Как записывается коэффициент условий работы для стальных конструкций

Обновлено: 17.05.2024

4.3.1 В зависимости от назначения, условий работы и наличия сварных соединений конструкции следует подразделять на четыре группы согласно приложению В настоящих норм.

4.3.2 При расчете конструкций и соединений следует учитывать:

коэффициенты надежности по ответственности , принимаемые согласно требованиям СП 20.13330;

коэффициент надежности 1,3 для элементов конструкций, рассчитываемых на прочность с использованием расчетных сопротивлений ;

коэффициенты условий работы элементов конструкций и соединений , и , принимаемые по таблице 1; пункту 7.1.2; таблице 45 и разделам 14, 16, 17 и 18 настоящих норм.

Коэффициенты условий работы

1 Балки сплошного сечения и сжатые элементы ферм перекрытий под залами 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 расчетной, и опор водонапорных башен

3 Колонны одноэтажных производственных зданий с мостовыми кранами

4 Сжатые основные элементы (кроме опорных) решетки составного таврового сечения из двух уголков в сварных фермах покрытий и перекрытий при расчете на устойчивость указанных элементов с гибкостью 60

5 Растянутые элементы (затяжки, тяги, оттяжки, подвески) при расчете на прочность по неослабленному сечению

6 Элементы конструкций из стали с пределом текучести до 440 Н/мм, несущие 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 по рисунку 15, а и распорки по рисунку 15, б, в, е

раскосы по рисунку 15, в, г, д, е

б) непосредственно к поясам одним болтом или через фасонку независимо от вида соединения

8 Сжатые элементы из одиночных уголков, прикрепляемых одной полкой (для неравнополочных уголков - меньшей полкой), за исключением элементов плоских ферм из одиночных уголков и элементов, указанных в позиции 7 настоящей таблицы, раскосов по рисунку 15, б, 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/мм, несущие статическую нагрузку, толщиной, мм:

1 Коэффициенты 1 при расчете совместно учитывать не следует.

2 При расчете на прочность по сечению, ослабленному отверстиями для болтов, коэффициенты условий работы, приведенные в позициях 6 и 1; 6 и 2; 6 и 3, следует учитывать совместно.

3 При расчете 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 расчете их соединений.

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

Отношение критической нагрузки к расчетной для стержневых конструкций, рассчитываемых как идеализированные пространственные системы с использованием сертифицированных вычислительных комплексов (согласно 4.2.5, 4.2.6), должно быть не меньше коэффициента надежности по устойчивости системы 1,3.

4.3.3 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 напряжения, и следует выполнять расчет на усталость.

4.3.4 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.

4.3.5 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. Учет условий работы и назначения конструкций

При расчете конструкций и соединений следует учитывать:

- коэффициенты надежности по назначению ?n, принимаемые согласно Правилам учета степени ответственности зданий и сооружений при проектировании конструкций;

- коэффициент надежности Yu = 1,3 для элементов конструкций, рассчитываемых на прочность с использованием расчетных сопротивлений Ru;

- коэффициенты условий работы Yc и коэффициенты условий работы соединения ?b, принимаемые по табл. 6* и 35* разделам настоящих норм по проектированию зданий, сооружений и конструкций, а также по прил. 4*.

Коэффициенты условий работы γ_с

1. Сплошные балки и сжатые элементы ферм перекрытий под залами театров, клубов, кинотеатров, под трибунами, под помещениями магазинов, книгохранилищ и архивов и т.п. при весе перекрытий, равном или большем временной нагрузки

2. Колонны общественных зданий и опор водонапорных башен

3. Сжатые основные элементы (кроме опорных) решетки составного таврового сечения из уголков сварных ферм покрытий и перекрытий (например, стропильных и аналогичных им ферм) при гибкости λ ≥ 60

4. Сплошные балки при расчетах на общую устойчивость при φ_b < 1,0

5. Затяжки, тяги, оттяжки, подвески, выполненные из прокатной стали

6. Элементы стержневых конструкций покрытий и перекрытий:

а) сжатые (за исключением замкнутых трубчатых сечений) при расчетах на устойчивость

б) растянутые в сварных конструкциях

в) растянутые, сжатые, а также стыковые накладки в болтовых конструкциях (кроме конструкций на высокопрочных болтах) из стали с пределом текучести до 440 МПа (4500 кгс/см 2 ), несущих статическую нагрузку, при расчетах на прочность

7. Сплошные составные балки, колонны, а также стыковые накладки из стали с пределом текучести до 440 МПа (4500 кгс/см 2 ), несущие статическую нагрузку и выполненные с помощью болтовых соединений (кроме соединений на высокопрочных болтах), при расчетах на прочность

8. Сечения прокатных и сварных элементов, а также накладок из стали с пределом текучести до 440 МПа (4500 кгс/см 2 ) в местах стыков, выполненных на болтах (кроме стыков на высокопрочных болтах), несущих статическую нагрузку, при расчетах на прочность:

а) сплошных балок и колонн

б) стержневых конструкций покрытий и перекрытий

9. Сжатые элементы решетки пространственных решетчатых конструкций из одиночных равнополочных или неравнополочных (прикрепляемых большей полкой) уголков:

а) прикрепляемые непосредственно к поясам одной полкой сварными швами либо двумя болтами и более, поставленными вдоль уголка:

раскосы по рис. 9*, а

распорки по рис. 9*, б, в

раскосы по рис. 9*, в, г, д

б) прикрепляемые непосредственно к поясам одной полкой, одним болтом (кроме указанных в поз. 9, в настоящей таблицы),а также прикрепляемые через фасонку независимо от вида соединения

в) при сложной перекрестной решетке с одноболтовыми соединениями по рис. 9*, е

10. Сжатые элементы из одиночных уголков, прикрепляемые одной полкой (для неравнополочных уголков только меньшей полкой), за исключением элементов конструкций, указанных в поз. 9 настоящей таблицы, раскосов по рис. 9*, б,прикрепляемых непосредственно к поясам сварными швами либо двумя болтами и более, поставленными вдоль уголка, и плоских ферм из одиночных уголков

11. Опорные плиты из стали с пределом текучести до 285 МПа (2900 кгс/см 2 ), несущие статическую нагрузку, толщиной, мм:

Коэффициенты условий работы по СП16.13330.2011.

Имеется в виду что берется не вся площадь сечения, а за вычетом отверстия от болта., поэтому принимают 1.1; а когда вся площадь считается берется 1.
В старом СНиПе тоже самое 1.1 только она не расписали что именно берется площадь при расчете "ослабленного сечения".
P.S. Я обычно больше 1 не принимаю не где.

Имеется в виду что берется не вся площадь сечения, а за вычетом отверстия от болта., поэтому принимают 1.1; а когда вся площадь считается берется 1.

Ну это понятно что сечения берется всегда за вычетом отверстия от болта. так бы можно было сделать решето из балки, а считать её как цельную. Но даже если вычли отверстия..что метал стал принципиально прочнее с отверстием?

Просто считается и так достаточно запаса. У нас в нормах везде и так запасы. Мысли этих писателей не знаю, пишут всегда фигню кукуй-то)))

Попробовали бы вы адаптировать несчисленное количество научных публикаций, исследующих, в том числе, запасы прочности сечений с отверстиями и местные напряжения в этих зонах для рядового инженера. А потом бы уже рассуждали, фигня написана в нормах или нет.
К тому же, если в равнозначных фразах (из СНиП и СП) видите принципиальную разницу.

Нет, распределение стало иное. "Силовой поток" обтекает ослабления, "уплотняясь" к краям ослаблений, и в целом "расслабляется".

Тогда получается если я просто просверлю отверстия в шарнирно опертой балке (для крепления рамки для фотографии болтом на 24 ну не в центре пролета конечно) то эта балка сразу у меня станет больше нести на 10% процентов. Как то обсурдно звучит. Но соглано пункта 6 таблицы 1 нового СП это именно так. Или я не прав?

Ну это же как то неправильно. Имхо новый СП не верно переписали со старого СНиП. В прошлом такой ерунды не было. И все было более менее логично. Т.е. коэффициент 1,1 для сплошной балки и 1 для балки с дырками. А в новом наооборот.

В старом СНиП 1,1 для СОСТАВНЫХ балок и для мест стыков прокатных сплошных.
В новом не знаю.
Насчет неправильности. Для представления качественной картины работы сечения с ослаблением допустимо применение гидравлической аналогии (поток усилий).
Результатом ПРАВИЛЬНОГО представления должно быть понимание, что например просверлив отв. ф20мм в растянутом листе 1,2х20 см, Вы ослабите лист не на (2/20)*100%, как думается в спешке, а на МЕНЬШЕ - некоторая концентрация напряжений не приводит к уменьшению прочности.
При этом надо конечно понимать, что "ослаблением" считается не всякое уменьшение сечения.

Как записывается коэффициент условий работы для стальных конструкций

δ - максимальное перемещение конструктивного элемента в условиях нормальной эксплуатации (от нормативных значений воздействий);

φ - коэффициент устойчивости при центральном сжатии, внецентренном сжатии либо сжатии с изгибом (φ→φ_e), балочный коэффициент устойчивости при изгибе (φ→φ_b), при растяжении (φ=1).

5 Общие положения

5.1 Основные требования к конструкциям

5.1.1 При проектировании конструкций из стальных тонкостенных профилей следует соблюдать требования ГОСТ 27751 и СП 16.13330.2011 (раздел 4.1).

5.1.2 Защита конструкций от воздействия огня для обеспечения пожарной безопасности и огнестойкости строительных конструкций при проектировании из стальных тонкостенных профилей должна быть в соответствии с требованиями СП 2.13130.

5.2 Основные расчетные требования

5.2.1 При расчете конструкций из стальных тонкостенных профилей следует соблюдать требования, изложенные в СП 16.13330.2011 (раздел 4.2, пункты 4.2.1-4.2.6).

5.2.3 Элементы конструкций, рассматриваемые в настоящем своде правил, относятся к 4-му классу напряженно-деформированного состояния (НДС), в которых потеря местной устойчивости наступает до достижения предела текучести в одной или более зонах поперечного сечения.

Примечание - Для определения несущей способности при снижении работоспособности сжатых элементов от потери местной устойчивости используется эффективная ширина (см. 7.2).

5.3 Учет коэффициентов надежности по нагрузкам и сопротивлению материала

5.3.1 При расчете конструкций и соединений из стальных тонкостенных профилей следует учитывать коэффициенты надежности по нагрузкам γ_f и материалу γ_m, а также коэффициенты условий работы γ_c и коэффициент надежности по ответственности сооружения (элемента сооружения) γ_n.

5.3.2 Для обеспечения надежности несущих конструкций следует использовать нормативные и расчетные значения нагрузок и сопротивления. Коэффициенты надежности по нагрузкам γ_f и материалу γ_m представляют собой отношения:

где R_n и R_n - нормативная нагрузка и нормативное сопротивление, определяемые по ГОСТ 27751, ГОСТ 14918, ГОСТ 16523, СП 20.13330, СП 16.13330;

Р, R - расчетная нагрузка и расчетное сопротивление, представляющие собой максимальную нагрузку и минимальное сопротивление (в статистически-вероятностном смысле) за срок службы сооружения.

5.3.3 Допускается использовать в расчетах изменчивость механических свойств стали по сечению гнутых профилей, полученные на основании экспериментальных данных. По сечению гнутого профиля следует выделять три зоны упрочнения: места гиба; плоские участки, прилегающие к местам гиба и средние зоны плоских участков. Нормативные и расчетные сопротивления, а также коэффициенты γ_m для этих зон необходимо определять и обосновывать статистической обработкой с использованием распределений минимальных значений механических свойств.

5.4 Учет назначения и условий работы конструкций

5.4.1 Для учета особенностей работы конструктивного элемента (динамика, усталость, искажение формы сечения под нагрузкой, низкие температуры, возможность потери устойчивости) применяют коэффициент условия работы γ_c, на который умножается нормативное сопротивление. Значение данного коэффициента определяют по ГОСТ 27751, СП 16.13330 и в соответствии с таблицей 5.1.

5.4.2 Для учета ответственности сооружаемого объекта, в том числе с применением конструкций из стальных тонкостенных профилей, используют коэффициент надежности по ответственности γ_n, минимальные значения которого в отношении зданий и сооружений повышенного, нормального и пониженного уровней ответственности указаны в ГОСТ 27751.

5.4.3 Уровень ответственности зданий и сооружений, а также значения коэффициента надежности по ответственности устанавливаются генеральным проектировщиком по согласованию с заказчиком в задании на проектирование, но не ниже значений, приведенных в ГОСТ 27751-2014 (таблица 2).

5.4.4 Для различных конструктивных элементов сооружений допускается устанавливать различные уровни ответственности и назначать различные значения коэффициента надежности по ответственности.

5.4.5 Значения γ_c для конструкций из горячекатаного проката и гнутых профилей с коэффициентом редукции ρ=1,0 следует принимать по СП 16.13330.2011 (таблица 1).

5.5 Учет начальных несовершенств элементов несущего каркаса

5.5.2 Местные изгибные отклонения элементов учтены в формулах определения несущей способности элементов по устойчивости. Относительные начальные местные изгибные несовершенства элементов при плоской форме потери устойчивости e₀/L, приведены в таблице 5.2.

5.6 Основные положения и требования к конструкциям

5.6.1 Несущая способность и жесткость конструкций должны быть обеспечены в соответствии с СП 70.13330, установленным к геометрическим параметрам конструкций, конструктивным элементам, сварным, болтовым и другим соединениям, а также, при необходимости, к другим элементам и деталям конструкций в зависимости от характера и условий их работы.

5.6.2 Расчет точности геометрических параметров зданий, сооружений и их элементов выполняют по ГОСТ 21780 при разработке рабочей документации и правил производства строительных работ.

5.6.3 Проектные решения по обеспечению полной собираемости конструкций должны опираться на данные расчета точности геометрических параметров. Допуски на точность технологических процессов приведены в ГОСТ 21779 и выбираются при проектировании на основании расчета точности.

5.6.4 Предельные отклонения геометрических параметров конструкций (элементов конструкций, изделий, сборочных единиц) должны быть указаны в рабочей документации, в стандартах или технических условиях на конструкции конкретного вида в соответствии с требуемыми эксплуатационными свойствами в реальных технологических условиях при наименьших затратах.

5.6.5 Наряду с применением холодногнутых оцинкованных профилей, в каркасах можно применять горячекатаные и составные сварные элементы.

5.7 Формы поперечных сечений элементов конструкций из стальных тонкостенных профилей

5.7.1 Формы сечений тонкостенных гнутых профилей зависят от требований проектировщиков, но ограничены технологическими возможностями заводов-изготовителей. При проектировании необходимо учитывать стоимость холодногнутых оцинкованных профилей, которая отличается от стоимости горячекатаного проката. На рисунке 5.1 приведены примеры типичных поперечных сечений гнутых профилей отвечающих требованиям настоящего свода правил.


1416 × 853 пикс. Открыть в новом окне

В редких случаях могут быть использованы профили открытого и замкнутого сечений, представленные на рисунке 5.2.

Читайте также: