Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

СТРУКТУРНІ ПОКРИТТЯ 2

.pdf
Скачиваний:
71
Добавлен:
06.02.2016
Размер:
2.09 Mб
Скачать

41

Таблиця Е.5 Марки сталі, що відповідають маркам сталей згідно з ГОСТ 27772

Клас сталі

С235

С245

С255

С275

С285

С345, С345Т

Стандарт

Сталь, яка відповідає сталі згідно з ГОСТ 27772

 

 

 

марки сталі, товщина прокату, мм

ГОСТ або ТУ

 

 

 

ГОСТ 27772

ВСт3кп2

ГОСТ 380

 

ВСт3кп2-1

ТУ 14-1-3023

 

 

 

ГОСТ 27772

ВСт3пс6 (листовий – до 20, фасонний

ГОСТ 380

 

– до 30)

ТУ 14-1-3023

 

 

 

ВСт3пс6-1

 

 

 

 

ГОСТ 27772

ВСт3сп5, ВСт3Гпс6,

ГОСТ 380

 

ВСт3пс6 (листовий – понад 20 до 40,

 

 

фасонний – понад 30)

 

 

ВСт3сп5-1, ВСт3Гпс5-1

ТУ 14-1-3023

 

 

 

ГОСТ 27772

ВСт3пс6-2

ТУ 14-1-3023

 

 

 

ГОСТ 27772

ВСт3сп5-2, ВСт3Гпс5-2

ТУ 14-1-3023

 

 

 

ГОСТ 27772

09Г2

ГОСТ 19281-89

 

 

ГОСТ 19281-89

09Г2С

 

15ХСНД (листовий до 10, фасонний ГОСТ 19281-89

до 20)

 

14Г2

(листовий, фасонний до 20)

 

 

 

12Г2С гр.1

ТУ 14-1-4323

 

 

 

09Г2

гр.1, 09Г2 гр.2, 09Г2С гр.1,

ТУ 14-1-3023

14Г2

гр.1 (фасонний – до 20)

 

 

 

 

390

 

ТУ 14-15-146

 

 

ВСтТпс

ГОСТ 14637

42

Клас сталі

С345К

С355

С375

С390

С390К

С440

Стандарт

Сталь, яка відповідає сталі згідно з ГОСТ 27772

 

 

 

 

марки сталі, товщина прокату, мм

ГОСТ або ТУ

 

 

 

ГОСТ 27772

10ХНДП

ГОСТ 19281,

 

 

 

ГОСТ 19281-89

 

 

 

ТУ 14-1-1217

 

 

 

 

ТУ У27.1-

 

06ГБ-355

ТУ У27.1-05416923-

05416923-

 

 

085:2006

085:2006

 

 

 

 

 

 

ГОСТ 27772

12Г2С гр.2

ТУ 14-1-4323

 

 

 

 

 

 

09Г2С гр.2,

 

 

 

14Г2 гр.1 (фасонний – понад 20),

ТУ 14-1-3023

 

 

14Г2 гр.2 (фасонний – до 20)

 

 

 

 

 

 

 

14Г2 (листовий, фасонний – понад 20)

 

 

 

10Г2С1, 15ХСНД (листовий – понад ГОСТ 19281,

 

 

10,

 

 

 

фасонний – понад 20),

ГОСТ 19281-89

 

 

 

 

 

10ХСНД (листовий – до 10,

 

 

 

фасонний – без обмежень)

 

 

 

 

ГОСТ 27772,

14Г2АФ, 10Г2С1 термозміцнена,

ГОСТ 19281-89

ТУ

У27.1- 10ХСНД (листовий – понад 10)

 

05416923-

 

06ГБ-390

ТУ У27.1-05416923-

085:2006

 

 

 

085:2006

 

 

 

 

 

 

ГОСТ 27772

15Г2АФДпс

ГОСТ 19281-89

ГОСТ 27772,

16Г2АФ, 18Г2АФпс,

ГОСТ 19281-89

ТУ У27.1-

15Г2СФ термозміцнень

 

05416923-

06Г2Б

ТУ У27.1-05416923-

085:2006

 

085:2006

 

 

43

Закінчення таблиці Е.5

Клас сталі

Стандарт

Сталь, яка відповідає сталі згідно з ГОСТ 27772

 

 

 

 

марки сталі, товщина прокату, мм

ГОСТ або ТУ

 

 

 

 

С490

ТУ У27.1-05416923-

06Г2Б

ТУ У27.1-05416923-

 

085:2006

 

085:2006

 

 

 

 

С590

ГОСТ 27772,

12Г2СМФ

ТУ 14-1-1308

 

ТУ У27.1-05416923-

12ХН2МД

ТУ У27.1-05416923-

 

085:2006

 

085:2006

 

 

 

 

С590К

ГОСТ 27772

12ГН2МФАЮ

ТУ 14-1-1772

 

 

 

 

Примітки:

1. Сталі класу С345 і С375 категорій 1, 2, 3, 4 за ГОСТ 27772 замінюють сталі категорій відповідно 6, 7 і 9; 12; 13 і 15 за ГОСТ

19281 і ГОСТ 19282.

2. Сталі класу С345К, С390, С390К, С340, С590, С590К за ГОСТ 27772 замінюють відповідні марки сталі категорій 1 – 15 за ГОСТ 19281 і ГОСТ 19282, наведені у цій таблиці.

3.2.Підбір перерізу стержня нижнього розтягнутого поясу з максимальним зусиллям

3.3.Підбір перерізу опорних стиснутих розкосів з максимальним зусиллям

3.4.Підбір перерізу розтягнутих розкосів з максимальним зусиллям

3.5.Підбір перерізу менш завантажених стержнів

При підборі перерізів користуємося вимогами уніфікації.

44

Вузли із центральною трубою

В Німеччині та деяких інших державах поширене розповсюдження набули структурні конструкції із труб системи “Берлін” з вузловим сполученням типу “ІФІ” (рис __ ). Вузли такого типу застосовують також в куполах та інших просторових конструкціях.

45

Рис __ . Вузлове сполучення стержнів типу “ІФІ” В структурі такої системи стержні із труб мають сплюснуті кінці, до яких приварені

клиноподібні наконечники. При складанні структури, наконечники утворюють у вузлі складений порожнистий циліндр і стягуються за допомогою шпильки і двох кришок.

Застосовують наконечники з різним поперечним перерізом, залежно від типу

46

стержня і умов його роботи ( рис __ ).

Рис. __ . Типи наконечників для стержнів із труб: а - для поясів і розкосів, які не мають значних розтягувальних зусиль; б - для поясів з великими розтягувальними зусиллями і при необхідності утворення жорстких на згин з'єднань.

Від дії зусиль в стержнях, деталі вузла працюють на згинання, шпилька — на розтяг ( рис __ ). Зварні шви працюють на комбінацію зусиль, про що буде висвітлено далі.

Осі поясів структури розташовані на рівні центра вузла, а осі розкосів перетинають вісь вузла з ексцентриситетом “е” ( рис __ ).

а

б

в

Рис. __ . Схеми роботи вузла при дії різних зусиль: а - зминання сталі в місцях контакту поверхні наконечника з відбортівкою кришки, згин відбортівки та розтяг кришок від розтягувального зусилля в поясі; б — зминання внутрішньої поверхні наконечника від стискального зусилля в поясі; в — розтяг шпильки від зусиль в розкосах;

1 — розтягнута труба (пояс); 2 — наконечник; 3 — зварний шов; 4, 6 — підкладна шайба; 5 — кришка; 7 — шпилька; 8 — гайка.

Через це у вузлах структурного покриття виникають невеликі згинальні моменти, які треба

47

ураховувати при розрахунках. Досвідом проектування таких конструкцій установлено, що величина ексцентрисетів у вузлах коливається в межах: 5,5 — 6 см для опорних кутових вузлів і 4,5 — 5 см — для всіх інших вузлів. Тому, прийнявши ексцентриситет відповідно 6,0 і 5,0 см, можна визначити величину моментів в усіх вузлах конструкції.

Момент, який виникає у вузлі через ексценричність кріплення навіть одного елемента, сприймається всіма збіжними в цьому вузлі елементами та розподіляється між ними, пропорційно їхнім погонним згинним жорсткостям, які можна визначити тільки знаючи перерізи елементів. Тому перерізи елементів визначають розрахунком на дію осьових зусиль з впровадженням коефіцієнта 1,10 — 1,15; що враховує дію моментів, а потім, після розподілу моментів, виконують остаточну перевірку розрахунку стержнів з урахуванням дії в них N і M.

Наведемо методику розрахунку визначення моменту у вузлі 4 ( рис __ ), і його розподілу між стержнями, та перевірку стійкості стержнів з урахуванням моментів.

а

б

Рис. __ . Фрагмент схеми структурного покриття з нумерацією вузлів верхніх поясів (а) і позначенням зусиль в стержнях, що збігаються у вузлі 4 (б)

Послідовність розрахунку позацентрово-стиснутих стержнів (величинам з індексами “п” відносяться до поясів, а з індексами “р” — до розкосів):

приймаємо ексцентриситет у вузлі е = 5 см, оскільки вузол 4 неопорний;

визначаємо згинальний момент у вузлі 4 за формулою:

∆M= 2N p e

48

де 2 — кількість розкосів з однаковим зусиллям;

обчислюємо погонні жорсткості елементів:

ωп

=

Ап iп2

 

ω

р

=

А р i2р

ln ;

l р

 

 

 

 

 

визначаємо згинальні моменти:

∙ визначаємо відносну гнучкість:

; ;

обчислюємо відносні ексцентриситети

визначаємо коефіцієнти впливу форми перерізу за табл. К.2 в ДБН В.2.6-163-2010.

;

;

∙ визначаємо зведені відносні ексцентриситети

;

визначаємо за табл. К.3 в тих же ДБН значення коефіцієнтів стійкості та в залежності від відповідних і ;

перевіряємо стійкість пояса і розкоса;

Увикладеній вище методиці розрахунку прийняті наступні позначення (літерні індекси пропущені):

А– площа перерізу стержня, ; – зовнішній і внутрішній радіуси

49

перерізу труби;

 

 

радіус інерції перерізу,

;

;

– зовнішній і внутрішній діаметри перерізи труби;

 

– геометрична довжина стержня;

 

 

– розрахунковий опір і модуль пружності сталі (

).

Розтягнуті елементи розраховують на міцність з урахуванням вузлових моментів, як позацентрово розтягнуті. Формула для розрахунку елементів із сталі з нормативним опором при статичному навантаженні згідно з нормами проектування

(ДБН … ) залежно від значення дотичних і нормальних напружень. Тому спочатку треба обчислити ці напруження.

Дотичні напруження в трубчастому стержні визначають за формулою:

де – поперечна сила в стержні, ; – згинальні моменти на кінцях стержня і довжина стержня; статичний момент половини перерізу і момент інерції всього перерізу труби,

– товщина стінки труби. Нормальні напруження при відсутності ослаблень обчислюють за формулою:

Перевірку міцності позацентрово розтягнутих елементів із труб, при дії моментів тільки в вертикальній площині і напруженнях та виконують за формулою:

де ; .

Перевірку міцності елементів у випадках, що не передбачені цією формулою, слід виконувати за формулою:

Зварні шви з’єднання клиновидних наконечників з елементами верхніх і нижніх поясів і розкосів сприймають зусилля, що виникають в кожному елементі: нормальні (осьові) і поперечні сили та згинальні моменти, які отримані в результаті розподілу незрівноваженого моменту у вузлі. В елементах, які сходяться у верхніх вузлах, на шви діють також зусилля від місцевого навантаження у вузлі, яке розподіляється між швами

50

порівну (рис. ___ , а).

В залежності від типу клиновидного наконечника, зварні з’єднання з елементами структури можуть бути виконані кутовими швами (рис. ___ , б) або стиковими (рис. ___ , в). Елементи з приварними клиновидними наконечниками наведені на рис. ___ .

Стикові шви, які з’єднують наконечники з розтягнутими поясами (див. рис. ___ , в) при застосуванні зварювальних матеріалів, що відповідають сталі з’єднувальних елементів, рівноміцні з основним металом при фізичному контролі якості шва, тому в цьому випадку їх не розраховують.

Кріплення наконечників до інших елементів виконують зварними кутовими швами (див. рис. ___ , б),які накладають по периметру сплющеного кінця труби.

Для розрахунку кутових швів необхідно попередньо визначити, який переріз з’єднання є розрахунковим: в площині металу шва чи металу межі сплавлення (рис. ___ ).

При механізованому зварюванні у вуглекислому газі дротом марки СВ-08Г2С, розрахунковий опір шва в площині металу шва дорівнює . Розрахунковий

опір шва в площині металу шва сплавлення залежить від нормативного опору прокату і обчислюється за формулою: . Для сталей із межею текучості від 235 до

285, його значення знаходиться в інтервалі 162-175,5 МПа, що відповідає умові норм

проектування

.

При умові

розрахунковим є переріз в площині металу шва, а при

умові

розрахунковим є переріз в площині металу межі сплавлення. Тут ,

– коефіцієнти, які залежать від катета шва і технології зварювання [ ___ ].

а