Госстрой СССР

Ордена Трудового Красного Знамени Центральный научно-исследовательский и проектный институт строительных металлоконструкций

РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ, ИЗГОТОВЛЕНИЮ И СБОРКЕ МОНТАЖНЫХ ФЛАНЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ СТРОПИЛЬНЫХ ФЕРМ С ПОЯСАМИ ИЗ ШИРОКОПОЛОЧНЫХ ДВУТАВРОВ

Москва, 1982

С издаваем настоящего Руководства выпуск ЦНИИпроектсталь-конструиции ОЭИ-268 "Руководство по проектированию, изготовлению и сборке монтажных фланцевых соединений стропильных Ферм с поясами из широкополочвых двутавров" отменяется.

в остальных случаях JSj определяется по табл*4 в зависимости от параметров р и *1    г

(пи

где г' =0,67 Ъ + 0,17 S - K_f - 0,25 d_ff ,    (II)

- катет сварного шва ( или К_{/е §} см.рис.З); ^опР0Деляется по табл*4 интерполяцией uof значений д при <4 ^в 0.

Рис. 3. Схема расчетных сечений сварного фланцевого соединения растянутого пояса (сварка полуавтоматическая) ;

I - сечение по металлу шва; 2 -сечение по металлу границы сплавления с профилем; 3 - сечение по металлу границы сплавления с фланг* цем.

Значения X вычисляются по формулам (13), (15)

при '*-£7 (12) oL (13) при (14) «1* i 0,3 j 10,055 Unf>Ui>r°'uj*v*)’ (15) где ■, (16) v 1£±L. * О ^ (17) (18)

II

Таблица 4

? Коэффициенты J3., при параметре <1 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1.0 1.2 1.4 1.6 1,3 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 0,6 i,i6 1,12 1,10 1,08 1,06 1,05 1,05 1,04 1,04 1,03 1,03 1,02 1,02 1,01 1,01 1,01 1,01 0,8 1,24 1,19 1,15 1,12 1,10 1,04 1,08 1,06 1,06 1,05 1,04 1,04 1,03 1,02 1,02 1,02 1,01 1.0 1,32 1,25 1,21 1,1? 1,14 1,12 1,11 1,09 1,08 1,07 1,06 1,05 1,04 1,03 1,03 1,02 1,02 2,0 1,78 1,63 1,52 1,44 1,38 1,33 1,29 1,26 1,23 1,21 1,19 1,15 1,12 1,10 1,09 1,08 1,07 3,0 2,26 2,02. 1,85 1,73 1,63 1,55 1,49 1,44 1,40 1,36 1,33 1,27 1,22 1,19 1,16 1,14 1,12 4,0 2,74 2,42 2,20 2,03 1,89 1,79 1,70 1,63 1,57 1,52 1,48 1,39 1,33 1,28 1,24 1,21 1,19

Таблица 5

Р Коэффициенты А при параметре < L S 0 0,2 0,4 0, ,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1.6 1,8 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 0,6 0,73 0,75 0,77 о, ,79 0,80 0,81 0,82 0,83 0,84 0,85 0,86 0,87 0,88 0,89 0,90 0,91 0,92 0,8 0,69 0,72 0,74 0, ,75 0,76 0,78 0,79 0,80 0,81 0,82 0,83 0,84 0,86 0,87 0,88 0,89 0,89 1.0 0,67 0,69 0,71 0, ,72 0,74 0,75 0,76 0,77 0,78 0,79 0,80 0,82 0,83 0,85 0,86 0,87 0,88 2,0 0,60 0,62 0,63 0, ,64 0,66 0,67 0,68 0,69 0,70 0,71 0,72 0,73 0,75 0,76 0,78 0,79 0,80 3,0 0,57 0,58 0,60 0, ,61 0,62 0,63 0,64 0,64 0,65 0,66 0,67 0,68 0,70 0,71 0,73 0,74 0,75 4,0 0,56 0,57 0,58 0, ,58 0,59 0,60 0,61 0,62 0,62 0,63 0,64 0,65 0,67 0,68 0,69 0,70 0,71

Примечание: Для промежуточных значений р и оС допускается линейная интерполяция.    J

Расстояние от оси болта до края фланца должно удовлетворять условию

С ^г bUtfU + W)*    (К)

при этом удовлетворяется условие нераскрытия соединения при расчетной нагрузке.

4.7. Прочность болтов соединений типа Б проверяется по формуле,

<²⁰>

где значения Рц- принимаются по данным раздела 3;

K_f = 1,10 - при условиях, оговоренных в п.4.6;

У а =0,8 при количестве болтов П £    8.

4.8. Прочность фланца на изгиб в зонах полки и стенки проверяется по формуле

В М_с

где Jvf - местный изгибающий момент во фланце у основания ^ сварного шва, вычисляемый по формулам (22), (24), Для соединений типа А

*1**гР_г>    <²²>

t определяется по формуле (II);

дая зоны фланца, прилегающей к полке; для зоны фланца, прилегающей к стенке;

6 - ширина полки профиля;

5_ф - расчетная ширина фланца, принимаемая равной действительной величине, но не более £+2/^+^;

- коэффициент, вычисляемый по формуле (23) цри выполнении условия (8)

А ■ «⁵ <• “WlV*)-⁰'⁵)    ^<23)

где р>_г(+,₀\ определяется по табл.5 интерполяцией nojj значений д при JL - 0.

13

fl

Тк,*Г**м)Гг*    ’

расчетная длина вша, принимаемая меньше его полной длины на 10 мм; коэффициенте: jij. = 0,7; ji_g принимает-ся по табл. 34 СНиПа; коэффициенты условий работы шва; коэффициент условий работы сварного соединения; К_е = 1,0;

расчетные сопротивления угловых швов срезу (условному) но металлу шва и металлу границы сплавления с профилем соответственно, принимается по табд.З СНиПа; расчетное сопротивление растяжению стали в направлении толщины фланца; принимается по табл.1.

5. ПРОЕКШРОВАНИЕ ФЛАНЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ Фланцевые соединения растянутого пояса

5.1.    Фланцевые соединения растянутого пояса рекомендуется применять в фермах со схемами решетки (см.рис.1), чтобы обеспечить возможность установки болтов в верхних частях фланцев.

5.2.    При схемах решетки ферм, представленных на рис.^а, фланцевые соединения рекомендуется назначать по сортаменту I (табл.6). Если схемы решетки ферм выполняются по рис.1,6, соединения по сортаменту I могут быть применены, когда усилия на болты ряда "а" от продольной силы не менее чем на 15% ниже расчетных; при этом 1-2 болта могут быть установлены "в прорезь" при сохранении на этой риске двух болтов, установленных в отверстие без црорезей.

5.3.    При схеме решетки ферм, представленной на рис.1,в,

с усилением профилей растянутого пояса на участках между узлами решетки дополнительными ребрами фланцевые соединения рекомендуется назначать по сортаменту 2 (табл.7). Усиление профилей дополнительными ребрами компенсирует различие продольных усилий в смежных участках пояса и изгиб пояса из-за перелома з узле.

15

Госстрой СССР Главпромстройпроект

„    Ордена Трудового Красного Знамени

Центральный научно-исследовательский и проектный институт строительных металлоконструкций

УТВЕВДАЭ:

Директор института . Кузнецов 18 ноября 1982 г.

РУКОВОДСТВО

ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ, ИЗГОТОВЛЕНИЮ И СБОРКЕ МОНТАЖНЫХ ФЛАННЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ СТРОПИЛЬНЫХ ФЕРМ С ПОЯСАМИ ИЗ ШИРОКОПОЛОЧНЫХ ДВУТАВРОВ

Москва, 1982

УДК 624.078.47

Руководство по проектированию, изготовлению и сборке монтажных фланцевых соединений стропильных ферм с поясами из широкополочных двутавров. - М., Изд.ЦНИИ-проектстальконструкции, 1982, с. 60.

Руководство составлено в дополнение к главам СНиП П-23-81 и СНЙП Ш-18-75.

Б Руководстве изложены требования к качеству материала фланцев растянутых поясов в направлении толщины проката и высокопрочных болтов, методика расчета фланцевых соединений растянутого пояса, особенности технологии изготовления и монтажа конструкций. Приведены сортаменты фланцевых соединений растянутых и сжатых поясов ферм из широкополочных двутавров от 2QK и 20Ш до ЗОК иЗШ.

В Руководстве использованы результаты экспериментальных исследований серии образцов фланцевых соединений, выполненных в ЦЕШпроектстальконструкции и ВШКТйСтальконструкции, а также отечественные и зарубежные материалы по расчету фланцевых соединений.

Руководство разработано кандидатами техн.наук И.В.Леви-танским, Л.И.Гладштеином, инженерами О.И.Ганиза, В.В.Севрюгиным, докт.техн.наук В.И.Малым, инж. В.МДеренковским (ЩШИ-проектстальконструкция), канд.техн.наук: В.В.Каленовым (ВНИ1Ш-промстальконструкция), при участии инж. Г.Б.Гордона, канди-

Йатов техн.наук В.В.Волкова, Б.Б.Ягубова, докт.техн.наук .Н.Стрелецкого, инженеров В.М.Бабушкина. Л.Г. Гавриленко, кандидатов техн.наук К.В.Шишкиной, В.Г.Кравченко, инженеров А.М.Петрова, Е.М.Привезенцевой, В.К.Садовникова, М.ГЛ.Крав-цова, В.Д.Мартынчука (ЦНИШроектстальконструкция), кандидатов техн.наук Б.С.Цетлина, О.И.Пешковского (ВНИКТИсталькон-струкция), инж. В.М.Краснова (В/0 Союзстальконструкция), кандидатов техн.наук ПД.Одесского (ЦНИИСК), Ю.В.Соболева (ШСИ).

Мл.7, табл.Ю.

(С) Центральный научно-исследовательский и проектный

институт строительных металлоконструкций Госстроя СССР (ЦНИИпроектстальконструкция), 1982.

I. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

1.1.    Настоящее Руководство распространяется на проектирование, изготовление и сборку монтажных фланцевых соединений стропильных ферм с поясами из широкополочных двутавров на высокопрочных болтах для зданий в сооружений, возводимых в районах с расчетной температурой минус 40% и выше.

Фланцевые соединения рекомендуются для применения как экономичные по расходу стали, высокотехнологичные монтажные соединения, исключающие применение монтажной сварки.

1.2.    В руководстве приводятся сортаменты фланцевых соединений нижнего (растянутого) и верхнего (сжатого) поясов ферм из двутавровых профилей от 2(Ждо 3QK и от 20Ш до ЗОШ (раздел 5). Фланцевые соединения других типоразмеров профилей могут быть выполнены индивидуально в соответствии с положениями Руковод-ства.

1.3.    При выборе схемы решетки ферм необходимо учитывать требования, вызванные особенностями конструктивной формы фланцевых соединений (рис.1 и раздел 5).

1.4.    Фланцевые соединения растянутых поясов могут быть выполнены как при предварительном натяжении высокопрочных болтов (тип А), так и без натяжения, при затяжке болтов стандартным ручным ключом (тин Б).

Фланцевые соединения типа Б могут применяться в зданиях без мостовых и подвесных кранов, монорельсов н другого подвесного подъемно-транспортного оборудования при временных нагрузках, не превышающих 35% суммарных. В соединениях типа Б допускается образование зазоров между флату»*™ в процессе эксплуатации (см. п.7.13).

Фланцевые соединения сжатых поясов выполняются при затяжке высокопрочных болтов по типу Б соединений растянутых поясов.

1.5.    Фланцевые соединения растянутых поясов могут быть применены при действии растяжения с изгибом, при однозначной эпюре растягивающих напряжений в поясах (6_{mLn +} 1^_тах^0,5).

Соединения типа А могут воспринимать местные поперечные усилия за счет трения контактирующих поверхностей и наличия "рычажного" эффекта. Сдвигающие усилия в фермах, действующие

3

Рис.I. Рекомендуемые конструктивные решения фланцевых соединений растянутых (нижних; поясов стропильных ферм

в зонах расположения монтажных стыков, должны передаваться через поверхности трения фланцевых соединений сжатых поясов.

1.6.    Механические свойства стали фланцев соединений растянутых поясов в направлении толщины проката должны отвечать требованиям раздела 2.

1.7.    Материалы Руководства составлены на основе экспериментально-теоретического исследования, проведенного ЦНИИцроект-стальконструкцией и ВНИКТИстадьконструкцией в 1979-1980 гг. с использованием зарубежных данных по расчету фланцевых соединений.

2. МАТЕГИАЛЫ Общие положения

2.1.    Для поясов ферм применяются широкополочные двутавры с параллельными гранями полок по ТУ 14-2-24-72. Материал широкополочных двутавров назначается в соответствии с требованиями СНиП П-23-81. Основные марки стали двутавров - 14Г2,

09Г2С.

2.2.    Для фланцевых соединений применяются высокопрочные болты из стали 40Х "Селект" по ГОСТ 22353-77 с характеристикой бй-ДОХП, гайки по ГОСТ 22354-77 с характеристикой бНПОДЩ и шайбы по ГОСТ 22355-77 (технические требования по ГОСТ 22356-77).

2.3.    Фланцы сжатых поясов изготавливаются из стали марки ВСтЗпсб по ГОСТ 380-7J? или ТУ 14-1-302^-80.

2.4.    Для полуавтоматической сварки фланцевых соединений применяется сплошная сварочная проволока марки Св-08Г2С по ГОСТ 2246-70 или порошковая проволока ПП-АН8 по ТУ I4-4-I059-80.

Требования к материалу фланцев растянутых поясов

2.5* Требования к материалу фланцев (механические свойства в направлении толщины проката и отсутствие металлургических дефектов типа весплошностей) должны оговариваться в специальных технических условиях на поставку металлопроката.

5

До введения этих ТУ допускается изготовление фланцев из стали марки 14Г2АФ (14Г2АФД) по ГОСТ 19282-73 или ТУ I4-I-II76-74 толщиной до 50 мм. Категория качества стали (по хладостойкое ти и склонности к механическому старению) выбирается в соответствии с требованиями СНиП П-23-80 (табл. 50, группа I) с учетом расчетной температуры района.

Примечание. Сталь для фланцев поставляется в термически обработанном состоянии (нормализация или закалка с отпуском) с указанием об этом в сертификате металлургического завода.

2.6.    Материал фланцев на заводе-изготовителе металлоконструкций подвергается испытанию на статическое растяжение на образцах, вырезанных из листов в направлении толщины, по специальной методике (приложение I).

Нормируемыми характеристиками являются временное сопротивление й и относительное сужение ^    ,    имеющие    значения:

средние для трех образцов:    >    0,8    1($;

минимальные для одного из трех образцов:    ^    5$,

где 6_Н - нормативное значение временного сопротивления (нормативное сопротивление) для основного металла по ГОСТу или ТУ.

Значения предела текучести и относительного удлинения не нормируются, но заносятся в протокол испытаний*

2.7.    Материал фланцев или готовые фланцы до приварки к поясам ферм подвергаются ультразвуковому дефектоскопическому контролю на наличие внутренних расслоев, грубых шлаковых включений и т.п. Качество стали должно удовлетворять требованиям, указанным в табл.1.

3. РАСЧЕТНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ И УСИЛИЯ

3.1. Расчетные сопротивления металла профилей, фланцев сварных швов и коэффициенты условий работы принимаются по СНиП П-23-81.

6

Таблица I

Зоны Характеристика дефектов 1ПШ площадь минималъ- ного учитыва емого дефекта площадь максимального допустимого дефекта допус тимая частота дефекта макси мальная допу стимая TTjTTlTHfl дефекта минимально допустимое расстояние между де-фектамк CI см Площадь листов (флан-цев) 0,5 1.0 10 «г2 10 Прикромоч-ные зона 0,5 1.0 3 м-1 4 10

Примечания:

1.    Дефекты, расстояния между краями которых меньше протяженности минимального из них, оцениваются как один дефект.

2.    По усмотрению завода-изготонителн металлоконструкций разрешается дефектоскопический контроль материала фланцев после их приварки к поясам ферм.

3.2. Расчетные усилия на высокопрочные болты фланцевых

соединений следует принимать по табл.2.

Таблица 2

Характеристика расчетного усилия растяжения Фланцевое соединение растянутого пояса Фланцевое соединение тип А тип Б L/ACllWlv пояса Предварительное натяжение болта при монтажной сборке Рнм 0,94 (0,1-0,2) RSh' *Ь (0,1-0,2) RShBSn Предварительное натяжение болта, принимаемое при расчете Рнр °’85f*A Усилие в отдельном болте Р„ У RSk ' ^Sn -

Примечание:    Rgu    =    0,7 Я*»*    -    расче

тивлеяие растяжению высокопрочных болтов;    ~

сопротивление стали болтов;    - площадь сеченв

7

3.3. Величина предварительного натяжения болтов, принимаемая при расчете фланцевых соединений (см.раздел 4 Руководства), учитывает релаксацию болтов введением коэффициента условий работы fa = 0,9, Р_ир= P^jfg * 0,B5Rg_h- Я_(п .

4. РАСЧЕТ ФЛАНЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ РАСТЯНУТОГО НОША

4.1.    Методика расчета фланцэвых соединений растянутых поясов распространяется на соединения, сконструированные в соответствии с требованиями раздела 5.

Комментарии к расчетным формулам и примеры расчета фланцевых соединений приведены в приложении 2.

4.2.    Фланцевое соединение растянутого пояса проверяется расчетами:

а)    на прочность болтов в зонах полки и стенки;

б)    на прочность фланцев на изгиб и поверхностный отрыв в околошовной зоне;

в)    на прочность сварных швов соединения фланца и профиля;

г)    по критерию нераскрытая соединения (по условию передачи поперечной силы для соединений типа А).

4.3.    В соединении, нагруженном продольной силой Л/ и

изгибающим моментом М , необходимое минимальное количество болтов    Я__jft определяется по формуле

^ят£л^в-^ (d+jr )’

где h. - расстояние между центрами тяжести полок двутавра;

Р^ - допускаемое среднее усилие, приходящееся на

один болт от продольной силы N , принимаемое по табл.З.

Таблица 3

	Допускаемые средние
Толщина	усилия на один болт
фланца	от продольной силы
	про типе соединения
г / ММ	А	Б
^ 28	°’67V*f«	-
s 28	°’77*Л	°’67*Л

8