Файл: Строительные правилареспублики беларусьсп 04. 012021Издание официальное.pdf

СП 5.04.01-2021
75
При выполнении круговых швов должны выполняться следующие требования:
— круговые угловые сварные швы, включая угловые швы в круглых или вытянутых отверстиях, разрешается применять только для передачи сдвигающего усилия, или для предотвращения потери мест- ной устойчивости элементов, соединяемых внахлестку, или для обеспечения плотности соединения;
— диаметр круглого или ширина вытянутого отверстия должны быть не менее четырехкратной толщины элемента, в котором расположено отверстие;
— концы вытянутых отверстий должны быть полукруглыми, за исключением случаев, когда конец отверстия доходит до края рассматриваемой детали;
— расстояние между центрами круговых угловых сварных швов не должно превышать значений, указанных в таблице 41, во избежание потери местной устойчивости соединяемых элементов.
14.1.12
Пробочные швы, заполняющие наплавленным металлом всю площадь круглых или щеле- вых отверстий, применяют в нахлесточных соединениях в случаях, предусмотренных 14.1.10, только для предотвращения потери устойчивости элементов нахлестки или для конструктивных соединений элементов.
Толщина пробочного шва должна быть: не менее толщины t просверленного или прорезанного элемента, но не более 16 мм; не менее 0,1 длины прорези или значения 0,45d или 0,45b (d и b — диаметр отверстия и ширина прорези соответственно; d
 (t  8) мм и b  (t  8) мм).
Расстояние между центрами отверстий или продольными осями прорезей должно быть не ме- нее 4d или 4b.
14.1.13
Комбинированные соединения, в которых часть сдвигающего усилия воспринимается фрикционным соединением, а часть — сварными швами, применяют при условии, что сварка выпол- нена после затяжки болтов на расчетное усилие и с последующей их дотяжкой при необходимости.
Распределение усилия между фрикционными и сварными соединениями принимают пропорцио- нально их несущим способностям. Применение в комбинированных соединениях болтов без контро- лируемого натяжения, а также использование срезных соединений не допускается.
14.1.14
Расчет стыковых сварных соединений при действии расчетного осевого усилия N
Ed
, про- ходящего через центр тяжести соединения, выполняют по условию
1,
Ed
w wy
c
N
t f


l
(186) где t — наименьшая из толщин соединяемых элементов;
l
w
— расчетная длина сварного шва, равная полной его длине, уменьшенной на 2t, или полной его длине, если концы шва выведены за пределы стыка.
При расчете стыковых сварных соединений элементов из стали с отношением
,
ud
yd
u
f
f


эксплуата- ция которых возможна и после достижения металлом предела текучести, а также из стали с характе- ристическим значением предела текучести f
yk
 440 Н/мм
2
в формуле (186) вместо f
wy
принимают
wu
u
f

Расчет стыковых сварных соединений выполнять не требуется при применении сварочных мате- риалов согласно таблице Г.1 (приложение Г), при полном проваре соединяемых элементов и сплош- ном (100 %-ном) контроле качества соединений неразрушающими методами.
14.1.15
Стыковые сварные соединения, выполненные при отсутствии сплошного контроля каче- ства неразрушающими методами, при одновременном действии в одном и том же сечении шва нор- мальных
wx

и
wx

и касательных
wxy

напряжений проверяют по формуле (43), в которой принимают
,
x
wx
  
,
y
wy
  
,
xy
wxy
  
f
yd
 f
wy
14.1.16
Расчет сварных соединений с угловыми швами, при действии расчетного осевого уси- лия N
Ed
, проходящего через центр тяжести соединения, выполняют на срез (условный) по одному из двух сечений (рисунок 20) по условиям:
— при
1
f wf
z wz
f
f



— по металлу шва
1;
Ed
f
f w wf
c
N
k
f



l
(187)

СП 5.04.01-2021
76
— при
1
f wf
z wz
f
f



— по металлу границы сплавления
1,
Ed
f
f w wz c
N
k
f



l
(188) где l
w
— расчетная длина швов в сварном соединении, равная суммарной длине всех его участков за вычетом по 10 мм на каждом непрерывном участке шва;

f
,

z
— коэффициенты; принимают по таблице 40.
1 — по металлу шва; 2 — по металлу границы сплавления
Рисунок 20 — Схема расчетных сечений сварного соединения с угловым швом
14.1.17
Расчет сварных соединений с угловыми швами при действии расчетного изгибающего момента M
Ed
в плоскости, перпендикулярной плоскости расположения швов, выполняют на срез (услов- ный) по одному из двух сечений (см. рисунок 20) по условиям:
— по металлу шва
1;
Ed
f wf
c
M
W f


(189)
— по металлу границы сплавления
1;
Ed
z wz c
M
W f


(190) где W
f
и W
z
— моменты сопротивления расчетных сечений сварного соединения по металлу шва и по металлу границы сплавления соответственно.
14.1.18
Расчет сварных соединений с угловыми швами при действии расчетного изгибающего момента M
Ed
в плоскости расположения данных швов выполняют на срез (условный) по одному из двух сечений (см. рисунок 20) по условиям:
— по металлу шва
2 2
1;
(
)
Ed
fx
fy
wf
c
M
x
y
I
I
f




 
(191)
— по металлу границы сплавления
2 2
1;
(
)
Ed
zx
zy
wz c
M
x
y
I
I
f




 
(192) где x и y — координаты точки сварного соединения, наиболее удаленной от центра тяжести О рас- четного сечения этого соединения (рисунок 21);
I
fx
, I
fy
— моменты инерции расчетного сечения сварного соединения по металлу шва относи- тельно его главных осей x–x и y–y соответственно;
I
zx
, I
zy
— то же по металлу границы сплавления.

СП 5.04.01-2021
77
x
x
x
y
y
y
О
M
Ed
N
Ed
V
Ed
t t
N
t
Mx
t
My
t
M
t
V
Рисунок 21 — Расчетная схема сварного соединения
14.1.19
При расчете сварных соединений с угловыми швами на одновременное действие расчет- ной продольной N
Ed
и поперечной V
Ed
сил и расчетного момента M
Ed
(
см. рисунок 21) должны быть выполнены условия:
1
f
wf
c
f



и
1,
z
wz
c
f



(193) где
f

и
z

— напряжения в точке расчетного сечения сварного соединения по металлу шва и по ме- таллу границы сплавления соответственно; определяют по формуле
2 2
(
)
(
) .
N
Mx
V
My
 
  
   
(194)
14.1.20
При выполнении нахлесточных соединений элементов толщиной до 4 мм точечным швом дуговой сварки сквозного проплавления, несущую способность одной точки принимают равной мень- шему из двух предельных значений:
— при срезе
N
s
 0,28d
2
f
wuk
;
(195)
— при вырыве
,
t
uk
N
dtf
 
(196) где d
— диаметр точечного шва в плоскости соединяемых элементов; принимают по ТНПА;

— коэффициент, равный:
1,1 — при сварке элементов равной толщины;
1,9 — при сварке элементов толщиной, отличающейся в 2 раза и более; при меньшем различии толщины значение
 принимают по интерполяции;
t
— меньшая из толщин свариваемых элементов.
14.2
Болтовые соединения
14.2.1
Для болтовых соединений элементов стальных конструкций применяют болты, приведен- ные в таблицах Г.3–Г.8 (приложение Г).
14.2.2
Болты размещают на расстоянии, как указано в таблице 41, при этом в стыках и в узлах — на минимальном расстоянии, а соединительные конструктивные болты — на максимальном расстоянии.
При креплении уголка одной полки болтами, размещаемыми в шахматном порядке, отверстие, наиболее удаленное от его конца, размещают на риске, ближайшей к обушку.

СП 5.04.01-2021
78
14.2.3
Болты класса точности A применяют для соединений, в которых отверстия просверлены на проектный диаметр в собранных элементах, или по кондукторам в отдельных элементах и дета- лях, или просверлены или продавлены на меньший диаметр в отдельных деталях с последующей рассверловкой до проектного диаметра в собранных элементах.
Болты класса точности B в многоболтовых соединениях применяют для конструкций из стали с пределом текучести до 375 Н/мм
2
В соединениях, где болты работают преимущественно на растяжение, применяют болты класса точности B или высокопрочные.
14.2.4
Болты, имеющие по длине ненарезанной части участки с различными диаметрами, не при- меняют в соединениях, в которых данные болты работают на срез.
14.2.5
Резьба болта, воспринимающего сдвигающее усилие, в элементах структурных конструк- ций, опор линий электропередачи и ОРУ, а также в соединениях при толщине наружного элемента до 8 мм, должна находиться вне пакета соединяемых элементов; в остальных случаях резьба болта не должна входить вглубь отверстия более чем на половину толщины крайнего элемента со стороны гайки или св. 5 мм.
14.2.6
Шайбы на болты устанавливают в соответствии с требованиями ТНПА.
В расчетных соединениях с болтами классов точности A и B (за исключением крепления вспомо- гательных конструкций) предусматривают меры против самоотвинчивания гаек (постановка пружин- ных шайб, вторых гаек, частичное предварительное натяжение и др.).
14.2.7
На скошенных поверхностях соединяемых деталей и элементов (внутренние грани полок двутавров и швеллеров) под головки болтов или гайки устанавливают косые шайбы.
14.2.8
Диаметр отверстия для болтов в элементах из проката приведен в таблице 41 (примечание 2).
Таблица 41
Характеристика расстояния и предела текучести соединяемых элементов
Расстояние при размещении болтов
1
Расстояние между центрами отверстий для болтов в любом направлении: а) минимальное: при f
yk
375 Н/мм
2 2,5d при f
yk
 375 Н/мм
2 3d б) максимальное в крайних рядах при отсутствии окаймляющих уголков при растяжении и сжатии
8d или 12t в) максимальное в средних рядах, а также в крайних рядах при наличии окаймляющих уголков: при растяжении 16d или 24t при сжатии 12d или 18t
2
Расстояние от центра отверстия для болта до края элемента: а) минимальное вдоль усилия: при f
yk
375 Н/мм
2 2d при f
yk
 375 Н/мм
2 2,5d б) минимальное поперек усилия: при обрезных кромках 1,5d при прокатных кромках 1,2d в) максимальное
4d или 8t г) минимальное во фрикционном соединении при любой кромке и любом направлении усилия
1,3d
3
Расстояние минимальное между центрами отверстий вдоль усилия для болтов, размещаемых в шахматном порядке
u
 1,5d

СП 5.04.01-2021
79
Окончание таблицы 41
Примечания
1
Обозначения, принятые в таблице:
d
— диаметр отверстия для болта;
t
— толщина наиболее тонкого наружного элемента;
u
— расстояние поперек усилия между рядами отверстий.
2
Диаметр отверстий принимают: для болтов класса точности A — d
 d
b
; для болтов класса точности B в конструкциях опор ВЛ, ОРУ и контактных сетей — d
 d
b
 1 мм; в остальных случаях — d  d
b
 (1; 2 или 3 мм), где d
b
— диаметр болта.
3
В одноболтовых соединениях элементов решетки (раскосов и распорок), кроме постоянно работающих на растяжение, при толщине элементов до 6 мм из стали с пределом текучести до 375 Н/мм
2
расстояние от края элемента до центра отверстия вдоль усилия принимают 1,35d (без допуска при изготовлении эле- ментов в сторону уменьшения, о чем указывают в проекте).
4
При размещении болтов в шахматном порядке на расстоянии не менее указанного в поз. 3, площадь сече- ния элемента A
n
определяют с учетом ослабления его отверстиями, расположенными в одном сечении попе- рек усилия (не по зигзагу).
14.2.9
Расчетное усилие, которое может быть воспринято одним болтом, в зависимости от вида напряженного состояния определяют по формулам:
— при работе на срез
;
bs
bs
b
s
b c
N
f A n

 
(197)
— при работе на смятие
;
bp
bp
b
b c
N
f d
t

 

(198)
— при работе на растяжение
,
,
bt
bt
b n c
N
f A


(199) где f
bs
, f
bp
, f
bt
— расчетные значения прочности одноболтовых соединений;
A
b
и A
b,n
— соответственно площадь сечения стержня болта брутто и резьбовой части нетто; принимают по таблице Г.9 (приложение Г);
n
s
— число расчетных срезов одного болта;
d
b
— наружный диаметр стержня болта;
t

— наименьшая суммарная толщина соединяемых элементов, сминаемых в одном направлении;
c

— коэффициент условий работы конструкций и элементов; определяют по таблице Б.1
(
приложение Б);
b

— коэффициент условий работы болтового соединения; определяют по таблице 42 и принимают не более 1,0.
14.2.10
При действии на болтовое соединение осевой силы, проходящей через центр тяжести соединения, распределение расчетного осевого усилия N
Ed
между болтами принимают равномерным.
В этом случае количество болтов в соединении определяют по формуле
,min
,
Ed
b
N
n
N

(200) где N
b,min
— наименьшее из значений N
bs
, N
bp
и N
bt
, вычисленное по 14.2.9.
В случаях, когда в стыке расстояние l между крайними болтами вдоль сдвигающего усилия превышает 16d, значение n в формуле (200) увеличивают путем деления на коэффициент
1 0,005 16 ,
d


  






l
принимаемый равным не менее 0,75. Это не учитывается при действии усилия по всей длине соединения (например, в поясном соединении балки).