Госстрой СССР

Главпромстройпроект

Союзметаллостройншшроект

Ордена Трудового Ерасного Знамени Центральный научно-исследовательский и проектный институт строительных металлоконст]

---РОЕКТСТАЛЬКОНГ^

РУКОВОДСТВО

ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЩ ИЗ ГНУТОСВАРНЫХ ЗАМКНУТЫХ ПРОФИЛЕЙ

Москва 1978

ДОПОЛНЖЕ И ЗАМЕЧЕННЫЕ ОПЕЧАТКИ

Страницаj O'i'i>oкл, рису- ! Напечатано! Должно бить пункт {пок, тлблица,    J

j .формула    j

6	Рас.1а	1»	г
7	Таблица 2 (значения ч\* )
	3 графа, 7 стр.	41,3	41,8
	снизу ■
	4 графа, 9 стр.	46,4	45,4
	снизу
	7 графа, 6 стр.	36,3	86,3
	сверху
	8 графа, 6 стр.	47.9 (вщивштание) k*	47,6 (вырывание) V
10 14. п. 3.2.1. 15	снизу Рис.З 13 строка снизу Рис.6,б
17	I строка снизу	2(е,/Ь +1)	*■/)
17 п.3.2.6	Формула (24) ,а ,	к п	S,
20 п.3.3.4,а	13 строка снизу	•Ф'	яф'« V
20	Формула (29)	е	е,
23 п.4.2.3	Формула (35)		II
25	Формула (39)	to
П.4.2.9		Г
26	Между строками	пропуск	Остающаяся подкладка
п 4 2.20	12 и 13 снизу		при установке прихва-
			тывается со стороны кромки алемента хонст-рукции
32	Табл.4.1 графа между I и 2	пропуск	300
39	строчками снизу. 3 строка снизу	несколько	нескольких
42	13 строка снизу	тановые;	тановые; фенольно-фор-
42	Табл.12.9 стр.		мальдепщные; распыление!
42	снизу	АМ,	АМг,
	13 строка снизу
	я-еет	£Х71 2.Г/И| '	Л* 99 Тир S00 Ц.ЦИ1/ПСК

- 9 -

2.3. Центрально-растяиутне и центрально-сжатые элементы

2.3.1. Прочность элементов» подверженное центральному растяжению или сжатию силой Н » проверяется по формуле

^ R •    ’    U)

где F* F_HT - площадь сечения нетто для растянутнх и сжатых» удовлетворяющих условию 2.1.1, элементов» или F * F_np -площадь приведенного сечения сжатых элементов при выполнении условия п. 2.1.2.

<5)

где ч - внутренний радиус гиба;

k₀i - определяется по форфле (2);

^ - коэффициент упрочнения материала.

Упрочнение материала ( г -/    )    допускается    учиты

вать при выполнении следующих условий:

а)    если ГСП изготовлен на профялегибочном стане;

б)    при величине 6$ i

в)    при удовлетворении условия п.2.1.1.

Значение коэффициента уцрочнения материала определяется по формуле

(6)

-    относительное упрочнение, определяется по графику на рнс.З;

-    относительная площадь упрочненной зоны

(7)

2.3.2. Устойчивость центрально-сжатых элементов проверяется по формуле

7ГГ< R,    (8)

Jp ^Гпр

^где ^пр " ^ПЛ°ЩВД^Ь приведенного сечения, вычисляется по формуле (5);

^ - коэффициент продольного изгиба, принимаемый по приложению 4, табл.53 СНиП. П-В. 3-72 в зависимости от приведенной гибкости элемента J_F ;

где F - площадь полного сечения элемента брутто; Л^ш Sfi ~ наибольшая гибкость проверяемого элемента; £ - расчетная длина элемента;

L - радиус инерции действительного сечения.

2.4. Изгибаемые элементы

2.4.1. Прочность при изгибе в одной из главных плоское* тей элемента проверяется по формуле

М ,«    (Ю)

М - изгибавдций момент;

|у - момент сопротивления приведенного сечения,

Рио.4. Вида расположения сосредоточенных нагрузок при проверке местной устойчивости стенок

б) реакция промежуточной опоры и опоры консоли, нагрузка на участках.^ расположенных на расстоянии более 1,5 h, от опор    «г-

Р_г = «$■*/?/Ч/ * 2,41 fy ) •    (15)

2.6.2. Если плоскость действия нагрузки не совпадает с плоскостью стенки (ошфание по типу рис. 4,в), то

Р, =5 WYR(980 +42j—0_iZ2^I^~Q,UY)f_i ,

где J> и j>₂ - коэффициенты.

Л =(^⁵-Wj){    ⁽¹⁸⁾

Л ^s-0_t0B~)li22-o,zzj^).    (19)

В формулах (14-19) S' - толщина стенки, измеряемая в см; £■ - условная длина распределения давления сосредоточенного груза должна быть не более высоты стенки k , см;

I - внутренний радиус закругления не должен превышать 4 £ см; (? - расчетное соцротивление, кгс/сьг.

3. РАСЧЕТ СОЕДИНЕНИЙ И УЗЛОВ

3.1. Сварные соединения

3.1 Л. Сварные швы, выполняемые при помощи ручной и полуавтоматической сварки, воспринимающие цродольные и поперечные силы, расположенные на закруглениях профилей с наружным радиусом, равным 3 S , где S - толщина стенок профиля, рассчитывается на срез по формуле

(20)

где 6_Ш- ширина шва (рис. 5);

Н - расчетная сила, действующая на соединение ;

Ьи ~ расчетная длина сварного шва, равная его полной длине за вычетом 10 мм;

hCB    _ _ _ _ _

Кц- расчетное сопротивление углового шва, принимаемое по табл. 5 СНиП П-В.3-72.

3.1.2.    Односторонние сварные швы, выполненные при наличии установочного зазора "а", равного 0,5-0,7 толщины стенки примыкающего элемента (см. рис.5) с полным цроллавлением стенки профиля, рассчитываются как стыковые по п.9.2. СНиП П-В.3-72.

3.1.3.    Угловые швы на закруглениях, прикрепляющие элемент, на который одновременно действуют растягивающие усилия и изги-

- 14 -

бапций момент, рассчитываются в соответствии с п.9.6 СНиП П-В. 3-72 при значениях расчетных моментов инерции швов с учетом уменьшения площади поперечного сечения шва    ■    Ь_ш    1_Ш    .

3.1.4. Ширину сварных фланговых швов Ь_ш рекомендуется принимать не более 1,5    ,    лобовых    -    1,2    »    где    $_т{гП~

наименьшая толщина соединяемых элементов.

3.2. Бесфасоночные узлы решетчатых конструкций

3.2.1.    Бесфасоночные узлы решетчатых конструкций из гнутосварных профилей (рис.6), состоящие из пояса и примыкапцих к нему элементов решетки, проверяются следующими расчетами:

а)    на продавливание (выравнивание) участка стенки пояса, контактирущего с элементом решетки;

б)    на несущую способность участка стенки пояса, параллельной плоскости узла, под сжатым элементом решетки;

в)    на несущую способность элемента в зоне цримыкания к поясу;

г)    на прочность сварных швов прикрепления элементов решетки к поясу.

3.2.2.    В случае одностороннего цримыкания к поясу нескольких элементов решетки (см. рис.6а, б, в) при $р/5_р^ 0,9

и Ой c/d й 0,25 несущая способность пояса на продавливание проверяется для каждого элемента по отдельности по формуле

"i-P-tn Ы+а- /гб„.£ )

(Ц4 +    c/d)-е sinJL’

- 15 -

Рис.6. Типы бесфасоночных узлов

- 17 -

^h,k

60 55 50 45 40 35

гт ггм ш т ш то заюзде эш ът ъ кге Jem

верке их прочности умножением значения расчетных сопротивлений на коэффициент условий работы т :

а)    для сжатых раскосов при углах примыкания л, =40-50° и с/d* 0,25

ш* г-—    ?

it Q_f0i3k_n/S_a    (24)

б)    для тех же раскосов при cjd > 0,25 и сжатых стоек ( «С = 90°)

^{т я}Г*цш(^4*щ/6_гщг k_pis_p) s_n/r„ '    ⁽²⁵⁾

Коэффициент К определяется, как и в п.3.2.5, но с заменой характеристик пояса характеристиками элемента решетки.

Для аналогичных элементов при растяжении коэффициенты увеличиваются в 1,15 раза.

3.2.7. При расчете сварных швов, прикрепляющих раскосы (при отношении G/d > 0,25) и стойки к поясам, в расчет вводятся участки сварных швов, прикреплякщих продольные стенки, при С jd ^ 0,25 - продольные стенки и одну поперечную со стороны смежного элемента.

Неквадратность сечения элемента решетки fip^kp учитывается умножением правых частей формул 24 и 25 на коэффициент 2 (Bpfkp +1).

- 18 -

3.3. Узлы связей

3.3.1.    Расчетная несущая способность элементов связей (рис. 8,а) принимается равной наименьшей величине, определяемой из следующих условий:

а)    прочности и устойчивости элемента в целом с учетом эксцентриситета, равного полусумме толщин фасонки связи и фасонил (поясного уголка) фермы согласно п.п. 4.18-4.24 СНиП

П-В.3-72;

б)    прочности и устойчивости элементов узла и примыкающей к узлу зоны профиля;

в)    прочности- сварных соединений, (толщину угловых швов крепления всех деталей к основному профилю связи принимать равной 1,2 толщины его стенки);

г)    прочности болтового крепления элементов связи к фасовке фермы.

3.3.2.    Расчетная несущая способность цри растяжении элементов связей из условия б) п.3.3.1 определяется по формулам:

а) для узлов "Ф" по формуле

N = F R K_B ,    (26)

где F - площадь сечения профиля;

К - расчетное сопротивление стали профиля растяжению по временному сопротивлению (для класса С38/23 -- 2600 кгс/см^;

K_B=0,UJb4 0,8;

Jb = 1000-у«    ;

а, & - размеры Элемента в направлении вдоль и поперек плоскости крепежной фасонки;

0,75 ^ Л л 1,1 ■

а.

о &^t &

V⁵ г ¹

S - толщина стенки профиля;

Sip - толщина фланца, б) для узлов "Ф_н" - по формуле (26) с принятием

где 8% - толщина накладки, усиливающей стенки профиля.

- 19 - <*■)

5) К расчету узла Фр

УДК 624.014.2:691.423 (08375)

Руководство составлено в дополнение к СНиП П-В.3-72 и отражает специфику конструкций из гнутосварншс замкнутых профилей, которые являются тонкостенными, обладают повышенными механическими свойствами материала в результате гнутья, имеют особенности в работе узловых соединений.

Ори разработке Руководства были использованы результаты технико-экономических расчетов, опытного проектирования и исследований, выполненных в ЩШпроектстальконструкции, ВНИКТИ-с таль конструкции, ИХ им.Е.О.Патона.в Макеевском инженерно-строительном институте и других организациях. В Руководстве использованы также зарубежные нормативные материалы.

В разработке Руководства принимали участие кандидаты техн.наук и.В.Девитанский, А.Г.Иммешан, Б.С.Штлин, Т.А.Чайковский, Т.С.Волкова; инжонеры В.В.Севрюгин, Б.Н.Емельянов,

В. М. Деренковский.

Все замечания и цредложения направлять по адресу:

II7393, г.Москва, Новые Черемушки, квартал 28, корпус 2,

Отдел экспериментальных исследований.

- 3 -

I. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

1.1. Области применения профилей и номенклатура конструкций

1.1.1.    Гнутосварные -профили (ГСП) рационально применять преаде всего в решетчатых фермах покрытий промышленных и сельскохозяйственных зданий с легкими кровлями по прогонам и бес-прогонными, а также б связях п крытий промышленных зданий.

1.1.2.    ГСП могут найти применение в безраскосных фермах, связях по колоннам, а также в качестве прогонов под легкие кровли из неметаллических материалов (когда крепление кровли не обеспечивает развязки црогона из плоскости при tJB =* 75, где % - пролет, % - ширина сечения элемента), стоек конструкций высотных стеллажей механизированных складов, элементов стержневых пространственных конструкций, рамных конструкций опор трубопроводов и линий электропередач, стоек фахверков, в элементах, работающих на кручение и др.

1.1.3.    Классификация конструкций из гнутосварных профилей в зависимости от условий их эксплуатации должна соответствовать требованиям Приложения I СНиП П-В. 3-72.

1.1.4.    ГСП из стали класса С38/23 с точки зрения снижения стоимости рационально применять:

в сжатых элементах стержневых конструкций вместо спаренных уголков при гибкости последних более 60;

в элементах стержневых конструкций, работающих на вне-центренное сжатие, вместо спаренных уголков при гибкости последних до 70 (кроме случая малых эксцентриситетов) при замене двутавра - при гибкости более 90 (при любых,.эксцентриситетах).

1.1.5.    Применение сталей повышенной прочности увеличивает эффективность применения гнутосварных профилей.

1.1.6.    Конструкции из гнутосварных профилей могут найти применение в отечественном строительстве так же,как аналоги конструкций из дефицитных круглых труб.

1.1.7.    Области применения ГСП не должны ограничиваться указанной номенклатурой конструкции и будут расширяться с ростом выпуска ГСП.

- Ч -

1.1.8. До накопления опыта проектирования и изготовления (основных) несущих конструкций с применением ГСП головные образны массовых конструкций, не имеющие экспериментально обоснованных аналогов, должны подвергаться силовым испытаниям в соответствующих температурно-климатических условиях. Необходимость проведения испытаний определяется в проекте конструкций.

1.2. Сортамент

1.2Л. При проектировании конструкций из ГСП следует руководствоваться ГОСТ 12336-66 "Профили замкнутые сварные квадратные и прямоугольные общего назначения. Сортамент" с учетом дополнений (см. приложение I) и номенклатурой профилей Моло-дечненского завода легких конструкций (см.приложение 2).

1.2.2.    Череповецкий металлургический завод по заказам организаций выпускает ГСП, соответствующие техническим возможностям црофилегибочного стана: разверткой шириной 100*600 мм, толщиной 2+8 ш, что соответствует наибольшим габаритам профилей по ГОСТ 12336-66: квадратных - 160x160 мм, прямоугольных -180x125 мм.

1.2.3.    Пробили изготовляются из малоуглеродистых и низколегированных сталей марок СтЗкп, пс, сп,09Г2, 14Г2, что соответствует классам С38/23, С44/29, С46/33.

1.3. Расчетные сопротивления стали

I.3.I. Расчетные сопротивления стали в конструкциях из гнутосварных профилей следует принимать по СНиП П-В.3-72. Допускается учет повышения предела текучести материала за счет упрочнения зон изгиба профиля в соответствии с методикой, приведенной в п. 2.3.1.

2. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ

2.1. Учет тонкостенноети профилей

2.I.I. Расчет элементов конструкций производится по полному сечению согласно соответствующим разделам СНиП П-В.3-72 при выполнении для сжатых стенок гнутосварного профиля условия

Приведенное сечение при центральном сжатии (а); приведенное сечение при изгибе в одной плоскости (б); распределение нацряжений в сжатой стенке (в):

1    - фактическое,при выполнении условия (I);

2    - фактическое в гибких стенках;

3    - приведенное в гибких стенках

* 7 -

Таблица 2

Значение h₀/S при различных уровнях напряженности сжатых стенок

^rnajf у р

кгс/скг 40 50 60 70 80 90 100 120 140 500 ят 36,3 90,0 95,5 99,5 1000 - - 59,5 63,4 66,4 68,7 70,5 73,3 75,3 поо — - 57,9 61,5 64,2 66,3 68,0 70,5 72,3 1200 — - 56,5 59,5 62,2 64,2 65,7 68,0 69,0 1300 — - 55,1 58,2 60,4 62,2 63,6 65,7 67,3 1400 — 49,9 53,9 56,7 58,8 60,4 61,8 63,7 65,1 1500 — 49,0 52,7 55,3 57,3 58,8 60,1 61,9 63,2 1600 — 48,1 51,6 54,1 55,9 57,3 58,5 60,2 61,4 1700 - 47,2 50,2 52,9 54,6 56,0 57,0 58,7 59,8 1800 - 46,5 49,6 51,8 53,4 54,7 55,7 57,2 58,3 1900 — 45,7 48,6 50,7 52,3 53,4 54,5 55,9 56,9 2000 - 45,0 47,8 49,7 51,2 52,4 53,3 54,7 55,7 2100 - 44,3 46,9 48,8 50,2 51,3 52,2 53,5 54,4 2200 39,9 43,7 46,2 48,0 49,3 50,3 51,2 52,4 53,3 2300 39,4 43,0 46,4 47,1 48,4 49,4 50,2 51,4 52,3 2400 39,0 42,4 44,7 46,3 47,6 48,5 49,3 50,5 51,3 2500 38,5 41,3 44,0 45,6 46,8 47,7 48,4 49,6 50,3 2600 38,1 41,3 43,4 44,9 46,0 46,9 47,9 48,7 49,5 2700 37,7 40,7 42,8 44,2 45,3 46,2 46,9 47,9 48,6 2800 37.3 40,2 42,2 43,6 44,6 45,5 46,1 47,1 47,8 2900 36,9 39,7 41,6 43,0 44,0 44,8 45,4 46,4 47,0 3000 36,5 39,2 41,1 42,4 43,4 44,1 44,8 45,7 46,3 3500 34,7 37,0 38,6 39,8 40,6 41,3 41,8 42,6 43,1

- 8 -

2.2.2. Наибольшее значение отношений

внецентреныо сжатых и изгибаемых элементов определяется в зависимости от величин ,

б-б т

6

где б, 6* и t оцределяются и.6.II СНиЦ П-В.3-72.

При <L < 0,5 наибольшее значение отношения h_D j $ принимается как для стенок центрально сжатых элементов (п.2.2.1).

При 0,5 наибольшее значение отношения h_Q jS^J определяется по формуле

J3 = 0,98 К3Т/6 (биТ те/ем¹))

щиент, определяемый по графику (рис. 2) в зависимости от величины <L .