СОЮЗМОРНИИПРОЕКТ
ПОСОБИЕ
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ
МОРСКИХ |
ПРИЧАЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ ВСН 3-67 v ММФ |
|
БРОШЮРА I |
Часть 3
Металлические конструкции
Москва 1969
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСКИЙ И НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МОРСКОГО ФЛОТА СОЮЗМОРНИИПРОЕКТ
ОТДЕЛ ОБЩЕГО И ТИПОВОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ
ПОСОБИЕ
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ МОРСКИХ ПРИЧАЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ к ВСН 3-67 ММФ
БРОШЮРА I
Часть 3
Металлические конструкции
Москва 1969
Допускаемые яепряленвя 1б] в кг/см2 прожато! стала, установленные ■» jcmiu досталевяя металлом предала текучести.
Таблица 6 |
Вад неприемного |
Условное |
Лооускаемые непрпеввя прокатной стела |
|
|
соотояная |
обозиа-
чеиме |
углеродистой, марок |
|
низколегированно!,
марка |
|
|
•Стала 3" |
|
•Стала 5' |
15ХСНД |
|
|
ара сочетаниях вегруаок в садовых воздействий |
|
|
|
осволные |
особые |
основные |
особые |
основные |
особые |
Растялеааа.слетая в вагаб |
16 J |
1600 |
2000 |
1800 |
2250 |
2300 |
2900 |
Сраа |
Ю |
IOOO |
1200 |
1100 |
1350 |
1400 |
1700 |
Сыятво торцово! поверх-прагояка) |
Ю |
г» со |
3000 |
2700 |
3400 |
3450 |
о
4550 |
Сиятяо местное при плотном касавва |
&.J |
I2CO |
1500 |
1850 |
1700 |
1700 |
2200 |
|
Примечание. Для элементов. прикрепленных к {«сопке толако о одно* стороны,
ваорвиер, для алеиоята, ссстощего ва одного уголка, приведенные величины допускаемых наарклевн! аоиякеися на 2Ь%.
Таблица 7
Допускаемые напряжения 1б] а кг/си2 для отливок из углеродистой стали. |
Вид напряженного |
Условное |
Отливки |
из углеродистой стали м |
арок |
г “ |
СОСТОЯНИЯ |
обозначение |
15 X |
- |
351 |
|
|
при сочетаниях нагрузок и |
силовых воздействий |
|
|
основные |
особые |
основные |
особые |
основные |
особые |
Растяжение,сжатие и изгиб |
1б J |
I2C0 |
1500 |
1400 |
1800 |
1500 |
1900 |
Среа |
IAJ |
720 |
900 |
840 |
1X00 |
900 |
1150 |
Смятие торцовой поверхности (при наличии пригонки) |
[ОшЛ |
1800 |
2250 |
2100 |
2700 |
2250 |
2800 |
Смятие местное при плотном касании |
1<*—1 |
9СО |
1150 |
1050 |
1550 |
П50 |
1
1400.
1 |
|
12
Таблице 8
Допускаемые напряжения [б] в кг/см2 для отливок вв серого чугуна
Вид напряженного |
Условное |
Отливки из серого чугуна марок |
|
|
СЧ 12-28 N |
СЧ 15-32 |
СЧ 1&-Зв я |
СЧ 21-40 |
|
|
при сочетаниях нагрузок вых воздействий |
И СИЛО- |
|
|
основные |
особые |
основные |
особые |
Сжатие центральное ■ ори изгибе |
ш |
1200 |
1500 |
1500 |
1900 |
Растяжение ори изгибе |
[6J |
350 |
440 |
450 |
550 |
Среа |
16-J |
250 |
330 |
350 |
400 |
Смятие торцовой поверхности Сари наличии пригонки) |
|
1800 |
2200 |
2200 |
2800 |
Смятие местное при плотном касании |
ta.J |
600 |
750 |
750 |
950 |
, , Тебввае 9
Дозусквеыив напряжения 16“J ж кг/см2 сварных явоь. |
В*Л СВ8р-ных вхож |
Виг напряженного состояния |
Условное
обозна- |
Доаусхаеные напряжения сварных ввов в конструкциях на стохя норок |
|
|
чинно |
"Сталь 3" |
"Отель 5" |
15ХСКД |
|
|
|
ори сворхе автоматической я полуавтоматической, а
ручное, электроламп типов_ |
таив |
|
|
|
342 а 342А |
Э42А. |
Э50А я Э55 |
Э50А |
|
|
|
ори сочетаниях иегруэок я |
силовых вовдействей |
I |
|
|
|
основные |
особые |
>сиовиые |
особые |
основные |
особые » |
Sill в стих |
Сжетае |
to*] |
1600 |
2000 |
1800 |
2250 |
2300 |
2900 |
То же |
Растяжение: |
|
|
|
|
|
|
|
|
в) орв автоматическое сверке |
|
1600 |
2000 |
1800 |
2250 |
23СО |
2900 |
|
б) прм полуавтоматнчес-ко* а ручной сварке с применением обычных способов контроля качества |
IVI |
1350 |
1700 |
1500 |
1900 |
1900 |
2400 |
То же |
Среа |
[«;•) |
1000 |
1200 |
1100 |
1350 |
1400 |
1700 |
Угловые
жаи |
Сжатие, растяжение ■ ореа |
le-j |
1100 |
1400 |
1200 |
1550 |
1600 |
2000
1 |
|
Тэоллца 10
Допускаемые напряжения [<3*J в кг/см2 болтовых соединений. |
Вид болтового соединения |
Вид напряденного состоянии и rnvnra |
Условное |
Допускаемые нзпряхения для стали ыарох |
соединения |
ЕЛО |
-Сталь 3" |
15ХСНД |
|
|
|
при сочетаниях нагрузок и силовых воздействий |
|
|
|
основные |
особые |
основные |
особые |
Болты чистые с |
Растиискг.о |
К) |
1200 |
1500 |
1500 |
1850 |
получнетыо (по-внаенкоЯ точности) |
Срез В |
К) |
1200 |
1500 |
1200 |
1500 |
Смятие В |
К) |
3200 |
4000 |
4400 |
5600 |
Болты чорные (нормальной точности) |
Растяаешие |
К] |
1200 |
1500 |
_ |
|
Срез |
ft] |
800 |
1000 |
- |
- |
|
Смятие |
К) |
20СО |
2500 |
- |
- |
Анкерные болты |
Растямоние |
W) |
IOCO |
1250 |
1300 |
1600 |
|
Примечание. X группе В относятся соединения, з которых болты поставлены в отверстия:
а) сверленные на проектный диаметр в собранных элементах; |
б) сверленные но проектный диаметр в отдельных деталях и элементах по кондукторам;
в) сверленные иди продавленные па иеньпий диаметр в отдельных деталях с посдодувдвй рассверловкой до проектного диаметра в собранных элементах.
15
Центрально сжатые и центрально растянутые элементы.
4.4.Расчет прочности центрально сжатых и центрально растянутых элементов производится по формуле
N « [6] , 15)
где N - продольная сила в рассматриваемом сечении, принимаемая из статического расчета (см.часть I,брошюра I);
jF„ - площадь сечения элемента нетто;
[5J - допускаемое напряжение, назначаемое по таблице 6,
поз.1.
4.5.Устойчивость центрально сжатых элементов должна быть проверена по формуле
N ^ if-У-[б] , и)
- площадь сечения элементе брутто;
- коэффициент продольного изгибе, принимаемый по табл.15 приложения П в функции наибольшей гибкости JL .
Злементы. подверженные воздействию осевой силы с изгибом.
4.6.Расчет прочности внецентренно растянутых и внецентренно сжатых элементов производится по формуле
^ * 16] , (?)
•'•ГГ ”мг
где все обозначения принимается в соответствии с п.п.4.1 и 4.4.
4.7.Расчет прочности внецентревво сжатых элемевтов при проверке в плоскости действия момента (плоская форма потери устойчивости) производится по формуле
, 18)
продольная сила, приложенная с эксцентриситетом М
N >
- коэффициент понижения допускаемых напряжений,определяемый по таблице 16 приложения 0;
- по п.4.5.
Состав пособия по проектированию морских причальных сооружений к ВСН 3-67 .
И
Брошгоа I:
Часть I. Общие положения по проектированию.
основные конструктивные требования и методы статических расчетов.
Часть 2. Бетонные и железобетонные конструкции.
Часть 3. Металлические конструкции.
Брошюра 2.
Пояснительная записка.
Брошюра 3.
Список отзывов, заключений и прочие материалы.
Составятодя вяжаиары В. В. Лкямов я И. М. Зямовмч
Союзморниипроект |
Ведомственные строительные нормы |
* ВСН 3-67 ИУФ |
|
Пособие по проектированию морских причальных сооружений |
|
I |
. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ, |
|
1.1. Настоящие нормы с учетом примечания п.1.2 СНиП П-в.3-62 распространяются на проектирование стальных конструкций морских причалов ( больверки из металлического шпунта, отдельные конструкции эстакадных сооружений - свайное основание, элементы уголковых стенок и др.).
1.2. При проектировании стальных конструкций надлежит выполнять требования СНиП П-А.10-62, СНиП П-В.3-62 и СНиП I-B.I2-6?
1.3. Стальные конструкции следует проектировать с учетом требований экономии металла. В тех случаях, когда это целесообразно по технико-экономическим данным, стальные конструкции следует проектировать с применением материалов повышенной эффективности (низколегированных и др.сталей).
1.4. При проектировании стальных конструкций должны предусматриваться мероприятия по защите от коррозии ( окраска и др,) в соответствии со СНиП I-B.27-62 и Ш-В.6-62, а также других нормативных документов по защите конструкций морских гидротехнических сооружений от коррозии.
Примечание. Це допускается увеличение толщины профильного и листового металла или увеличение толщины стенок труб сверх необходимой по расчету в целях увеличения срока службы конструкций подверженных действию коррозии.
Внесены |
Утверждены |
Срок вве- |
Союзыорниипросктом |
главным инженером Союзмор-ниипроекта |
дения |
|
6 февраля 1969 г. |
6 февраля |
|
1969 г. |
4
1.5. Прочность и устойчивость стальных конструкций должны быть обеспечены как в стадии эксплуатации, так и при транспортировании и монтаже.
I. б. Марка и способ выплавки стали, поставки стали для сварных конструкций, типы электродов, а также, в необходимых случаях, дополнительные требования к поставляемой стали должны указываться на чертежах проектов и в документации по заказу металла.
2. МАТЕРИАЛЫ Ш,.^^^0НС1ТУК1Д1И К ДЕТАЛЕЙ
2.1. Основным видом прокатной стали, применяемой в несущих стальных конструкциях морских причальных сооружений, является сталь ВМСт.Зсп и ВКСт. Зсп для сварных конструкций по ГОСТ 380-60* с дополнительными гарантиями загиба в холодном состоянии, согласно п. 2.5.2д и предельного содержания химических элементов, согласно пп. 2.6.3 и 2.6.4
ГОСТ 380-60*.
Примечания: I. Полуспоюйные стали / пс/ для изготовления несущих элементов стальных конструкций или соединений, рекомендуется применять в соответствии с "Рекомендациями по применение полуспокойных сталей в морском гидротехническом строительстве", Ленморнии-проект, 1965 г., приведенных в приложении I.
2. При применении конверторной стали следует учитывать указания п. 2.1а СНиП П-В.3-62.
2.2. Для изготовления анкерных тяг и деталей их соединения рекомендуется применять сталь ВМСт. Зсп и ВМСт. Зпс для сварных конструкций по ГОСТ 380-60* и ГОСТ 2590-57 с дополнительными гарантиями загиба в холодном состоянии, согласно п. 2.5.2д
и предельного содержания химических элементов, согласно пп. 2.6.3 и 2.6.4 ГОСТ 380-60*.
Примечания: I. Допускается для изготовления анкерных тяг применение стали ВМСт. Зкп / кипящей / при условии специального обоснования.
2. Допускается для изготовления анкерных тяг применение других сталей при проведении соответствулн них испытаний на холодный загиб, относительное удлинение не менее 15%, а также при получении положительных результатов по их свариваемости.
5
2.3* Для металлических стенок больверков применяется шпунт в соответствии с техническими условиями Министерства черной металлургии, а такке в соответствии с ГОСТ 4781-55, изготовляемый из сталей:
углеродистая мартеновская сталь марки НСт.З, ГОСТ 380-60^ бессемеровская сталь марки БСт.З, ГОСТ 380-60*,* низколегированная сталь марки 15ХСНД /ИЛ-2/ ГОСТ 5058-65.
Примечание. Допускается применение шпунтов, прокатанных из других видов сталей, соответствующих по основным механическим характеристикам и химическому составу перечисленным в пункте видам сталей.
2.4. Для других деталей и элементов металлических конструкций рекомендуется применять:
а/ для шарниров - углеродистую мартеновскую кованую сталь марки Ст.5, ГОСТ 380-60*;
б/ для литых частей - стальное литье из углеродистой стали марки 35Л, удовлетворяющей требованиям ГОСТ 977-65, и серый чугун, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 1412-54.
2.5. Сварка стальных конструкций долхна производиться с применением следующих материалов:
а/ для сварки элементов из углеродистой стали марки Ст.З - электроды типа Э42 и Э42А, для марки Ст.5 - в соответствии с указаниями п. 2.2 СНиП П-В.5-62.
б/ для сварки элементов из низколегированной стали марки 15ХСНД - электроды типа Э50А.
И ДДХАЛЕЦ
3.1. Расчетные характеристики прокатной стали, отливок, а также сварных соединений рекомендуется принимать по таблицам 1-4.
6
Таблица I
Прокатная сталь |
пп |
Вид стали |
Группа
или
марка
стали |
Толщина в мм |
Временное сопротивле ние растяжению
кг/сы2 |
Предел
-текучес
ти
б,
кг/см2 |
I |
Сталь обыкновен- |
|
см.при- |
|
|
|
ного качества |
Ст.З |
мечание |
3800 |
2300 |
|
|
Ст.5 |
|
5000 |
2700 |
2 |
Сталь низколеги- |
|
|
|
|
|
рованвая |
15ХСНД |
4-32 |
5200 |
3500 |
|
Примечание. Приведенные в табл.1 значения для стали обыкновенного качества установлены для сортовой стали толщиной до IOO мм включительно, для фасонной стали толщиной до 20 мм включительно, для листовой и широкополосной стали толщиной до 40 мм включительно.
ОТЛИВКИ из углеродистой СТАЛИ
Таблица 2 |
Парки отливок из углеродистой стали |
Временное сопротивление растяжению в кг/см2 |
Предел текучести бт в кг/с м2 |
15Л |
4000 |
2000 |
25Л |
4500 |
2400 |
35Л |
5000 |
2800 |
45Л |
5500 |
5200 |
|
7
Таблица 3
Отливки из серого чугуна |
Марки отливок из серого чугуна |
Временные сопротивления 6^ в кг/см2 |
растяжению при изгибе |
сжатие центральному и при изгибе |
СЧ 12-28 |
1200 |
2800 |
СЧ 15-32 |
1500 |
3200 |
СЧ 18-36 |
1800 |
3600 |
СЧ 21-40 |
2100 |
4000 |
СЧ 24-44 |
2400 |
4400 |
СЧ 28-48 |
2800 |
4800 |
|
Таблица 4
Сварные соединения |
а
пп |
Маржи стали сварных соединений конструкций |
Предел текучести при растяжении / при условии подварки корня вва / и сжатии сварных соединения в стык, выполненных автоматической, полуавтоматической или ручной сваркой |
|
|
в жг/см2 |
I |
•Сталь 3* |
2300 |
2 |
•Сталь 5" |
2700 |
3 |
15ХСНД |
3500 |
|
3.2. Модули упругости материалов металлических конструкций следует принимать по табл. 5.
Таблица 5 |
ли |
Наименование материала |
Модуль про- |
Модуль сдви |
гыш
ш |
дольной уп- |
га Ь в |
|
ругости Е в кг/см2 |
кг/см2 |
|
I |
Прокатная сталь и отливки из |
!
А |
с; |
|
углеродистой стали |
2,1.10® |
8,4.10® |
2 |
Отливки из серого чугуна марок: СЧ 28-48, СЧ 24-44, (Я 21-40 и |
|
|
|
СЧ 18-36 |
1.Ю6 5 |
— |
|
СЧ 15-32 и СЧ 12-28 |
8,5 .10® |
|
3 |
Канаты стальные спиральные и канаты (тросы) с металлическим |
|
|
|
сердечником |
I.5.I06 |
- |
4 |
Канаты стальные спиральные |
__а |
|
|
закрытые |
1,7.10® |
— |
|
Примечание. Величины модулей упругости даны для канатов
предварительно вытянутых усилием не менее 30-40JS от разрывного усилия для каната в целом.
3.3. Коэффициент линейного расширения стали принимается равные об * 0,000012 градус .
3.4. Объемный вес стали и стальных отливок принимается равным 7,85 т/м1, отливок из чугуна - 7,2 т/м1.
Изгибаемые элементы.
4.1. Расчет прочности при изгибе в одной из главных плоскостей производится по формулам
М <; Ww [б] , (I)
Q £ 38L6.J ; (2)
где:
М - изгибающий момент, принимаемый из статического расчета ;
Q. - поперечная сила, принимаемая из статического расчета ;
W|_ - момент сопротивления сечения с учетом ослабления
(нетто) при упругой работе материала (см.приложение U);
9
5 - статический иомен? (брутто) сдвигавшейся чести
сечения относительно нейтральной оси;
[6J - допускаемые напряжения материала конструкции,
назначаемые по таблице 6, поа.1;
1б^] - допускаемые напряжения материала конструкции на
срез, назначаемые по таблице 6, поз.2;
S - толщина стенки.
При наличии ослабления отверстиями для болтов в знаменатель формулы (2) вводится понижающий коэффициент , где
а - ваг отверстий для болтов; d - диаметр отверстия.
4.2. При расчете конструкций на усилия, возникающие в монтажный и строительный период, а также при транспортировании,величина допускаемых напряжений принимается в таблицах 6,7,8,9 и 10 кем среднее значение между "основными" и "особыми" сочетаниями нагрузок.
4.3. В стенках балок приТ>0,4 [<5] должно выполняться условие
10,75 б1 «ЗТ:1 (1 -0,5 U») 4 [б], (9)
где. б - максимальное по абсолютной величине краевое напряжение в стенке, вычисленное по сечению брутто;
Т - среднее касательное напряжение, вычисляемое
по формуле
т= ib > (*>
где hw ■ С - высота и толщина стенки.
Напряжения S' и ЯГ определяются для одного и того же сечения и загрукения.
1
- момент инерции сечения (брутто) ;