Стальные конструкции (стр. 20 )

При одностороннем ребре жесткости его момент инерции следует вычислять относительно оси, совпадающей с ближайшей поверхностью оболочки.

(Опечатка. Июнь 2011 г.)

11.2.5 Расчет на устойчивость замкнутой круговой цилиндрической оболочки вращения, подверженной одновременному действию нагрузок, указанных в 11.2.1 и 11.2.4, следует выполнять по формуле

(162)

где σcr,1 должно быть вычислено согласно требованиям 11.2.1 и σcr,2 - согласно требованиям 11.2.4.

11.2.6 Расчет на устойчивость конической оболочки вращения с углом конусности β ≤ 60°, сжатой силой N вдоль оси (рисунок 18), следует выполнять по формуле

(163)

где Ncr - критическая сила, определяемая по формуле

(164)

здесь t - толщина оболочки;

σcr,1 - значение напряжения, вычисленное согласно требованиям 11.2.1 с заменой радиуса r радиусом rт равным

(165)

Рисунок 18 - Схема конической оболочки вращения под действием продольного усилия сжатия

11.2.7 Расчет на устойчивость конической оболочки вращения при действии внешнего равномерного давления р, нормального к боковой поверхности, следует выполнять по формуле

(166)

здесь σ2 = prm/t - расчетное кольцевое напряжение в оболочке;

σcr,2 - критическое напряжение, определяемое по формуле

(167)

где rт - радиус, определяемый по формуле (165);

h - высота конической оболочки (между основаниями).

11.2.8 Расчет на устойчивость конической оболочки вращения, подверженной одновременному действию нагрузок, указанных в 11.2.6 и 11.2.7, следует выполнять по формуле

(168)

где значения Ncr и σcr,2 следует вычислять по формулам (164) и (167).

11.2.9 Расчет на устойчивость полной сферической оболочки (или ее сегмента) при r / t ≤ 750 и действии внешнего равномерного давления р, нормального к ее поверхности, следует выполнять по формуле

(169)

где σ = pr / (2t) - расчетное напряжение;

σcr = 0,1 Et / r - критическое напряжение, принимаемое равным не более Ry;

здесь r - радиус срединной поверхности сферы.

12 Расчет элементов стальных конструкций на усталость

12.1 Общие положения расчета

12.1.1 При проектировании стальных конструкций и их элементов (балки крановых путей, балки рабочих площадок, элементы конструкций бункерных и разгрузочных эстакад, конструкции под двигатели и др.), непосредственно воспринимающих многократно действующие подвижные, вибрационные или другого вида нагрузки с количеством циклов нагружений 105 и более, которые могут привести к явлению усталости, следует применять такие конструктивные решения, которые не вызывают значительной концентрации напряжений, и проверять расчетом на усталость.

Количество циклов нагружений следует принимать по технологическим требованиям эксплуатации.

Расчет конструкций на усталость следует производить на действие нагрузок, устанавливаемых согласно требованиям СП 20.13330.

Расчет на усталость также следует выполнять для конструкций высоких сооружений (типа мачт, башен и т. п.), проверяемых на ветровой резонанс согласно требованиям СП 20.13330.

12.1.2 Расчет на усталость следует производить по формуле

(170)

где σmax - наибольшее по абсолютному значению напряжение в рассчитываемом сечении элемента, вычисленное по сечению нетто без учета коэффициента динамичности и коэффициентов φ, φb, φe;

Rv - расчетное сопротивление усталости, принимаемое по таблице 35 в зависимости от временного сопротивления стали Run и групп элементов и соединений конструкций, приведенных в таблице К.1 приложения К;

α - коэффициент, учитывающий количество циклов нагружений п:

при п ≥ 3,9·106 принимаемый равным α = 0,77;

при n < 3,9·106 вычисляемый по формулам:

для групп элементов 1 и 2

(171)

для групп элементов 3-8

(172)

γv - коэффициент, определяемый по таблице 36 в зависимости от напряженного состояния и коэффициента асимметрии напряжений ρ = σmin / σmах (здесь σmin - наименьшее по абсолютному значению напряжение в рассчитываемом сечении элемента, вычисляемое так же и при том же загружении, как и σmах). При разнозначных напряжениях σmах и σmin значение коэффициента ρ следует принимать со знаком «минус».

При расчете по формуле (170) должно быть выполнено условие α Rv γv ≤ Ru / γu.

(Опечатка. Июнь 2011 г.)

12.1.3 Стальные конструкции и их элементы, непосредственно воспринимающие нагрузки с количеством циклов нагружений менее 105, следует проектировать с применением таких конструктивных решений, которые не вызывают значительной концентрации напряжений, и в необходимых случаях проверять расчетом на малоцикловую усталость.

Таблица 35

Группа элементов	Значение Rv при нормативном значении временного сопротивления стали Run, Н/мм2
до 420	св. 420 до 440	св. 440 до 520	св. 520 до 580	св. 580 до 675
1	120	128	132	136	145
2	100	106	108	110	116
3	Для всех марок стали 90
4	То же 75
5	» 60
6	» 45
7	» 36
8	» 27

Таблица 36

Напряженное состояние (для σmах)	Коэффициент асимметрии напряжений ρ	Формулы для вычисления коэффициента γv
Растяжение	-1 ≤ ρ ≤ 0	2,5 1,5-ρ
	0 < ρ ≤ 0,8	2,0 1,2-ρ
	0,8 < ρ < 1	1,0 1-ρ
Сжатие	-1 ≤ ρ < 1	2,0 1-ρ

12.2 Расчет балок крановых путей

Расчет на усталость балок крановых путей следует выполнять согласно требованиям 12.1.1 и 12.1.2 на действие крановых нагрузок, определяемых согласно СП 20.13330. При этом следует принимать α = 0,77 при кранах групп режимов работы 7К (в цехах металлургических производств) и 8К и α = 1,1 - в остальных случаях. Расчет на усталость верхней зоны стенок составных балок крановых путей в этих случаях следует выполнять по формуле

(173)

где Rv - расчетное сопротивление усталости, принимаемое для всех марок сталей, равным для балок со сварными и фрикционными поясными соединениями соответственно: для сжатой верхней зоны стенки (сечения в пролете балки)

для растянутой верхней зоны стенки (опорные сечения неразрезных балок)

Значения напряжений в формуле (173) следует определять по формулам 8.3.3.

13 Проектирование стальных конструкций с учетом предотвращения хрупкого разрушения

13.1 При проектировании стальных конструкций следует исключать возможность хрупкого разрушения, возникающую вследствие неблагоприятного влияния сочетания следующих факторов:

пониженной температуры, при которой сталь в зависимости от ее химического состава, структуры и толщины проката переходит в хрупкое состояние;

действия подвижных, динамических и вибрационных нагрузок;

высоких местных напряжений, вызванных воздействием сосредоточенных нагрузок или деформаций деталей соединения, а также остаточных напряжений;

резких концентраторов напряжений, ориентированных поперек направления действия растягивающих напряжений.

13.2 Для предотвращения хрупкого разрушения конструкций следует: выбирать сталь согласно требованиям 5.2 и таблицам В.1, В.2, В.3 приложения В;

по возможности избегать расположения сварных швов в зонах действия растягивающих напряжений, превышающих 0,4 Ry;

принимать меры по снижению неблагоприятного влияния концентрации напряжений и наклепа, вызванных конструктивным решением или возникающих при различных технологических операциях (правка, гибка, гильотинная резка, продавливание отверстий и т. п.);

избегать пересечений сварных швов;

для сварных стыковых соединений применять выводные планки и физические методы контроля качества швов;