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

СП
5.04.01-2021
138
Таблица К.1 — Коэффициенты расчетной длины

1
для одноступенчатых колонн с верхним концом, свободным от закреплений
Расчетная схема

1
Коэффициент

1
при значении n
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,5 5,0 10,0 20,0 0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 0,2 2,0 2,01 2,02 2,03 2,04 2,05 2,06 2,06 2,07 2,08 2,09 2,10 2,12 2,14 2,15 2,17 2,21 2,40 2,76 3,38 0,4 2,0 2,04 2,08 2,11 2,23 2,18 2,21 2,25 2,28 2,32 2,35 2,42 2,48 2,54 2,60 2,66 2,80
— — —
0,6 2,0 2,11 2,20 2,28 2,36 2,44 2,52 2,59 2,66 2,73 2,80 2,93 3,05 3,17 3,28 3,39
— — — —
0,8 2,0 2,25 2,42 2,56 2,70 2,83 2,96 3,07 3,17 3,27 3,36 3,55 3,74
— — — — — — —
1,0 2,0 2,50 2,73 2,94 3,13 3,29 3,44 3,59 3,74 3,87 4,0 — — — — — — — — —
1,5 3,0 3,43 3,77 4,07 4,35 4,61 4,86 5,05
— — — — — — — — — — — —
2,0 4,0 4,44 4,90 5,29 5,67 6,03
— — — — — — — — — — — — — —
2,5 5,0 5,55 6,08 6,56 7,00
— — — — — — — — — — — — — — —
3,0 6,0 6,65 7,25 7,82
— — — — — — — — — — — — — — — —

СП
5.04.01-2021
139
Таблица К.2 — Коэффициенты расчетной длины
1

для одноступенчатых колонн с верхним концом, закрепленным только от поворота
Расчетная схема

1
Коэффициент

1
при значении n
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,5 5,0 10,0 20,0 0 2,0 1,92 1,86 1,80 1,76 1,70 1,67 1,64 1,60 1,57 1,55 1,50 1,46 1,43 1,40 1,37 1,32 1,18 1,10 1,05 0,2 2,0 1,93 1,87 1,82 1,76 1,71 1,68 1,64 1,62 1,59 1,56 1,52 1,48 1,45 1,41 1,39 1,33 1,20 1,11
—
0,4 2,0 1,94 1,88 1,83 1,77 1,75 1,72 1,69 1,66 1,62 1,61 1,57 1,53 1,50 1,48 1,45 1,40
— — —
0,6 2,0 1,95 1,91 1,86 1,83 1,79 1,77 1,76 1,72 1,71 1,69 1,66 1,63 1,61 1,59
— — — — —
0,8 2,0 1,97 1,94 1,92 1,90 1,88 1,87 1,86 1,85 1,83 1,82 1,80 1,79
— — — — — — —
1,0 2,0 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00
— — — — — — — — —
1,5 2,0 2,12 2,25 2,33 2,38 2,43 2,48 2,52
— — — — — — — — — — — —
2,0 2,0 2,45 2,66 2,81 2,91 3,00
— — — — — — — — — — — — — —
2,5 2,5 2,94 3,17 3,34 3,50
— — — — — — — — — — — — — — —
3,0 3,0 3,43 3,70 3,93 4,12
— — — — — — — — — — — — — — —

СП
5.04.01-2021
140
Таблица К.3 — Коэффициенты расчетной длины
12

и
11

для одноступенчатых колонн с неподвижным шарнирно опертым верхним концом
Расчетная схема
2 1
I
I
Коэффициенты

12
и

11
при
l
l
2 1
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0
Коэффициент

12
0,04 1,02 1,84 2,25 2,59 2,85 3,08 3,24 3,42 3,70 4,00 4,55 5,25 5,80 6,55 7,20 0,06 0,91 1,47 1,93 2,26 2,57 2,74 3,05 3,05 3,24 3,45 3,88 4,43 4,90 5,43 5,94 0,08 0,86 1,31 1,73 2,05 2,31 2,49 2,68 2,85 3,00 3,14 3,53 3,93 4,37 4,85 5,28 0,1 0,83 1,21 1,57 1,95 2,14 2,33 2,46 2,60 2,76 2,91 3,28 3,61 4,03 4,43 4,85 0,2 0,79 0,98 1,23 1,46 1,67 1,85 2,02 2,15 2,28 2,40 2,67 2,88 3,11 3,42 3,71 0,3 0,78 0,90 1,09 1,27 1,44 1,60 1,74 1,86 1,98 2,11 2,35 2,51 2,76 2,99 3,25 0,4 0,78 0,88 1,02 1,17 1,32 1,45 1,58 1,69 1,81 1,92 2,14 2,31 2,51 2,68 2,88 0,5 0,78 0,86 0,99 1,10 1,22 1,35 1,47 1,57 1,67 1,76 1,96 2,15 2,34 2,50 2,76 1,0 0,78 0,85 0,92 0,99 1,06 1,13 1,20 1,27 1,34 1,41 1,54 1,68 1,82 1,97 2,10
Коэффициент

11
0,04 0,67 0,67 0,83 1,25 1,43 1,55 1,65 1,70 1,75 1,78 1,84 1,87 1,88 1,90 1,92 0,06 0,67 0,67 0,81 1,07 1,27 1,41 1,51 1,60 1,64 1,70 1,78 1,82 1,84 1,87 1,88 0,08 0,67 0,67 0,75 0,98 1,19 1,32 1,43 1,51 1,58 1,63 1,72 1,77 1,81 1,82 1,84 0,1 0,67 0,67 0,73 0,93 1,11 1,25 1,36 1,45 1,52 1,57 1,66 1,72 1,77 1,80 1,82 0,2 0,67 0,67 0,69 0,75 0,89 1,02 1,12 1,21 1,29 1,36 1,46 1,54 1,60 1,65 1,69 0,3 0,67 0,67 0,67 0,71 0,80 0,90 0,99 1,08 1,15 1,22 1,33 1,41 1,48 1,54 1,59 0,4 0,67 0,67 0,67 0,69 0,75 0,84 0,92 1,00 1,07 1,13 1,24 1,33 1,40 1,47 1,51 0,5 0,67 0,67 0,67 0,69 0,73 0,81 0,87 0,94 1,01 1,07 1,17 1,26 1,33 1,39 1,44 1,0 0,67 0,67 0,67 0,68 0,71 0,74 0,78 0,82 0,87 0,91 0,99 1,07 1,13 1,19 1,24

СП
5.04.01-2021
141
Таблица К.4 — Коэффициенты расчетной длины

12
и

11
для одноступенчатых колонн с неподвижным верхним концом, закрепленным от поворота
Расчетная схема
2 1
I
I
Коэффициенты

12
и

11
при
l
l
2 1
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0
Коэффициент

12
0,04 0,78 1,02 1,53 1,73 2,01 2,21 2,38 2,54 2,65 2,85 3,24 3,70 4,20 4,76 5,23 0,06 0,70 0,86 1,23 1,47 1,73 1,93 2,08 2,23 2,38 2,49 2,81 3,17 3,50 3,92 4,30 0,08 0,68 0,79 1,05 1,31 1,54 1,74 1,91 2,05 2,20 2,31 2,55 2,80 3,11 3,45 3,73 0,1 0,67 0,76 1,00 1,20 1,42 1,61 1,78 1,92 2,04 2,20 2,40 2,60 2,86 3,18 3,41 0,2 0,64 0,70 0,79 0,93 1,07 1,23 1,41 1,50 1,60 1,72 1,92 2,11 2,28 2,45 2,64 0,3 0,62 0,68 0,74 0,85 0,95 1,06 1,18 1,28 2,39 1,48 1,67 1,82 1,96 2,12 2,20 0,4 0,60 0,66 0,71 0,78 0,87 0,99 1,07 1,16 1,26 1,34 1,50 1,65 1,79 1,94 2,08 0,5 0,59 0,65 0,70 0,77 0,82 0,93 0,99 1,08 1,17 1,23 1,39 1,53 1,66 1,79 1,92 1,0 0,55 0,60 0,65 0,70 0,75 0,80 0,85 0,90 0,95 1,00 1,10 1,20 1,30 1,40 1,50
Коэффициент

11
0,04 0,66 0,68 0,75 0,94 1,08 1,24 1,37 1,47 1,55 1,64 1,72 1,78 1,81 1,85 1,89 0,06 0,65 0,67 0,68 0,76 0,94 1,10 1,25 1,35 1,44 1,50 1,61 1,69 1,74 1,79 1,82 0,08 0,64 0,66 0,67 0,68 0,84 1,00 1,12 1,25 1,34 1,41 1,53 1,62 1,68 1,75 1,79 0,1 0,64 0,65 0,65 0,65 0,78 0,92 1,05 1,15 1,25 1,33 1,45 1,55 1,62 1,68 1,71 0,2 0,62 0,64 0,65 0,65 0,66 0,73 0,83 0,92 1,01 1,09 1,23 1,33 1,41 1,48 1,54 0,3 0,60 0,63 0,64 0,65 0,66 0,67 0,73 0,81 0,89 0,94 1,09 1,20 1,28 1,35 1,41 0,4 0,58 0,63 0,63 0,64 0,64 0,66 0,68 0,75 0,82 0,88 1,01 1,10 1,19 1,26 1,32 0,5 0,57 0,61 0,63 0,64 0,64 0,65 0,68 0,72 0,77 0,83 0,94 1,04 1,12 1,19 1,25 1,0 0,55 0,58 0,60 0,61 0,62 0,63 0,65 0,67 0,70 0,73 0,80 0,88 0,93 1,01 1,05

СП 5.04.01-2021
142
Рисунок К.1 — Условные схемы нагружения колонн силами F
1
–F
3
:
а — двухступенчатой;
б — одноступенчатой к нижнему участку;
в — одноступенчатой к среднему участку;
г — одноступенчатой к верхнему участку
Таблица К.5 — Коэффициенты

m1
,

m2
,

m3
Условие закрепления верхнего конца колонны
Значения коэффициентов

m1

m2

m3
при условной схеме загружения по рисунку
К.1 б)
К.1 в)
К.1 г)
Свободен от закрепле- ний
2,0 2,0

1
— по таблице К.1 при
3 1
1 1
2 3
m
I
I
 


l
l
l
Закреплен от поворота, допускает смещение

1
— по таблице К.2 при

1
 0

1
— по таблице К.2 при
3 1
1 1
2 3
m
I
I
 


l
l
l
Закреплен шарнирно, не допускает смещения

11
— по таблице К.3

12
— по таблице К.3
Закреплен от поворота и смещения

11
— по таблице К.4

12
— по таблице К.4
К.4
Коэффициенты расчетной длины определяют по формулам:
— для среднего участка двухступенчатой колонны длиной l
2 1
2 2
;

 

(
К.7)
— для верхнего участка колонны длиной l
3 1
3 3
3,

 


(
К.8) где


l
l
1 2,
3,
2 2
1 2
1,
2,
3,
,
(
)
Ed
Ed
Ed
Ed
Ed
I
F
F
I
F
F
F


 




(
К.9)


1 3,
3 3
1 3
1,
2,
3,
Ed
Ed
Ed
Ed
I F
I
F
F
F
 




l
l
(
К.10)

СП 5.04.01-2021
143
Приложение Л
К расчету элементов и соединений на усталость
Таблица Л.1 — Группы элементов и соединений при расчете на усталость
Схема элемента и расположение расчетного сечения
Характеристика элемента
Группа элементов
1
Основной металл с прокатными или обра- ботанными механическим путем кромками
1
То же с кромками, обрезанными машинной газовой резкой
2 2
Основной металл с обработанными меха- ническим путем кромками при разной ши- рине и радиусе перехода r, мм:
200 1 10 4 3
Основной металл во фрикционных соеди- нениях
1 4
Основной металл в болтовом соединении
(
болты класса точности А) в сечениях по отверстию: а) при парных накладках 4 б) при односторонних накладках 5 5
Переход и закругление (класс чистоты га- зовой резки 1 или фрезеровка) при
  72,
r
 0,5b
2 6
Фасонки прямоугольной формы, приварен- ные встык или втавр к элементам конструк- ций без механической обработки перехода от фасонки к элементу
7

СП 5.04.01-2021
144
Продолжение таблицы Л.1
Схема элемента и расположение расчетного сечения
Характеристика элемента
Группа элементов
7
Фасонки, приваренные встык или втавр к стенкам и поясам балок, а также к эле- ментам ферм при
  45
4 8
Фасонки прямоугольной или трапециевид- ной формы, приваренные к поясам балок внахлестку с обваркой по контуру нахлест- ки без механической обработки швов
7 9
Стыковой необработанный шов; нагрузка перпендикулярна сварному шву; стыкуе- мые элементы одинаковой ширины и тол- щины
4 10
Стыковой необработанный шов; стыкуе- мые элементы разной ширины или разной толщины
5 11
Основной металл в месте перехода к сты- ковому шву со снятым механическим спо- собом усилением шва: а) при стыковании элементов одинако- вой толщины и ширины
2 б) то же разной толщины и ширины 3 12
Сварные стыковые соединения: листового элемента на подкладном ли- сте (нагрузка перпендикулярна сварному шву)
4 труб на подкладном кольце 4 прокатных профилей встык 4 13
Сварные сечения двутаврового, таврового и других типов, сваренные непрерывными продольными швами при действии усилия вдоль оси шва
2

СП 5.04.01-2021
145
Продолжение таблицы Л.1
Схема элемента и расположение расчетного сечения
Характеристика элемента
Группа элементов
14
Основной металл со вспомогательным элементом, прикрепленным продольными швами, при
: до 45

4 90

7 15
Обрыв поясного листа без механической обработки поперечного (лобового) шва
7 16
Основной металл с поперечным швом; сварной шов двусторонний с плавным пе- реходом к основному металлу
4 17
Основной металл растянутых поясов балок и элементов ферм вблизи диафрагм и ре- бер, приваренных угловыми швами
5 18
Основной металл в месте перехода к по- перечному (лобовому) угловому шву
6 5
19
Основной металл в соединениях с фланго- выми швами (в местах перехода от эле- мента к концам фланговых швов): а) с двойными фланговыми швами 8 б) с фланговыми и лобовыми швами 7 в) при передаче усилия через основной металл
7 г) щеки анкеров для крепления сталь- ных канатов
8

СП 5.04.01-2021
146
Окончание таблицы Л.1
Схема элемента и расположение расчетного сечения
Характеристика элемента
Группа элементов
20
Основной металл трубы растянутого рас- коса при отношении толщины к наружному диаметру трубы пояса:
t
m
/ d
m
 1/14 7
1/20
 t
m
/ d
m
 1/14 8
21
Основной металл трубы растянутого рас- коса при отношении диаметров раскоса и пояса d
d
/ d
m
 0,4  0,7 и отношении толщины к наружному диаметру трубы по- яса:
t
m
/ d
m
 1/14 6
1/20
 t
m
/ d
m
 1/14 7
1/35
 t
m
/ d
m
 1/20 8
Л.1
Расчет металлических конструкций на малоцикловую прочность ведется на переменные уси- лия при наличии спектра эксплуатационных нагрузок и распространяется на металлические конструк- ции, эксплуатирующиеся при пониженных (до минус 40
С), нормальных и повышенных (до 250 С) температурах.
Л.2
Срок эксплуатации металлических конструкций и спектр действующих эксплуатационных нагрузок должны быть заданы при их проектировании. В таблице Л.2 приведены спектры переменных нагрузок для газгольдеров, аэродинамических труб и т. п. при коэффициенте асимметрии
0.
 
Таблица Л.2 — Спектры переменных нагрузок для газгольдеров, аэродинамических труб и т. п. при
коэффициенте асимметрии
 0
Давление, % от

Число нагружений
Частота нагружений, %
100 2 0,01 85 21 0,1 70 299 1,5 54 881 4,4 37 897 4,5 28 17930 89,5
Итого
4 2 10
N
 
100,0
Для воздухонагревателей доменных печей цикл изменения внутреннего давления от 0 до
 остается постоянным и за 20 лет эксплуатации составляет 5
 10 4
Магистральные газо- и нефтепроводы за 20 лет эксплуатации испытывают 7
 10 3
циклов с изме- нением давления от 0 до
.

СП 5.04.01-2021
147
Л.3
Проверку малоцикловой прочности основного металла элементов или соединений на сварке, болтах или штырях для 5
 10 5
циклов производят по формуле max
,
m
b
ud
u
N
f
N



    



(
Л.1) где N
b
5  10 5
— базовое число циклов нагружения при расчете на малоцикловую прочность;
N
— малоцикловая долговечность элемента металлической конструкции (при N
 N
b
данный расчет и расчет на усталость по разделу 12 совпадают);
т, т
о
— параметры, характеризующие угол наклона кривой малоцикловой усталости;
т
 т
о
с; т
о
—
принимают по таблице Л.3;
с —
коэффициент; принимают по таблице Л.4.
Таблица Л.3 — Параметры, характеризующие угол наклона кривой малоцикловой усталости
Характеристическое значение предела прочности стали f
uk
,
Н/мм
2
До 390 включ.
Св. 390 до 450 включ.
Св. 450 до 490 включ.
Св. 490 до 540 включ.
Св. 540 до 590 включ.
Св. 590
Параметр
т
о
0,16 0,18 0,20 0,22 0,24 0,26
Таблица Л.4 — Значения коэффициента с в зависимости от группы элементов и соединений при расчете
на усталость
Группа элементов по таблице Л.1 1 2 3 4 5 6 7 8
Коэффициент
с
1,0 0,90 0,80 0,75 0,72 0,68 0,65 0,62
Остальные обозначения принимают по разделу 12.
При N
 N
b
 5·10 5
для 1-й и 2-й групп элементов
1,52;
 
для 3–8-й групп элементов
1,85.
 
При расчетах на малоцикловую прочность по формуле (Л.1) необходимо, чтобы выполнялось условие
m
b
ud
ud
u
u
N
f
f
N


  






(
Л.2)

Официальное издание
МИНИСТЕРСТВО АРХИТЕКТУРЫ И СТРОИТЕЛЬСТВА
СТРОИТЕЛЬНЫЕ ПРАВИЛА
СП 5.04.01-2021
СТАЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ
Ответственный за выпуск
Е. П. Желунович
Редакторы
И. М. Дорошко, Н. А. Лебедко
Технические редакторы
А. В. Хмеленко, А. В. Валынец
Художественный редактор
Н. П. Бузуй
Корректор
Н. В. Леончик
Сдано в набор 23.03.2021. Подписано в печать 03.08.2021. Формат 60×84 1/8.
Бумага офсетная. Гарнитура Ариал. Печать офсетная.
Усл. печ. л. 17,67. Уч.-изд. л. 17,62. Тираж экз. Заказ .
Издатель и полиграфическое исполнение: республиканское унитарное предприятие «Стройтехнорм».
Свидетельство о государственной регистрации издателя, изготовителя, распространителя печатных изданий
№ 1/536 от 08.11.2018.
Ул. Кропоткина, 89, 220002, г. Минск.