Руководство по подбору сечений элементов строительных стальных конструкций часть 3

Обновлено: 19.05.2024

"Руководство" содержит вспомогательные данные для проектирования к главе СНиП II-23-81 "Стальные конструкции. Нормы проектирования".

В четвертой части Руководства приведены данные, необходимые для подбора сечений элементов конструкций. В Руководстве приведены геометрические характеристики поперечных сечений составных стержней из прокатных профилей и сварных двутавров, предельные усилия центрально-сжатых стержней при различных расчетных длинах.

Руководство разработало инженерами: П.И. Суздаловым, В.С. Груненковым при участии Е.Е. Артюховой.

Руководство предназначено для инженерно-технических работников проектных организаций и заводов металлоконструкций.

1. Общие положения

1.1. В части 4 Руководства приведены таблицы геометрических характеристик сквозных стержней из уголков, широкополочных двутавров и швеллеров (раздел 2), а также геометрические характеристики сварных двутавров (раздел 3).

1.2. В разделах 4, 5 и 6 приведены предельные усилия растянутых стержней из уголков, центрально-сжатых стержней из равнополочных уголков (раздел 4), неравнополочных уголков (раздел 5) и замкнутых квадратных и прямоугольных профилей (раздел 6).

1.3. Набор профилей принят в соответствии с "Рекомендациями по применению сокращенного сортамента металлопроката в строительных стальных конструкциях", М., ЦНИИпроектстальконструкция, 1990 г., разработанных в развитие постановления Госстроя СССР от 21 ноября 1986 г. № 28 "Об утверждении сокращенного сортамента металлопроката для применения в строительных стальных конструкциях". В случае переиздания "Сокращенного сортамента" при выборе профилей и стали следует руководствоваться последним изданием.

1.4. Сортамент сварных двутавров, приведенный в разделе 3, предназначается в основном для центрально- и внецентренно-сжатых элементов. Сортамент для изгибаемых элементов (балок) приведен во 2-ой части "Руководства".

1.5. Высоты стенок сварных двутавров приняты от h> 300 мм до h= 1000 мм.

1.6. Геометрические характеристики для стержней из двух широкополочных двутавров и швеллеров в разделе 2 приведены лишь для тех случаев, когда расстояние между внутренними гранями составляет не менее 100 мм, что обеспечивает возможность окраски внутренней полости стержня.

1.7. Расчет центрально-сжатых стержней производится на устойчивость по п. 5.3. СНиП II-23-81* и на местную устойчивость по п. 7.14*, п. 7.23* и 7.26* СНиП II-23-81*, при этом коэффициент условий работы γ_с и коэффициент надежности по назначению γ_п, приняты равными единице.

1.8. При подборе сжатых стержней по таблицам учет коэффициентов надежности по назначению γ_п и коэффициентов условий работы γ_с можно осуществлять путем умножения или деления расчетных усилий на эти коэффициенты, определяя приведенное расчетное усилие по формуле

1.9. Максимальная гибкость стержней принята λ = 200. Кроме того, линиями, расположенными уступами, отделены друг от друга значения N_nс гибкостями λ= 60, 120 и 150.

1.10. Предельные усилия вычислены без учета коэффициентов α по табл. 19 п. 6.15 х СНиП II-23-81*, т.е. принято α = 1.

1.11. В случае недогрузки элементов и необходимости увеличения предельной гибкости стержня необходимо уменьшить несущую способность стержня в соответствии с требованиями п. 6.15 х СНиП II-23-81*.

1.12. При проверке устойчивости из плоскости у - у стержней, составленных из уголков тавром принималась толщина фасонок t:

для равнополочных уголков при ширине полки В менее 100 м - 8 мм,

при ширине полки B равной или более 100 мм - 12 мм,

для неравнополочных уголков - 6 мм.

2. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОПЕРЕЧНЫХ СЕЧЕНИЙ СОСТАВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Руководство по подбору сечений. Часть 3

Руководство по подбору сечений элементов строительных стальных конструкций, часть 3, Н., ЦНИИпроектстальконструкция им. Мельникова, 1988.

В Руководство приведены данные по расчету колонн одноэтажных промышленных зданий и вспомогательные таблицы по подбору сечений.

В составлении Руководства принимали участия инженеры П.И. Суздалов - руководитель работы, Бычков, С.Д. Курина, Л.Б. Музыкантовая (ЦНИИпроектстальконструкция им. Мельникова) и канд. техн. наук В.Б. Барский. Руководство предназначено для инженерно-технических работников проектных организаций.

Все замечания и предложения направлять по адресу: г.Москва, 117393, ул. архитектора Власова,49, технический отдел института.

КОЛОННЫ И ФАХВЕРХИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ

1.1. Стальные колонны могут быть трех типов: постоянного по высоте колонны сечения, ступенчатые и раздельные.

Колонны постоянного по высоте сечения (т.е. без изменения габарита сечения, но при этом площадь сечения колонны может меняться по высоте колонны в зависимости от расчетных усилий) применяются:

в зданиях без мостовых кранов;

в зданиях с кранами с опиранием подкрановых балок на консоли;

в многоэтажных зданиях;

в рабочих площадках и фахверке зданий.

Колонны ступенчатые являются наиболее рациональными в производственных зданиях с кранами грузоподъемностью более 20 т. Колонны раздельного типа применяются сравнительно редко, лишь в частных случаях:

при низком расположении кранов большой грузоподъемности;

при многоярусном расположении нравов;

при реконструкции цехов (например, при увеличении числа пролетов).

По типу поперечных сечений, колонны или отдельные участки колонн могут быть сплошностенчатыми, имеющими сплошную стенку между поясами и сквозными, в которых пояса соединены решеткой или планками.

Определение размеров колонн в привязке их к разбивочным осям

1.2. Размеры поперечных сечений колонн должны определяться:

исходя из условий обеспечения прочности, устойчивости и жесткости колонны и всего здания;

в увязке с размещением подвижного и стационарного технологического оборудования, габаритов приближения и пролетов мостовых кранов, наличием проходов вдоль крановых путей;

с учетом доступности для сварки как ручной, так и автоматической.

Для определения ориентировочных размеров высоту сечения колонн рекомендуется принимать:

для колонн постоянного сечения I/I5-I/20 высоты колонны;

для верхней части ступенчатой колонны I /6- I /10 высоты надкранового участка;

для нижней части ступенчатых колоны I/I5-I/22 полной высоты колонны.

1.3. Расстояние от разбивочной сои до наружной грани крайней колонны принимается 250 мм .

При больших высотах колонн и значительных нагрузках - 500 мм .

Расстояние от разбивочной оси здания до оси подкранового пути пригашается:

для кранов грузоподъемностью до 50 т при отсутствии проходов - 750 мм и при наличии проходов вдоль крановых путей - 1000 мм ;

Руководство по подбору сечений элементов строительных стальных конструкций. Часть 1

Руководство содержит вспомогательные данные для проектирования к СНиП 11-23-81 «Стальные конструкции». Руководство направлено на повышение производительности труда при проектировании, снижение металлоемкости конструкций и повышение качества проектирования.

В первой части Руководства приведены таблицы расчетных параметров, необходимых для подбора сечений элементов стальных конструкций. Руководство предназначено для инженерно-технических работников проектных организаций и специалистов заводов, изготавливающих стальные конструкции.

Все замечания и предложения направлять по адресу: 117393, г. Москва, ул. Архитектора Власова, д. 49, Технический отдел института.

Руководство разработано к СНиП 11-23-81 «Стальные конструкции».

Руководство распространяется на проектирование строительных стальных конструкций зданий и сооружений различного назначения и содержит вспомогательные таблицы для подбора сечений элементов стальных конструкций.

В настоящей части Руководства (первое издание в 1982 г.) приведены таблицы расчетных параметров для расчета стальных конструкций и предельных усилий па соединения.

Во второй части Руководства, изданной в 1987 году, приведены сведения и таблицы для подбора сечений балок технологических площадок.

В третьей части Руководства, изданной в 1989 году, приведены сведения и таблицы для подбора сечений колонн.

В дальнейшем Руководство будет дополняться последующими частями но мере разработки новых материалов.

В Руководстве ссылки на номера формул СНиП 11-23-81* приведены в скобках.

Текст и таблицы разделов 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8 Руководства выполнены П.И. Суздаловым и Груненковым B . C ., раздела 6 - A . M . Грибановым, раздела 9 - В.П. Велиховым и В.М. Бабушкиным. Проверка таблиц и оформление материала выполнены С.Д. Куриной и Л.Б. Музыкантской.

1.1. В Руководстве содержатся только вспомогательные материалы для проектирования строительных стальных конструкций и при работе с ним необходимо выполнять требования СНиП 11-23-81*.

1.2. Предельные усилия в элементах стальных конструкций определялись при γ_с = 1 и γ_т = 1.

1.3. Стали для стальных конструкций зданий и сооружений необходимо принимать в соответствии с СНиП 11-23-81*.

1.4. При разработке проектов несущих стальных конструкций производственных зданий и сооружений, изготавливаемых на заводах металлоконструкций, следует руководствоваться сокращенным сортаментом металлопроката для применения в строительных конструкциях.

Сведениями о поставке других видов металлопроката располагает Управление но снабжению и сбыту металлопродукции (Союзглавметалл) при Государственном комитете Совета Министров СССР по материально-техническому снабжению. Сведениями о поставке труб располагает Союзглавтрубснабсбыт.

1.5. Выбор градаций и размеров деталей узлов и сечений профилей производить с учетом требований ГОСТ 8032-84 «Предпочтительные числа и ряды предпочтительных чисел» и ГОСТ 6636-69 «Нормальные линейные размеры».

1.6. При разработке проектной документации необходимо соблюдать следующие условия:

- комплектовать элементы конструкций (отдельные отправочные элементы и все конструкции) из минимального количества профилей;

- в случае применения в одном отправочном элементе уголков одного калибра, но разной толщины, разность толщин принимать не менее 2 мм;

- не принимать в одном элементе конструкций одинаковых профилеразмеров из разных сталей.

Руководство по подбору сечений. Часть 2

Руководство по подбору сечений элементов строительных стальных конструкций, часть 2. М ., ЦНИИпроектстальконструкция им. Мельникова, 1987.

В Руководстве приведены данные по расчету балок и настилов технологических площадок и перекрытий, а также вспомогательная таблица для подбора сечений. В составлении Руководства приняли участия инженеры П.И.Суздалов, В.И.Мейтин, С.Д. Курина.

Руководство предназначено для инженерно-технических работников проектных организаций. Все замечания и предложения направлять по адресу: г. Москва, 117393» ул. Архитектора Власова, 49, технический отдел института.

Нагрузки на технологические и рабочие площадки

1.1. Значения нагрузок для расчета площадок принимаются, за исключением атмосферных нагрузок, по технологическим заданиям. При этом нагрузки не должны быть меньше нагрузок, оговоренных в (3).

1.2. При опирании на балки площадок технологического оборудования нагрузку от отдельных агрегатов, аппаратов следует считать распределенной на 0,5п. точек (где п. - количество опорных узлов аппарата) в виду возможной неравномерности передачи нагрузки вследствие погрешностей изготовления и монтажа.

1.3. При проектировании технологических площадок, особенно рабочих с нагрузками более 5 кН/мг, следует при обязательном согласовании с технологическими организациями вводить понижающие коэффициенты при оборе нагрузок на главные балки и стойки площадок. Понижающие коэффициенты при этом могут быть определены в соответствии с (3).

Конструирование и расчет площадок

1.4. Конструкция балочных клеток зависит от расположения технологического оборудования и вида настила. Основными критериями при этом являются экономия металла, минимальная трудоемкость изготовления и монтажа.

1.5. При металлическом настиле площадки шаг второстепенных балок, поддерживающих настил, следует назначать, исходя из условия полного использования несущей способности настила, и выполнять конструкцию площадки, как правило, блочно-щитового типа,

1.6. С целью упрощения монтажа при отсутствии ограничений по габариту перекрытий следует предусматривать этажное опирание второстепенных балок на главные балки. При опирании второстепенных балок на главные в одном уровне должна быть обеспечена возможность заводки второстепенных балок между главными и главных балок между колоннами.

1.7. При значительных сосредоточенных нагрузках, например от автопогрузчиков, настил рабочих площадок следует выполнять в виде ортотропной плиты. Расчет настила на прочность и устойчивость можно производить с учетом рекомендаций (7).

1.8. При выполнении настила перекрытия из сборных железобетонных плит наиболее целесообразным является применение плит с пролетом, равным шагу балок перекрытия с этажным опиранием плит на балки. Применение укороченных железобетонных плит перекрытия о опиранием их на балки в одном уровне приводит к значительному усложнению конструкции балок и к перерасходу металла. В этом случае о целью облегчения балок перекрытия следует предусматривать замоноличивание сборного перекрытия, создание неразрезной плиты перекрытия, что позволяет облегчить балки за счет передачи крутящего момента от односторонней временной нагрузка на плиты перекрытия (см. черт. I).

1.9. При выполнении монолитного железобетонного перекрытия по стальным балкам, а также при замоноличивании перекрытия на сборных железобетонных плит нагрузки на балки перекрытия следует определять с учетом неразрезности перекрытия.

1.10. При этажном опирании железобетонных ребристых плит, а также второстепенных балок на главные балки следует выполнять проверку верхних полок главных балок на отгиб при отсутствии в главной балке подкрепляющего ребра непосредственно под ребром железобетонной плиты или под второстепенной балкой.

При отсутствии подкрепляющих ребер в главной балке также следует проверять ее стенку на местное смятие. Типы балок и компоновка сечений составных балок

1.11. Прокатные балки принимают из двутавров или швеллеров, причем для применения рекомендуются наиболее экономичные профили, имеющие минимальную толщину стенки. Сварные балки, как правило, следует проектировать в виде двутавров из трех листов,

Предельная высота балок определяется габаритом железнодорожных перевозок. Как правило, следует избегать устройства продольных монтажных стыков балок.

1.12. При пролетах балок более 12 м в целях уменьшения веса балки рекомендуется изменять сечение балки в соответствии с огибающей эпюрой моментов. При этом следует назначать не более двух стыков в одном пролете. Изменение сечения балок, как правило, производится за счет изменения ширины (толщины) поясов и стенки балок. При необходимости можно также изменять высоту балки по ее длине, если это экономически оправдано, так как изготовление балок переменной высоты более трудоемко. В конструктивном отношении балки должны удовлетворять требованиям пунктов 13.24 - 13.28 (1).

РУКОВОДСТВО ПО ПОДБОРУ СЕЧЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ СТРОИТЕЛЬНЫХ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ЧАСТЬ 3

Руководство по подбору сечений элементов строительных стальных конструкций, часть 3. ЦНИИпроектстальконструкция им. Мельникова, 1988.

В Руководстве приведены данные по расчету колонн одноэтажных промышленных зданий и вспомогательные таблицы по подбору сечений.

В составлении Руководства принимали участие инженеры П.И. Суздалов - руководитель работы, Р.А. Бычков, С.Д. Курина, Л.Б. Музыкантская (ЦНИИпроектстальконструкция им. Мельникова) и канд. техн. наук В.Б. Барский (Укрниипроектстальконструкция).

Руководство предназначено для инженерно-технических работников проектных организаций.

КОЛОННЫ И ФАХВЕРКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ

1. КОЛОННЫ

Классификация колонн

при многоярусном расположении кранов;

По типу поперечных сечений, колонн или отдельных участки колонн могут быть сплошностенчатыми имеющими сплошную стенку между поясами, сквозными - в которых пояса соединены решеткой или планками.

Определение размеров колонн и привязка их к разбивочным осям

для колонн постоянного сечения 1/15 - 1/20 высоты колонны;

для верхней части ступенчатой колонны 1/6 - 1/10 высоты надкранового участка;

для нижней части ступенчатых колонн 1/15 - 1/22 полной высоты колонны.

1.3. Расстояние от разбивочной оси до наружной грани крайней колонны принимается 250 мм. При больших высотах колонн и значительных нагрузках - 500 мм.

Расстояние от разбивочной оси здания до оси подкранового пути принимается:

для кранов грузоподъемностью 80 - 125 т - 1000 мм;

для кранов грузоподъемностью более 125 т - 1250 мм.

Компоновка сечений

1.4. Сечения сплошностенчатых колонн обычно выполняет из широкополочных двутавров типа К или Ш, или сварного профиля двутаврового симметричного сечения из толстолистовой стали. Применение колонн двутаврового сечения с одной осью симметрии допускается, если изгибающий момент одного знака значительно больше изгибающего момента другого знака. Компоновка сечения должна быть такой, чтобы все поперечное сечение колонны было включено в работу.

Сечения сквозных колонн компонуют из двух ветвей. Сечения средних колонн - симметричные в виде широкополочных двутавров типа Б или Ш или сварных. В крайних колоннах для облегчения крепления стеновых панелей шатровая ветвь может быть выполнена швеллерного сечения. Соединительную решетку рекомендуется применять двухплоскостную из одиночных уголков. Решетка должна быть раскосная без стоек, чтобы в элементах решетки не возникали дополнительные усилия от обжатия поясов.

Подбор сечений элементов колонн

1.5. Подбор сечений элементов колонн производится по расчетным усилиям N, М и Q, получаемым в результате комбинации усилий от отдельных загружений с учетом возможных для колонн в целом или отдельных элементов неблагоприятных сочетаний нагрузок и воздействий с учетом п. 5.29 [1]. Подбор сечений элементов колонн производится в соответствии со следующими пунктами [1]:

а) проверка прочности пп. 5.1, 5.24, 5.25, 5.28;

б) проверка устойчивости по пп. 5.3, 5.5, 5.6, 5.26, 5.27; 5.30 - 5.35;

в) проверка местной устойчивости стенки колонны по пп. 7.16 - 7.19;

г) проверка местной устойчивости полок колонн по пп. 7.22 - 7.27;

д) определение предельной гибкости по п. 6.15;

e) определение расчетных длин колонн по пп. 6.8 - 6.13.

В табл. 1 приведены числовые значения вспомогательных коэффициентов, имеющих частое употребление в формулах [1].

Вспомогательные материалы по подбору сечений колонн приведены в приложениях 1 - 6.

1.6. При проверке устойчивости сквозных колонн по формулам (7) или (51) пп. 5.3 и 5.27 [1] следует обращать внимание на следующее.

Основным допущением расчетной схемы, принятым при выводе формул табл. 7 [1] для сквозных стержней с решетками, является то, что число отсеков по длине должно быть достаточно больше. При небольших же высотах зданий число отсеков (участков между узлами решетки одной ветви) бывает от 2 до 5. В этом случае колонны являются стержневыми системами типа ферм, в которых несущая способность определяется, главным образом, устойчивостью отдельных ветвей на участках между их закреплениями. Поскольку на колонны действует общая продольная сжимающая сила, необходимо учесть при этом взаимодействие отдельной ветви и всего элемента в целом при расчете его по деформированной схеме. В этом случае для практических расчетов может быть рекомендован следующий приближенный прием расчета.

Если гибкость отдельной ветви на участке между узлами , то расчетное сопротивление при проверке сквозного стержня с решетками по формулам (7) или (51) [1] может быть принято равным φ₁R_y (в правых частях этих формул будем иметь φ₁R_yγ_с);

здесь φ₁ - коэффициент продольного изгиба для отдельной ветви при ее расчетной гибкости 0,7 λ₁, Коэффициенты φ и φ₁ в формулах (7) и (51) [1] необходимо принимать соответственно по табл. 72 и 75 [1] при указанном выше расчетном сопротивлении (φ₁R_y) в зависимости от λ_ef и .

Вспомогательные величины для расчёта сжатых и изгибаемых элементов и функций от расчетного сопротивления стали R_y

Читайте также: