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

СП 5.04.01-2021
12 значением предела текучести f
yk
 440 Н/мм
2
выполняют по формуле (5) с заменой значения f
yd
на
ud
u
f

(
где
1,3).
u
 
7.1.2
Расчет на прочность сечений в местах крепления растянутых элементов из одиночных угол- ков, закрепляемых одной полкой болтами, выполняют по формуле (5), а сечений растянутого одиноч- ного уголка из стали с пределом текучести до 380 Н/мм
2
, закрепляемого одной полкой болтами, поставленными в один ряд по оси, расположенной на расстоянии не менее 0,5b (b — ширина полки уголка) от обушка уголка и не менее 1,2d (d — диаметр отверстия для болта с учетом положительного допуска) от пера уголка, — по формуле
1 1,
Ed
u
n ud
c
N
A f




(6) где
1 1
1 2
,
n
c
n
A
A



 
   




(7) здесь

1
,

2
,
 — коэффициенты; принимают по таблице 6;
A
n1
— площадь части сечения закрепляемой полки уголка между краем отверстия и пером;
A
n
— площадь сечения уголка нетто.
Таблица 6
Коэффициент
Значения коэффициента при одном болте и a, равном при a
 1,5d, s  2d и количестве болтов в ряду
1,35d* 1,5d
2d 2 3 4

1 1,70 1,70 1,70 1,77 1,45 1,17

2 0,05 0,05 0,05 0,19 0,36 0,47

0,65 0,85 1,00 1,00 1,00 1,00
*
Только для элементов решеток (раскосов и распорок), кроме постоянно работающих на растяжение, при толщине полки до 6 мм.
Примечание — Обозначения, принятые в таблице:
a — расстояние вдоль усилия от края элемента до центра ближайшего отверстия;
s — расстояние вдоль усилия между центрами отверстий.
При расчете тяг и поясов траверс, элементов опор высоковольтных линий, открытых распреде- лительных устройств (далее — ОРУ) и контактных сетей, непосредственно примыкающих к узлам крепления проводов, а также элементов, соединяющих в стойках узлы крепления тяг и растянутых поясов траверс, коэффициент

с1
следует уменьшать на 10 %.
7.1.3
Расчет на устойчивость элементов сплошного сечения при центральном сжатии силой N
Ed
, удовлетворяющих требованиям 7.3.2–7.3.9, выполняют по формуле
1,
Ed
yd
c
N
Af



(8) где
 — коэффициент устойчивости при центральном сжатии; при
0,6
 
определяют по формуле
2 2
2 39,48 0,5
,
   

 


(9) здесь
 вычисляют по формуле


2 9,87 1
,
 
       (10)
 и  — коэффициенты; определяют по таблице 7 в зависимости от типа сечения;

— условная гибкость стержня;
yd
f
E
   

СП 5.04.01-2021
13
Таблица 7
Тип сечения
Значение коэффициента
Обозначение
Форма


a
0,03 0,06
b
0,04 0,09
c
0,04 0,14
Примечания
1
Значения коэффициентов для прокатных двутавров высотой более 500 мм при расчете на устойчивость в плоскости стенок принимают для типа сечения а.
2
Значения коэффициентов для прокатных двутавров при расчете на устойчивость в плоскости меньшей жесткости принимают для типа сечения с.
Значения коэффициента
 , вычисленные по формуле (9), принимают не более
2 7,6
 при значе- ниях условной гибкости более 3,8; 4,4 и 5,8 для типов сечений a, b и c соответственно.
При значениях
0,6
 
допускается принимать
1
  .
Вычисленные по формуле (9) значения коэффициента
 приведены в таблице Д.1 (приложение Д).
7.1.4
Расчет на устойчивость стержней из одиночных уголков выполняют с учетом 7.1.3. При опре- делении гибкости этих стержней радиус инерции сечения уголка и расчетную длину принимают в соот- ветствии с 10.1.4 и 10.2.1.
Расчет поясов и элементов решетки пространственных конструкций из одиночных уголков выпол- няют с учетом 16.12.
7.1.5
Сжатые элементы со сплошными стенками открытого П-образного сечения (рисунок 2) следует укреплять планками или решетками, при этом должны быть выполнены правила 7.2.2; 7.2.3;
7.2.7 и 7.2.8.
Рисунок 2 — П-образные сечения элементов:
а — открытое;
б, в — укрепленные планками или решетками

СП 5.04.01-2021
14
При отсутствии планок или решеток такие элементы, кроме расчета по формуле (8) в главных плоскостях x–x и y–y, проверяют на устойчивость при изгибно-крутильной форме потери устойчивости по формуле
1,
Ed
c
yd
c
N
Af



(11) где

с
— коэффициент; принимают:

с
 
1
при

1
 0,85, 
с
 (0,68  0,21
1
)
 1 при 
1
 0,85, при этом

1
вычисляют по формуле max
1 2
7,6
,
y
c
 

(12) здесь c
max
— коэффициент; определяют по приложению Д.
7.1.6
Соединение пояса со стенкой в центрально-сжатом элементе составного сплошного сече- ния рассчитывают по формулам таблицы 44 на сдвиг от условной поперечной силы V
fic
, определяе- мой по формуле (19), при этом коэффициент
 принимают в плоскости стенки.
7.2
Расчет элементов сквозного сечения
7.2.1
Расчет на прочность элементов сквозного сечения при центральном растяжении и сжатии выполняют по формуле (5), где A
n
— площадь сечения нетто всего стержня.
7.2.2
Расчет на устойчивость сжатых стержней сквозного сечения, ветви которых соединены план- ками или решетками, выполняют по формуле (8); при этом коэффициент
 относительно свободной оси (перпендикулярной плоскости планок или решеток) определяют по формулам (9) и (10) для сечений типа b, заменяя

на
ef

Значение
ef

определяют в зависимости от значений приведенной гибкости
,
ef

определяемых по формулам, приведенным в таблице 8 для стержней сквозного сечения с количе- ством панелей не менее шести.
Расчет на устойчивость стержней сквозного сечения с количеством панелей менее шести выполняют:
— при планках — как расчет рамных систем;
— при решетках — в соответствии с 7.2.5.
7.2.3
В стержнях сквозного сечения с планками условная гибкость отдельной ветви
1
b

,
2
b

или
3
b

(
см. таблицу 8) на участке между сварными швами или крайними болтами, закрепляющими планки, должна быть не более 1,4.
При наличии в одной из плоскостей сплошного листа вместо планок (см. рисунок 2, б) и в)) гиб- кость ветви вычисляют по радиусу инерции полусечения относительно его центральной оси, перпен- дикулярной плоскости планок.
7.2.4
В стержнях сквозного сечения с решетками, кроме расчета на устойчивость стержня в целом, проверяют устойчивость отдельных ветвей на участках между узлами. Влияние моментов в узлах учитывают, например, от расцентрирования пересечения осей элементов решетки.
В стержнях сквозного сечения с решетками условная гибкость отдельных ветвей между узлами должна быть не более 2,7 и не должна превышать условную приведенную гибкость
ef
 стержня в целом.
Более высокие значения условной гибкости ветвей, но не более 4,1, допускается принимать при условии выполнения расчета таких стержней в соответствии с 7.2.5.
7.2.5
Расчет стержней сквозного сечения с решетками с учетом указанного в 7.2.2 и 7.2.4 выпол- няют по формуле (8) с заменой f
yd
на f
yd,D
 
1
f
yd
При этом коэффициент устойчивости

1
для отдельной ветви при
2,7
b
 
принимают равным 1,0, а при
3,2
b
 
— определяют по формуле (9) при расчетной длине l
ef
 0,7l
b
, где l
b
— длина ветви
(
на рисунке 3 а) длину ветви принимают равной 2l
b
).
В интервале значений условной гибкости 2,7 3,2
b
  
значение

1
определяют линейной интер- поляцией значений 1,0 и

1
при
3,2
b
 

СП
5.04.01-2021
15

СП
5.04.01-2021
16
Окончание таблицы 8
Примечания
1
Обозначения, принятые в таблице:

y
— гибкость сквозного стержня в плоскости, перпендикулярной оси y–y;

max
— наибольшая из гибкостей сквозного стержня в целом в плоскостях, перпендикулярных оси x–x или y–y;

b1
,

b2
,

b3
— гибкости отдельных ветвей при изгибе в плоскостях, перпендикулярных осям соответственно 1–1, 2–2 и 3–3, на участках между сварными швами или крайними болтами, прикрепляющими планки;
b, b
1
, b
2
— расстояние между осями ветвей;
d, l
b
— размеры, определяемые по рисункам 3 и 4;
A
— площадь сечения всего стержня;
A
d1
, A
d2
— площади сечений раскосов решеток (при крестовой решетке — двух раскосов), расположенных в плоскостях, перпендикулярных осям 1–1 и 2–2 соответственно;
A
d3
— площадь сечения раскоса решетки (при крестовой решетке — двух раскосов), лежащей в плоскости одной грани (для трехгранного равносто- роннего стержня);
I
b1
, I
b3
— моменты инерции сечения ветвей относительно осей соответственно 1–1 и 3–3 (для сечений типов 1 и 3);
I
b1
, I
b2
— то же двух уголков относительно осей соответственно 1–1 и 2–2 (для сечений типа 2);
I
s
— момент инерции сечения одной планки относительно собственной оси x–x (рисунок 4; для сечений типов 1 и 3);
I
s1
, I
s2
— моменты инерции сечения планок, расположенных в плоскостях, перпендикулярных осям соответственно 1–1 и 2–2 (для сечений типа 2).
2
К типу 1 также относятся сечения, у которых вместо швеллеров применены двутавры, трубчатые и другие профили для одной или обеих ветвей; при этом оси y–y и 1–1 должны проходить через центры тяжести соответственно сечения в целом и отдельной ветви, а значения n и

b1
в формуле (13) должны обес- печить наибольшее значение

ef

СП 5.04.01-2021
17
Рисунок 3 — Схемы решеток стержней сквозного сечения:
а — треугольной;
б — треугольной с распорками;
в — крестовой;
г — крестовой с распорками
Рисунок 4 — Стержень сквозного сечения с планками
7.2.6
Расчет стержней составных сечений из уголков, швеллеров и др., соединенных стенками вплотную или через прокладки, выполняют как сплошностенчатых при условии, что участки между соединяющими сварными швами или центрами крайних болтов не превышают для сжатых элементов 40i, а для растянутых — 80i (i — радиус инерции сечения уголка или швеллера; принимают для тавровых или двутавровых сечений относительно оси, параллельной плоскости расположения прокладок, а для крестовых сечений — минимальным).
При этом в пределах длины сжатого элемента предусматривают не менее двух промежуточных связей (прокладок).
7.2.7
Расчет соединительных планок и элементов решеток сжатых стержней сквозного сечения выполняют на условную поперечную силу V
fic
, принимаемую постоянной по всей длине стержня и опре- деляемую по формуле
6 7,15 10 2330 1,
Ed
fic
yd
N
E
V
f












 


(19) где N
Ed
— расчетное значение осевого усилия в сквозном стержне;
 — коэффициент устойчивости при центральном сжатии, принимаемый при расчете стержня сквозного сечения в плоскости планок или решеток.

СП 5.04.01-2021
18
Условную поперечную силу V
fic
следует распределять:
— при наличии только соединительных планок (решеток) — поровну между планками (решетками), расположенными в плоскостях, перпендикулярных оси, относительно которой производят проверку устойчивости;
— при наличии сплошного листа и соединительных планок (решеток) — поровну между листом и планками (решетками), расположенными в плоскостях, параллельных листу;
— при расчете равносторонних трехгранных стержней сквозного сечения — 0,8V
fic
для каждой системы соединительных планок (решеток), расположенной в одной грани.
7.2.8
Расчет соединительных планок и их креплений (см. рисунок 4) выполняют, как расчет эле- ментов безраскосных ферм, на совместное действие силы F
s
, срезающей планку, и момента M
s
, изги- бающего планку в ее плоскости. Значения F
s
и M
s
определяют по формулам:
,
s b
s
V
F
b

l
(20)
,
2
s b
s
V
M

l
(21) где V
s
— условная поперечная сила, приходящаяся на планку одной грани.
7.2.9
Расчет элементов соединительных решеток составных стержней выполняют как расчет элементов решеток плоских ферм. При расчете раскосов решеток по рисунку 3 усилие в раскосе опре- деляют по формуле
1
,
s
d
V d
N
b


(22) где

1
— коэффициент; принимают равным: 1,0 — для решетки согласно рисунку 3 а), б) и 0,5 — согласно рисунку 3 в);
V
s
— условная поперечная сила, приходящаяся на одну плоскость решетки.
При расчете раскосов крестовой решетки с распорками (см. рисунок 3 г)) учитывают дополни- тельное усилие N
ad
, возникающее в каждом раскосе от обжатия ветвей, определяемое по формуле
2
,
b
d
ad
b
N A
N
A


(23) где

2
— коэффициент; вычисляют по формуле
2 2
3 3
2
b
d
b
d
 

l
(d, l
b
, b — размеры, указанные на рисунке 3);
N
b
— усилие в одной ветви стержня;
A
d
, A
b
— площадь сечения одного раскоса и одной ветви соответственно.
7.2.10
Расчет стержней, предназначенных для уменьшения расчетной длины сжатых элементов, выполняют на усилие, равное условной поперечной силе в основном сжатом элементе, определяе- мой по формуле (19).
Расчет распорок, предназначенных для уменьшения расчетной длины ветвей колонн в плоскости, перпендикулярной плоскости поперечных рам, при наличии нагрузок от мостовых или подвесных кранов, выполняют на условную поперечную силу, определяемую по формуле (19), где значение N
Ed
прини- мают равным сумме осевых усилий (продольных сил) в двух ветвях колонн, соединенных распоркой.
7.3
Проверка устойчивости стенок и поясных листов центрально-сжатых элементов
сплошного сечения
7.3.1
При проверке устойчивости стенок расчетную высоту h
ef
принимают согласно рисунку 5:
— полную высоту стенки — для сварных элементов;
— расстояние между ближайшими к оси элемента краями поясных уголков — для элементов с фрикционными поясными соединениями;
— расстояние между началами внутренних закруглений — для прокатных профилей;
— расстояние между краями выкружек — для гнутых профилей.