Стальные конструкции (стр. 22 )

сечении элемента, вычисленное по сечению нетто без учета коэффициента
динамичности и коэффициентов ц, цb, це ;

       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;

67

СП 16.13330.2011

б – коэффициент, учитывающий количество циклов нагружений п:

при п ≥ 3,9∙106 принимаемый равным б = 0,77;
при п < 3,9∙106 вычисляемый по формулам:

для групп элементов 1 и 2

(171)

для групп элементов 3 – 8

(172)

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

При расчете по формуле (170) должно быть выполнено условие б Rн гн ≤ Ru / гu.

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 2	120 100	128 106	132 108	136 ПО	145 116
3 4 5 6 7 8	Для всех марок стали        90        То же        75        »        60        »        45        »        36        »        27

Таблица 36

Напряженное состояние (для уmax)	Коэффициент асимметрии напряжений с	Формулы для вычисления коэффициента гv
Растяжение	-1 ≤ с ≤ 0
0 < с ≤ 0,8
0,8 < с < 1
Сжатие	-1 ≤ с < 1

68

СП 16.13330.2011

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 б = 0,77 при кранах групп режимов работы
7К (в цехах металлургических производств) и 8К и б = 1,1 – в остальных случаях.
Расчет на усталость верхней зоны стенок составных балок крановых путей в этих
случаях следует выполнять по формуле

,

(173)

где Ry – 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)

Ry = 75 Н/мм2 и 96 Н/мм2 ;

для растянутой верхней зоны стенки (опорные сечения неразрезных балок)

Ry = 65 Н/мм2 и 89 Н/мм2 .

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

Проектирование стальных конструкций с учетом
предотвращения хрупкого разрушения 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.

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;

учитывать, что конструкции со сплошной стенкой имеют меньше концентраторов
напряжений, чем решетчатые;

69

СП 16.13330.2011

в стыках элементов, перекрываемых накладками, фланговые швы не доводить до
оси стыка не менее чем на 25 мм с каждой стороны;

применять возможно меньшие толщины элементов сечения (особенно при
гильотинной резке кромок и продавливании отверстий);

фасонки связей, вспомогательных и других второстепенных элементов крепить к
растянутым элементам конструкций по возможности на болтах.

При применении в сварных соединениях проката толщиной s ≥ 25 мм из
низколегированных сталей в крестообразных, тавровых и угловых соединениях, а
также у сварных швов с полным проплавлением, один из элементов в которых
испытывает растягивающие напряжения по толщине листа, возникает риск появления
слоистого разрушения (дефекта в прокате, образующегося под действием сварки, в
виде слоистых трещин, параллельных плоскости проката).

Такой дефект обычно обнаруживается при ультразвуковом контроле качества
швов.

Возникновение слоистого разрушения существенно зависит от формы
соединений и расположения сварных швов, от размера шва, толщины свариваемых
элементов, степени жесткости соединения и технологии сварки.

Склонность проката к слоистым разрушениям следует определять при
испытаниях на растяжение в соответствии с ГОСТ 28870 по величине относительного
сужения шz на образцах, ось которых нормальна поверхности проката. Исключить возможность слоистого разрушения можно при соблюдении
условия

шzp ≤ шzн,

где  шzp – суммарный фактор риска;

шzн – нормируемое значение фактора риска для проката в соответствии
с ГОСТ 28870:

шzн = 15, шzн = 25, шzн = 35 соответственно для групп качества проката Z15, Z25, Z35.

Расчетное значение шzp следует определять по формуле

шzp = шzф + шzт + шzш + шzж + шzс,

(174)

где        шzф        – форма соединения и расположение сварных швов;
шzт        – толщина свариваемого проката;

       шzш        – катет шва;

       шzж        – степень жесткости соединения;

       шzс        – влияние технологии сварки (суммарный фактор от количества

проходов, последовательности наложения швов и подогрева).

Значения шzф, шzт, шzш, шzж, шzс представлены в таблице 37.

Расчетное значение шzp может быть уменьшено на 50 % в случае работы
материала на статическое сжатие по толщине и увеличено на 10 % – в случае действия
по толщине динамических или вибрационных нагрузок.

70

СП 16.13330.2011

Таблица 37

Характеристики сварных соединений	Факторы риска
Форма соединения и расположение сварного шва, шzф
Соединение бед напряжений в направлении Z	шzф = -25
Угловое соединение с симметрично расположенным швом	шzф = -10
Соединение с промежуточным наплавленным слоем	шzф = -5
Обычное тавровое соединение с угловыми швами	шzф = 0
Тавровое соединение с угловыми швами с полным или частичным проваром	шzф = +3
Соединение с угловыми швами, расположенными вблизи свободного торца листа	шzф = +5
Угловые соединения с полным проваром	шzф = +8
Толщина листа S, мм, работающего в Z направлении, шzт	шzт = 0,2 S
Величина катета углового шва а, мм, шzш
	шzш = 0,3 а
Степень жесткости соединения шzж
Низкая – возможна свободная усадка	шzж = 0
Средняя – частично возможны усадка шва и деформация конструкции	шzж = +3
Высокая – жесткое закрепление без усадки шва	шzж = +5
Технология сварки шzс
Количество проходов	Один	шzс = 0
Несколько	шzс = -2
Последовательность наложения швов	Попеременно с одной и с другой стороны соединения	шzс = -2
Вначале с одной, затем с другой стороны соединения	шzс = 0
Подогрев	Без подогрева	шzс = 0
С подогревом	шzс = -8

71