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

СП 5.04.01-2021
5

— относительная деформация;

yk
— относительная деформация, соответствующая характеристическому (нормативному) значению предела текучести;

—
коэффициент влияния формы сечения;

— абсолютное значение нормального напряжения;

loc
— местное напряжение;

x
;

y
— нормальные напряжения, параллельные осям x–x и y–y соответственно;
; 
xy
— касательное напряжение;

x
;

y
— касательные напряжения, параллельные осям x–x и y–y соответственно;

—
коэффициент устойчивости при центральном сжатии;

b
—
коэффициент устойчивости при изгибе;

e
—
коэффициент устойчивости при сжатии с изгибом;

exy
— коэффициент устойчивости при сжатии с изгибом в двух плоскостях;

x(y)
—
коэффициент устойчивости при сжатии;

— секториальная координата.
4
Общие положения
4.1
Основные правила проектирования стальных конструкций
4.1.1
При проектировании стальных строительных конструкций учитывают следующие правила:
— принимают конструктивные схемы, обеспечивающие прочность, устойчивость и пространствен- ную неизменяемость зданий и сооружений в целом и их отдельных элементов при изготовлении, транспортировании, монтаже и эксплуатации;
— соблюдают требования ТНПА по защите строительных конструкций от коррозии;
— обосновывают увеличение расчетной толщины проката и стенок труб требованиями защиты от коррозии;
— соблюдают требования государственных стандартов и других нормативных документов на кон- струкции соответствующего вида.
4.1.2
Не предусматривается использование восстановленных (например, правкой и другими спо- собами) стальных профилей фасонного проката, листов, полос, свай, шпунтов и других бывших в употреблении видов металлоконструкций в проектной и рабочей документации на возведение, ре- конструкцию и капитальный ремонт зданий и сооружений повышенного уровня ответственности, а также при строительстве и эксплуатации особо опасных, уникальных и технически сложных объектов.
4.1.3
Открытые конструкции (не замурованные в бетоне или кирпичной кладке и т. п.) проекти- руют доступными для наблюдения, оценки технического состояния, выполнения профилактических и ремонтных работ, не задерживающими влагу и не затрудняющими проветривание. По открытым торцам замкнутых профилей устанавливают заглушки и обрабатывают краской или герметиком, предотвращающими попадание в их внутренние полости атмосферной влаги, или выполняют меро- приятия, исключающие накопление влаги в их внутренних полостях.
4.1.4
Рабочие чертежи стальных конструкций должны соответствовать требованиям ТНПА к изго- товлению и монтажу конструкций.
В рабочих чертежах конструкций (марок КМ и КМД) и в документации на заказ материалов указывают:
— марки стали и дополнительные требования к ним, предусмотренные государственными стан- дартами и другими ТНПА;
— способ выполнения сварных соединений; вид и режим сварки; типы, марки, диаметры элек- тродов и материалов для автоматической и механизированной сварки; положение шва при сварке; тип подкладки для стыковых швов;
— классы прочности и точности болтов;
— способ подготовки контактных поверхностей для фрикционных соединений;
— расположение и размеры сварных, болтовых и фрикционных соединений с указанием выпол- нения их в заводских или монтажных условиях и при необходимости последовательность наложения швов и установки болтов;
— способы и объем контроля качества;
— требования к защите конструкций и соединений от коррозии.

СП 5.04.01-2021
6
4.2
Основные правила расчета
4.2.1
Расчет стальных конструкций выполняют с учетом их назначения, условий изготовления, транспортирования, монтажа и эксплуатации, а также свойств материалов.
При расчете конструкций значения нагрузок и воздействий, а также расчетные значения усилий принимают в соответствии с ТНПА. Рекомендуемые предельные значения прогибов и перемещений приведены в разделе 18.
4.2.2
Расчетные схемы и основные предпосылки расчета должны отражать действительные усло- вия работы стальных конструкций. В расчетных схемах учитывают деформационные характеристики опорных закреплений, оснований и фундаментов.
Рассматривают следующие расчетные модели несущих конструкций:
— отдельные элементы конструкций (например, растянутые и сжатые стержни, балки, стойки и колонны сплошного сечения и др.);
— плоские или пространственные системы раскрепленные (несвободные) (рисунок 1 а)); систему считают раскрепленной, если конструкция раскрепления не менее чем в 5 раз уменьшает горизон- тальные перемещения системы; расчет таких конструкций может быть выполнен путем расчета отдель- ных элементов с учетом их взаимодействия между собой и с основанием;
— плоские или пространственные системы нераскрепленные (свободные) (рисунок 1 б)); при рас- чете таких конструкций наряду с проверкой отдельных элементов учитывают возможность достиже- ния предельного состояния системы в целом;
— листовые конструкции (оболочки вращения).
Рисунок 1 — Схемы систем конструкций:
а — раскрепленных от перемещений;
б — не раскрепленных от перемещений
При моделировании нелинейной работы стали для расчетов по предельным состояниям несу- щей способности используют расчетную диаграмму работы сталей в обобщенных параметрах
yk
f

 
и
,
yk
yk
E
f


 


представленную на рисунке А.1 (приложение А). Значение соответствующих коорди- нат характерных точек диаграммы принимают по таблице А.9 (приложение А). Расчеты выполняют по одному из трех вариантов кривой: OBD, OACD, OACDEF — в зависимости от класса элементов конструкций (4.2.5).
4.2.3
Пространственные стальные конструкции рассчитывают как единые системы с учетом фак- торов, определяющих напряженное и деформированное состояния, особенности взаимодействия элементов конструкций между собой и с основанием, геометрической и физической нелинейности

СП 5.04.01-2021
7 свойств материалов и грунтов. Проверку устойчивости стержневых конструкций (в том числе про- странственных) следует выполнять с использованием сертифицированных вычислительных комплек- сов как идеализированных систем в предположении упругих деформаций.
4.2.4
Оценку общей устойчивости каркаса допускается производить по недеформированной схеме для каркасов рамной (с жесткими узлами ригелей с колоннами), рамно-связевой (рамный каркас с вертикальными диафрагмами жесткости или жесткими вставками) или связевой (безригельный кар- кас или с нежесткими узлами ригелей с колоннами) системы, которые имеют в своем составе про- дольные и поперечные рамы и связи, устанавливаемые в соответствии с 15.4.
В рамно-связевой или связевой системе, когда узлы связевого блока не совпадают с узлами каркаса, расчет выполняют по деформированной схеме (с учетом геометрической нелинейности системы).
4.2.5
Поперечные сечения конструкций, рассматриваемые в настоящих строительных правилах, подразделяются на три класса в зависимости от напряженно-деформированного состояния (далее — НДС) расчетного сечения:
1- й класс —
НДС, при котором нормальные напряжения по всей площади сечения не превы- шают предел текучести стали:
  f
yd
(
упругое состояние сечения);
2- й класс —
НДС, при котором в одной части сечения
  f
yd
, а в другой
  f
yd
(
упруго- пластическое состояние сечения);
3- й класс —
НДС, при котором по всей площади сечения
  f
yd
(
пластическое состояние сече- ния, условный пластический шарнир).
4.3
Учет назначения и условий работы стальных конструкций, элементов, соединений
4.3.1
При расчете стальных конструкций, элементов и соединений учитывают коэффициент усло- вий работы и другие частные коэффициенты, приведенные в таблице 1.
Таблица 1
Наименование коэффициента
Обозначение коэффициента
Область применения и значение
Коэффициент условий работы конструкций и элементов

c
C
м. 15.8.7, таблицы 46 и 48, приложение Б
1
с

C
м. 7.1.2
Коэффициент условий работы болтового соединения
b

C
м. 14.2.9, таблицу 42,
14.3.4, 14.3.6
Частный коэффициент для конструкций и элементов, рас- считываемых на прочность с использованием расчетного значения предела прочности f
ud
u

C
м. 7.1.1
Частный коэффициент устойчивости системы
s

C
м. 4.2.3, 4.2.4

s
 1,3
4.3.2
В зависимости от назначения, условий работы и наличия соединений конструкции подраз- деляют на четыре группы (приложение А).
4.3.3
При проектировании конструкций, подвергающихся непосредственному воздействию по- движных, вибрационных и других переменных нагрузок, вызывающих усталость металла, применяют такие конструктивные решения, которые не вызывают значительной концентрации напряжений, а в случаях, указанных в настоящих строительных правилах, — выполняют расчет на усталость.
4.3.4
При проектировании сварных конструкций для снижения вредного влияния остаточных дефор- маций и напряжений, в том числе сварочных, а также концентрации напряжений предусматривают соответствующие конструктивные решения (с наиболее равномерным распределением напряжений в элементах и деталях, без входящих углов, резких перепадов сечения и других концентраторов напряже- ний) и технологические мероприятия (порядок сборки и сварки, предварительный выгиб, механическую обработку соответствующих зон путем строжки, фрезерования, зачистки абразивным кругом и др.).