового соединения элементов из сталей с разными нормативными сопротивлениями следует принимать как для стыкового соединения из стали с меньшим значением нормативного сопротивления.

Значения нормативных (Rwun) и расчётных (Rwf) сопротивлений металла угловых швов приведены в таблице Г.2.

6.5 Расчётные сопротивления одноболтового соединения следует определять по формулам, приведённым в таблице 7.

13

MCH 53-01-2013

Значения нормативных и расчетных сопротивлений срезу и растяжению стали болтов в одноболтовых соединениях приведены в таблице Г.5, а смятию элементов, соединяемых болтами, в таблице Г.6.

Таблица 7

Напряженное

состояние

Условное

обозна-

чение

Расчетные сопротивления одно болтовых соединений

срезу и растяжению болтов классов прочности

смятию

соеди-

няемых

элементов

5.6

5.8

8.8 10.9

12.9

Срез

Rbs

0,42Rbm

0,4 IRbun

0,40Rbun

0,35i^UH

-

Растяжение

Rbt

0,45^ми

-

0,54Rbun Q,lRbm

-

-

Смятие: а) болты класса точности А

RbP

-

1,60Я„

б) болты класса точности В

-

1,35Яи

Rbo следует определять для соединяемых элементов из стали с пределом текучести до 440 Н/мм .

6.6 Расчётные сопротивления растяжению фундаментных, анкерных, U-образных болтов и высокопрочной стальной проволоки в виде пучков или прядей следует определять по формулам, приведённым в таблице 8.

Таблица 8

Напряжённое состояние

Расчётные сопротивления болтов и проволоки

Примечания

Растяжение фундаментных и анкерных болтов Растяжение U-образных болтов (см. 5.15) Растяжение высокопрочных болтов (см. 5.12) Растяжение высокопрочной стальной проволоки в виде пучков или прядей

Rba - 0,8Ryn Rbu ~ 0,857?уИ R-bh ~ 0,7Rbun Rdh = 0,63 Run

См. таблицу Г.7 См. таблицу Г.8

6.7 Значение расчётного сопротивления (усилия) растяжению стального каната следует принимать равным значению разрывного усилия каната в целом, установленному нормативными документами на стальные канаты, делённому на коэффициент надежности по материалу ут = 1,6.

7 Основные требования по расчету элементов конструкций 7 Л Центрально растянутые и центрально сжатые элементы

7.1.1    Расчет на прочность центрально растянутого (сжатого) элемента следует выполнять как прямого стержня, в центре тяжести сечения которого приложена продольная растягивающая (сжимающая) сила.

7.1.2    Расчет на прочность центрально растянутых и центрально сжатых элементов следует выполнять с учетом площади сечения нетто. При ослаблении сечения отверстиями для болтов расчет допускается выполнять с использованием расчетного сопротивления Ru, определяемого по временному сопротивлению стали.

7.1.3    Расчет на устойчивость центрально сжатого сплошностенчатого элемента следует выполнять как прямого шарнирно опертого по концам стержня длиной, равной 14

расчетной, и формой изгиба оси по полуволне синусоиды, по деформированной схеме с учетом формы сечения, собственных остаточных напряжений, начальных несовершенств и работы материала в пределах или за пределами упругих деформаций. Продольная сжимающая сила должна быть приложена с эксцентриситетом, учитывающим суммарное влияние начального искривления и расцентровки осей в узлах. При определении коэффициентов расчетной длины элементов значения продольных сил следует принимать для того сочетания нагрузок, для которого выполняется расчет на устойчивость.

7.1.4    При расчете сквозного стержня на устойчивость следует учитывать влияние податливости соединительных элементов (решеток, планок) на общую жесткость стержня. Кроме расчета всего стержня в целом следует проверять устойчивость отдельных ветвей.

7.1.5    Влияние податливости соединительных элементов в сквозных стержнях допускается учитывать путем использования приведенной длины (гибкости), которую следует определять из расчета на общую устойчивость сквозного идеально прямого шарнирно опертого стержня в предположении его упругой работы.

Для сквозных стержней с решетками расчет допускается выполнять в предположении шарнирных закреплений элементов решетки в узлах, для стержней с планками - как рамной системы.

7.1.6    Соединительные элементы в сквозных центрально сжатых стержнях следует рассчитывать на действие условной поперечной силы: элементы решетки - как центрально или внецентренно сжатые элементы решетки ферм; планки - на изгиб и срез в своей плоскости как элементы безраскосной фермы.

7.2 Изгибаемые элементы

7.2.1    В зависимости от назначения и условий эксплуатации конструкций расчёт изгибаемых элементов (балок) следует выполнять без учёта или с учётом пластических деформаций в соответствии с подразделением элементов на три класса согласно 4.3.8.

Балки 1 -го класса следует применять для всех видов нагрузок и рассчитывать в пределах упругих деформаций; балки 2-го и 3-го классов следует применять для статических нагрузок и рассчитывать с учётом развития пластических деформаций.

Балки крановых путей под краны групп режимов работы IK - 8К при расчёте на прочность следует относить к 1 -му классу.

Бистальные балки следует относить ко 2-му классу и рассчитывать с учётом ограниченных пластических деформаций в стенке, значения которых следует определять при достижении расчётного сопротивления в поясах, выполненных из более прочной стали.

7.2.2    Расчет на прочность изгибаемых сплошностенчатых элементов (балок) следует выполнять по недеформируемой схеме в виде проверки отдельных сечений на действие в них изгибающих моментов, поперечных сил и местной нагрузки при работе стали в пределах или за пределами упругости. Допускается не учитывать влияние кручения балок вследствие начальных несовершенств.

15


7.2.3    Элементы, изгибаемые в плоскости наибольшей жесткости, следует проверять на устойчивость по изгибно-крутильной форме из плоскости изгиба с учетом закреплений элемента на концах и в пролете, вида нагрузки и места ее приложения по высоте сечения, а также начальных искривлений балки. При этом для расчета однопролетных балок необходимо принимать шарнирное опирание элемента по концам в двух главных плоскостях, а также свободу депланации опорных сечений.

Введение............................................................................................... V

СОДЕРЖАНИЕ


1    Область применения.............................................................................. 1

2    Нормативные ссылки........................................................................... 1

3    Термины и определения......................................................................... 1

4    Общие положения.................................................................................. 1

4.1    Основные требования к конструкциям................................................... 1

4.2    Основные расчетные требования.......................................................... 3

4.3    Расчетные модели............................................................................ 3

4.4    Учёт назначения и условий работы конструкций..................................... 6

4.5 Предельные гибкости и перемещения элементов..................................... 10

5    Материалы для конструкций и соединений................................................ 10

6    Расчетные характеристики материалов и соединений................................... 12

7    Основные требования по расчету элементов конструкций.............................. 14

7.1    Центрально растянутые и центрально сжатые элементы........................... 14

7.2    Изгибаемые элементы....................................................................... 15

7.3    Внецентренно сжатые и сжато-изгибаемые элементы................................ 16

7.4    Элементы, подверженные кручению.................................................... 17

7.5    Стенки и пояса сплошностенчатых элементов......................................... 17

7.6    Элементы стержневых сквозных конструкций........................................ 18

7.7    Листовые конструкции...................................................................... 18

7.8    Элементы мембранных конструкций.................................................... 19

8    Расчет элементов стальных конструкций на усталость.................................... 19

8.1    Общие положения расчета................................................................. 19

8.2    Расчёт балок крановых путей............................................................. 20

9    Расчет и проектирование стальных конструкций с учетом предотвращения

хрупкого разрушения........................................................................... 21

9.1 Расчет с учетом хрупкого разрушения.................................................. 21

9.2    Проектирование с учетом хрупкого разрушения..................................... 21

10    Требования к расчету соединений............................................................ 22

10.1    Общие положения.......................................................................... 22

10.2    Сварные соединения..................................................................... 22

10.3    Болтовые соединения.................................................................... 23

10.4    Фрикционные соединения............................................................... 23

11    Проектирование соединений стальных конструкций.................................... 24

11.1    Сварные соединения..................................................................... 24

11.2    Болтовые соединения.................................................................... 26

11.3    Фрикционные соединения (на болтах с контролируемым натяжением)......    27

12    Дополнительные требования по проектированию некоторых видов зданий,

сооружений и конструкций.................................................................... 28

12.1    Общие положения.......................................................................... 28

12.2    Фермы и структурные плиты покрытий.............................................. 28

12.3    Колонны..................................................................................... 29

12.4    Связи......................................................................................... 29

12.5    Балки......................................................................................... 31

12.6    Балки с гибкой стенкой................................................................... 32

12.7    Балки с перфорированной стенкой..................................................... 33

12.8.    Балки крановых путей................................................................... 34

12.9.    Листовые конструкции.................................................................. 34

III

Допускается учитывать в расчетах фактическое конструктивное решение закрепления балок на опорах (например, путем уточнения расчетной длины балки, определяемой взаимодействием между балкой и элементом, к которому она крепится).

7.2.4 Устойчивость балок 1-го класса, а также бистальных балок 2-го класса из плоскости изгиба выполнять не требуется:

а)    при передаче нагрузки на балку через сплошной жесткий настил (плиты железобетонные из тяжелого, легкого и ячеистого бетона, плоский и профилированный металлический настил, волнистая сталь и т.п.) при непрерывном или достаточно частом закреплении сжатого пояса изгибаемого элемента от поперечных смещений с помощью сварки, болтов, самонарезающих винтов и др.; при этом силы трения учитывать не следует;

б)    при значениях условной гибкости сжатого пояса балки не превышающих ее предельных значений (для балок симметричного двутаврового сечения или асимметричного - с более развитым сжатым поясом и имеющих отношение ширины растянутого пояса к ширине сжатого пояса не менее 0,75).

7.3 Внецентренно сжатые и сжато-изгибаемые элементы

7.3.1 Расчет на прочность элементов при действии в них продольной силы и моментов в одной или двух главных плоскостях следует выполнять в виде проверки отдельных сечений с использованием поверхностей взаимодействия, учитывающих совместное влияние нескольких силовых факторов.

7.3.2 При расчете внецентренно сжатых и сжато-изгибаемых элементов на устойчивость в плоскости действия момента, совпадающей с плоскостью симметрии сечения, расчетную схему следует принимать в соответствии с требованиями 7.1.3, 7.1.4, 7.1.5, 7.1.6. При этом дополнительно к эксцентриситету приложения продольной силы необходимо учитывать начальное искривление оси и расцентровку осей в узлах с учетом вероятности совпадения их значений.

Значения изгибающего момента и продольной силы в элементе для вычисления эксцентриситета следует определять из расчета системы по недеформируемый схеме в предположении упругих деформаций стали при одном и том же сочетании нагрузок.

7.3.4. Элементы, подверженные сжатию с изгибом в плоскости наибольшей жесткости, совпадающей с плоскостью симметрии, должны быть проверены на устойчивость по изгибно-крутильной форме из плоскости действия момента. При этом концы элементов должны быть закреплены от смещения перпендикулярно плоскости действия момента. Допускается учитывать частичное стеснение депланации концевых сечений.

7.3.5    Внецентренно сжатые и сжато-изгибаемые сплошностенчатые элементы при их изгибе в двух главных плоскостях должны быть рассчитаны на устойчивость по изгибно-крутильной форме при шарнирном опирании элемента по концам в двух направлениях и частичном стеснении депланации концевых сечений.

7.3.6    Внецентренно сжатые и сжато-изгибаемые сквозные стержни при их изгибе в одной или двух главных плоскостях, совпадающих с плоскостями расположения решетки или планок, следует рассчитывать на устойчивость с учетом податливости соединительных элементов, влияние которых допускается принимать согласно требованиям 7.1.5 и 7.1.6. При этом расчет соединительных элементов необходимо выполнять на действие фактической и условной поперечных сил с учетом вероятности их одновременного воздействия на стержень.

Кроме расчета всего стержня в целом, необходимо проверять устойчивость отдельных ветвей как центрально или внецентренно сжатых элементов.

16

MCH 53-01-2013

12.10    Висячие покрытия........................................................................ 34

12.11    Фланцевые соединения.................................................................. 35

12.12    Соединения с фрезерованными торцами............................................ 35

12.13    Монтажные крепления.................................................................. 35

12.14    Опорные ч асти............................................................................ 36

12.15    Элементы из холодногнутых профилей............................................. 36

13    Требования по проектированию облегченных рам с элементами переменной

жесткости............................................................................................... 36

14    Требования по проектированию конструкций зданий и

сооружений при реконструкции............................................................... 39

Приложение А (справочное) Перечень нормативных документов................................. 42

Приложение Б (справочное)................................................................................ 43

Б. 1 Термины и их определения............................................................................. 43

Б.2 Основные буквенные обозначения величин........................................................ 45

Приложение В (обязательное) Материалы для стальных конструкций и их расчетные

сопротивления.............................................................................. 48

Приложение Г (обязательное) Материалы для соединений стальных конструкций........... 52

Приложение Д (обязательное) К расчету элементов конструкций................................. 56

Приложение Е (обязательное) Требования для холодногнутых элементов и листов..........    63

IV

MCH 53-01-2013

ВВЕДЕНИЕ

Настоящие межгосударственные строительные нормы (МСН 53-01-2013) входят в общую структуру Системы межгосударственных нормативных документов в области строительства для применения на обязательной основе на территории государств-участников СНГ, исходя из общих целей и задач технического регулирования строительства в этих государствах.

С принятием в странах СНГ нового законодательства о техническом регулировании в ряде стран разработаны и введены в действие национальные технические регламенты в области строительства. Концепцией технического регулирования в государствах-участниках СНГ, принятой постановлением Межпарламентской ассамблеи государств-участников СНГ от 3 декабря 2009 г. № 33-22, поставлена задача в ближайшей перспективе - пять лет - создать систему технического регулирования государств-участников СНГ, включая разработку и введение в действие межгосударственных технических регламентов. Соблюдение требований межгосударственных регламентов, а также регламентов ЕврАзЭС и Таможенного союза,    намечается    обеспечивать    применением

межгосударственных и национальных нормативных документов.

В МСН 53-01-2013 на основе и в развитие установленных в наиболее общем виде существенных требований Технических регламентов государств-участников СНГ приводятся общие требования к стальным конструкциям, включая требования к материалам конструкций и соединений, расчетам и конструированию.

Выполнение этих требований обеспечивает нормальное функционирование конструкций в условиях эксплуатации в течение установленного срока службы зданий и сооружений, повышения уровня сближения нормативных требований с европейскими и международными нормативными документами, применения единых методов определения эксплуатационных характеристик и методов оценки.

Детальные указания по расчетам и конструированию содержат соответствующие нормативные документы (МСП).

Данная редакция МСН 53-01-2013 выполнена на основе Актуализированных СНиП П-23-81* - СП 16.13330.2011 и проекта СНиП 53-01-03 авторским коллективом Центрального научно-исследовательского    института    строительных

конструкций им. В.А.    Кучеренко (ЦНИИСК им. В.А.

Кучеренко) - ОАО «НИЦ «Строительство»    в составе

специалистов: д-ра техн. наук, профессоры ИМ. Ведяков, П.Д. Одесский, кандидаты    техн. наук ММ. Гукова, ММ.

Фарфель, Б.С. Цетлин; при участи ООО «Линдаб Билдингс»

( кандидат техн. наук А. Белица, инж. В.М. Маринин)

V


МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ

СТАЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ И ИЗДЕЛИЯ

Steel structures and products

Дата введения 2013 -    -

1    Область применения

1.1    Настоящие нормы следует соблюдать при проектировании стальных строительных конструкций зданий и сооружений различного назначения, работающих при температуре не выше 100 °С и не ниже минус 65 °С.

Нормы не распространяются на проектирование стальных конструкций мостов, транспортных тоннелей и труб под насыпями.

1.2    При проектировании конструкций, находящихся в особых условиях эксплуатации (например, конструкций доменных печей; магистральных и технологических трубопроводов; резервуаров специального назначения; конструкций зданий, подвергающихся сейсмическим воздействиям, интенсивным воздействиям огня, температуры, радиации, агрессивных сред; конструкций гидротехнических и мелиоративных сооружений), конструкций уникальных зданий и сооружений, зданий атомных электростанций, а также специальных видов конструкций (например, предварительно напряженных, пространственных, висячих), следует соблюдать специальные требования, предусмотренные соответствующими нормативными документами, в которых отражены особенности работы этих конструкций.

2    Нормативные ссылки

Перечень нормативных документов, на которые имеются ссылки в настоящих нормах, приведен в приложении А.

Примечание - При пользовании настоящими нормами целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте национального органа Российской Федерации по стандартизации в Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящими нормами следует руководствоваться замененным (измененным) документом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3    Термины и определения

Термины, используемые в настоящих нормах, применены в соответствии с МСН 10-01-2011 (МСН 1.01-01-96); ГОСТ 1.5 и в Приложении Б настоящих норм.

4    Общие положения

4.1    Основные требования к конструкциям

4.1.1    При проектировании стальных строительных конструкций следует:

Издание официальное

принимать конструктивные схемы, обеспечивающие прочность, устойчивость и пространственную неизменяемость зданий и сооружений в целом и их отдельных элементов при транспортировании, монтаже и эксплуатации;

соблюдать требования МСН 20-05 в части защиты строительных конструкций от коррозии и требования МСН 21-01 в части пожарной безопасности. Увеличение толщины проката и стенок труб с целью защиты от коррозии и повышения предела огнестойкости конструкций допускается только при технико-экономическом обосновании;

применять рациональные профили проката, эффективные стали и прогрессивные типы соединений; элементы конструкций должны иметь минимальные сечения, удовлетворяющие требованиям настоящих норм с учетом сортаментов на прокат и трубы;

предусматривать технологичность и наименьшую трудоемкость изготовления, транспортирования и монтажа конструкций;

учитывать производственные возможности и мощность технологического и кранового оборудования предприятий - изготовителей конструкций;

учитывать допускаемые отклонения от проектных размеров и геометрической формы элементов конструкций при изготовлении и монтаже;

соблюдать требования государственных стандартов и других нормативных документов на конструкции соответствующего вида; при необходимости выполнять расчет точности размеров конструкций и их элементов.

4.1.2    При проектировании конструкций, подвергающихся непосредственному воздействию подвижных, вибрационных и других переменных нагрузок, вызывающих усталость металла, следует применять такие конструктивные решения, которые не вызывают значительной концентрации напряжений, и выполнять расчёт на усталость.

4.1.3    При проектировании конструкций, возводимых или эксплуатируемых в условиях низких температур, при которых повышается возможность хрупкого разрушения, следует учитывать требования к материалу, конструированию и технологии изготовления.

4.1.4 При проектировании сварных конструкций следует снижать вредное влияние остаточных деформаций и напряжений, в том числе сварочных, а также концентрации напряжений, предусматривая соответствующие конструктивные решения (с наиболее равномерным распределением напряжений в элементах и деталях, без входящих углов, резких перепадов сечения и других концентраторов напряжений) и технологические мероприятия (порядок сборки и сварки, предварительный выгиб, механическую обработку соответствующих зон путем строжки, фрезерования, зачистки абразивным кругом и др.).

4.1.5    Открытые конструкции, не замурованные в бетоне или в кирпичной кладке и т.п., должны быть доступны для наблюдения, оценки технического состояния, выполнения профилактических и ремонтных работ, не должны задерживать влагу и затруднять проветривание. Замкнутые профили должны быть герметизированы.

4.1.6    Рабочие чертежи стальных конструкций должны соответствовать требованиям по изготовлению и монтажу конструкций.

В рабочих чертежах конструкций (марок КМ и КМД) и в документации на заказ материалов следует указывать:

марки стали и дополнительные требования к ним, предусмотренные межгосударственными стандартами и настоящими нормами;

способ выполнения сварных соединений, вид и режим сварки; типы, марки, диаметры электродов и материалов для автоматической и механизированной сварки, положение шва при сварке, тип подкладки для стыковых швов; классы прочности и точности болтов;

способ подготовки контактных поверхностей для фрикционных соединений; расположение и размеры сварных, болтовых и фрикционных соединений с указанием выполнения их в заводских или монтажных условиях и, при необходимости, последовательность наложения швов и установки болтов; способы и объем контроля качества; требования к защите конструкций от коррозии.

4.2 Основные расчетные требования

4.2.1    Стальные конструкции следует рассчитывать по методу предельных состояний, основные положения которого приведены в МСН 20-01.

Расчёт стальных конструкций следует выполнять с учётом назначения конструкций, условий их изготовления, транспортировки, монтажа и эксплуатации, а также свойств материалов.

В расчетных схемах должны быть учтены деформационные характеристики опорных закреплений, оснований и фундаментов.

4.2.2    При расчете конструкций значения нагрузок и воздействий, а также предельные значения прогибов и перемещений элементов конструкций следует принимать согласно требованиям МСН 20-02 и 4.5 настоящих норм.

4.2.3    За расчётную температуру в районе строительства следует принимать температуру наружного воздуха наиболее холодных суток обеспеченностью 0,98, определенную согласно МСН 20-02.

Расчётная технологическая температура устанавливается заданием на разработку строительной части проекта.

4.2.4    Расчётные схемы и основные предпосылки расчёта должны отражать действительные условия работы стальных конструкций.

4.2.5    Буквенные обозначения величин, использованные в настоящих нормах, приведены в приложении Б.

4.3 Расчётные модели

4.3.1    При расчете конструкций необходимо различать следующие основные расчетные схемы несущих конструкций:

Отдельные конструктивные элементы сплошного или сквозного сечения (подверженные растяжению, сжатию, изгибу, кручению, сдвигу или совместному действию указанных факторов и др.);

пластинки, образующие сечения элементов (стенки, пояса, продольные ребра и

др);

плоские или пространственные стержневые системы (балочные, рамные, структурные, арочные, купольные и др.);

тонкостенные листовые конструкции - оболочки вращения, находящиеся в безмоментном состоянии (цилиндрические, конические, сферические); тонколистовые мембранные системы; висячие системы;

узлы и соединения элементов конструкций.

4.3.2    При расчете конструкций следует различать:

плоские или пространственные системы, раскрепленные (несвободные -рисунок 1 ,а); систему следует считать раскрепленной, если конструкция раскрепления не менее чем в 5 раз уменьшает горизонтальные перемещения системы; расчёт таких конструкций может быть выполнен путем расчёта отдельных элементов с учетом их взаимодействия между собой и с основанием;

3

плоские или пространственные системы, не раскрепленные (свободные - рисунок 1,6) от перемещений; при расчёте таких конструкций, наряду с проверкой отдельных элементов, следует учитывать возможность достижения предельного состояния системы в целом;

Рисунок 1 - Схемы систем, раскрепленных (а) и не раскрепленных от перемещений (б)



листовые конструкции (оболочки).

4.3.3 Пространственные стальные конструкции следует рассчитывать как единые системы с учётом факторов, определяющих напряженное и деформированное состояние, особенности взаимодействия элементов конструкций между собой и с основанием, геометрической и физической нелинейности, свойств материалов и грунтов.

Допускается выполнять проверку устойчивости стержневых конструкций (в том числе пространственных) с использованием сертифицированных вычислительных комплексов как идеализированных систем в предположении упругих деформаций стали.

Допускается применять приближенные методы расчета, основанные на разделении пространственных конструкций на плоские системы и отдельные элементы.

4.3.4 Разделение стержневых систем на отдельные элементы допускается выполнять на основе использования расчетных длин стержней, которые необходимо устанавливать из анализа устойчивости упругих идеальных систем при узловом приложении нагрузки.

При определении расчетных длин стержней сложных стержневых систем допускается принимать приближенные расчетные схемы, которые должны отражать действительные условия нагружения стержней и закрепления их концов; при этом следует учитывать различие продольных усилий и жесткостей стержней, а также наличие конструктивных элементов, обеспечивающих пространственную устойчивость систем.

При соответствующем обосновании расчетные длины допускается также уточнять с учетом характера деформирования системы при фактическом (внеузловом) приложении внешних нагрузок.

4.3.5    Для статически неопределимых систем при отсутствии методов их расчета с

учетом физической нелинейности расчетные усилия (изгибающие и крутящие моменты,    продольные и поперечные    силы) допускается определять по

недеформированной схеме в предположении упругих деформаций стали.

4.3.6    Статически неопределимые стержневые конструкции допускается рассчитывать как единые системы по деформированной схеме при работе материала в пределах упругости.

4.3.7 Оценку общей устойчивости каркаса допускается производить по недеформированной схеме для каркасов рамной (с жесткими узлами ригелей с колоннами), рамно-связевой (рамный каркас с вертикальными диафрагмами жесткости или жесткими вставками) или связевой (безригельный каркас или с нежесткими узлами ригелей с колоннами) систем, которые имеют в своем составе продольные и поперечные рамы и связи, установленные в соответствии с 12.4 настоящих ном.

В рамно-связевой или в связевой системах, когда узлы связевого блока не совпадают с узлами каркаса, расчет следует выполнять по деформированной схеме (с учетом геометрической нелинейности системы).

4.3.8    Элементы конструкций, рассматриваемые в настоящих нормах, подразделяются на три класса в зависимости от напряженно-деформированного состояния (НДС) расчётного сечения:

1- й класс - НДС, при котором напряжения по всей площади сечения не превышают расчётного сопротивления стали <т < Ry (упругое состояние сечения);

2- й класс - НДС, при котором в одной части сечения (Т <Ry, а в другой о = R(упруго-пластическое состояние сечения);

3- й класс - НДС, при котором по всей площади сечения о = Ry (пластическое состояние сечения, условный пластический шарнир).

4.3.9    При проверке несущей способности элементов конструкций напряжения (усилия) от расчетных значений нагрузок и воздействий не должны превышать предельных напряжений (усилий), которые могут быть восприняты рассматриваемыми сечениями или элементами. Предельные напряжения (усилия) должны определяться с использованием расчетных сопротивлений материала, как правило, при простом нагружении и с учетом начальных несовершенств.

В расчетах необходимо различать следующие виды предельных напряжений (усилий), соответствующие:

предельному состоянию при максимальном значении рассматриваемого воздействия и работе материала за пределом упругих деформаций (предельная точка);

смене устойчивых состояний равновесия на неустойчивые в пределах или за пределом упругих деформаций (точка разветвления при критических значениях напряжений или усилий);

появлению трещин усталости при многократном воздействии нагрузки, а также трещин другой природы.

4.3.10    Элементы стержневых и балочных конструкций, а также пластинки, образующие сечения, следует рассчитывать на основе геометрических линейных соотношений (приближенное выражение для кривизны, равенство между длиной элемента и хордой и т.п.).

4.3.11    При расчетах с учетом неупругих деформаций (физической нелинейности) допускается применять теорию малых упруго-пластических деформаций в условиях простого нагружения.

5


4.3.12    Конструкции и их элементы на усилия от действия внешних нагрузок необходимо рассчитывать с использованием геометрических гипотез: плоских сечений, секториальных площадей и прямых нормалей.